中國工程地質(zhì)評價現(xiàn)狀分析

馬 震，陳 彭*，王家松，柳富田

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津 300170)

工程地質(zhì)評價作為工程地質(zhì)調(diào)查中主要的工作內(nèi)容，在支撐城鎮(zhèn)化、重大工程、基礎(chǔ)設(shè)施等規(guī)劃建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并且在分析人類工程活動受地質(zhì)條件的制約、劃分地質(zhì)工程環(huán)境條件優(yōu)劣以及評價工程建設(shè)所帶來的影響中扮演著重要的角色。特別是近幾十年，工程地質(zhì)理論的豐富、信息化技術(shù)的進(jìn)步，都推動了工程地質(zhì)評價從定性走向定量。雖然評價的精度越來越高，評價的針對性越來越強，評價的劃分越發(fā)詳細(xì)，評價的方法越來越多樣化，但長時間以來針對中國工程地質(zhì)評價系統(tǒng)性的研究工作卻存在缺失。通過明確工程地質(zhì)評價概念、歸納評價方法、梳理評價內(nèi)容、闡釋特殊地區(qū)工程地質(zhì)評價特點，總結(jié)評價中存在的問題，提出合理化建議，為今后的工程地質(zhì)調(diào)查工作奠定良好的理論基礎(chǔ)。

1 工程地質(zhì)評價概念

當(dāng)前，中國工程地質(zhì)調(diào)查歷經(jīng)長足的發(fā)展，取得了豐碩的成果，工作方法更加合理，技術(shù)手段更加先進(jìn)，加之與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、城市地質(zhì)調(diào)查的深度融合，使得其逐漸發(fā)展成為更復(fù)雜更全面的綜合性地質(zhì)調(diào)查工作。不僅如此，工作目標(biāo)也由最初的為工程建設(shè)選址轉(zhuǎn)變成為重大工程、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展提供基礎(chǔ)性、先行性支撐服務(wù)。工程地質(zhì)評價作為工程地質(zhì)調(diào)查的重要組成部分，是關(guān)乎調(diào)查成果優(yōu)劣的重要因素，近些年來也被賦予了更為豐富的內(nèi)涵。

《工程地質(zhì)術(shù)語(GB/T 14998—1993)》中將“工程地質(zhì)評價”定義為：根據(jù)工程建筑的要求和勘查成果，通過分析和計算對研究區(qū)工程地質(zhì)條件和問題進(jìn)行的定量和定性的評價[1]。評價上突出了巖土力學(xué)、地質(zhì)學(xué)的理論，是對地質(zhì)條件能否滿足工程建設(shè)需求的判斷。隨著工程地質(zhì)調(diào)查的發(fā)展，不僅工程地質(zhì)評價的內(nèi)涵愈發(fā)寬泛，而且各類工程地質(zhì)綜合評價也在調(diào)查工作中得到廣泛應(yīng)用。目前主要常見的工程地質(zhì)評價包括以下幾個方面。

(1)工程地質(zhì)條件評價。在進(jìn)行具體工程建筑設(shè)計、施工過程中，對所在地區(qū)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查研究，經(jīng)綜合分析作出的全面評估，以確保工程的安全和經(jīng)濟(jì)上的合理[2]。

(2)工程建設(shè)適宜性評價。基于對地形地貌、水文、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的綜合分析和評判，得出規(guī)劃區(qū)工程建設(shè)適宜程度[3]。

(3)工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價。以合理利用、保護(hù)、改善地質(zhì)環(huán)境為目標(biāo)，研究地質(zhì)環(huán)境在人類工程活動下的影響，評價地質(zhì)環(huán)境工程建設(shè)的優(yōu)劣程度[4]。

除上述常見的綜合評價外，還出現(xiàn)了城市建設(shè)地質(zhì)環(huán)境適宜性評價[5]、工程建設(shè)地質(zhì)環(huán)境適宜性評價[6]以及工程地質(zhì)穩(wěn)定性評價[7]等其他評價，工程地質(zhì)評價的應(yīng)用范圍更加廣泛。21世紀(jì)以來，學(xué)者們從地震學(xué)[8]、水利工程學(xué)[9]、土木工程學(xué)[10]不同的學(xué)科角度對工程地質(zhì)評價進(jìn)行了新的詮釋，從含義上補充強調(diào)了評價方法的經(jīng)驗性、地質(zhì)環(huán)境的綜合性以及工程建設(shè)的影響性等方面的內(nèi)容。研究認(rèn)為，工程地質(zhì)評價狹義上是指定性判斷工程地質(zhì)條件能否滿足工程建設(shè)活動的需求；廣義上是指在分析影響工程地質(zhì)環(huán)境各種因素的基礎(chǔ)上，判別工程建設(shè)活動與地質(zhì)環(huán)境相互制約、相互影響的關(guān)系，對工程條件的優(yōu)劣性、工程建設(shè)的可行性、地質(zhì)環(huán)境的適宜性以及建設(shè)活動的影響性等進(jìn)行的綜合研判。

2 文獻(xiàn)分析

利用表達(dá)式“SU=工程地質(zhì)評價 OR SU=工程建設(shè)適宜性評價 OR SU=工程地質(zhì)環(huán)境評價 OR SU=工程適宜性評價 OR SU=工程地質(zhì)條件評價”在知網(wǎng)上進(jìn)行檢索，如圖1所示，結(jié)果表明，1979—2020年中國以“工程地質(zhì)評價”為主題發(fā)表的論文數(shù)量為571篇，其中核心期刊刊載104篇。從圖1看，在數(shù)量上2000年之前論文年發(fā)表量始終在個位數(shù)，之后逐年上升，至2009年發(fā)表量達(dá)32篇，其后10年間年發(fā)表量在30篇上下，2014年達(dá)到峰值34篇。從發(fā)展趨勢圖可推斷出工程地質(zhì)評價在2000年之前處于起步階段，2000—2009年間處于發(fā)展階段，自2010年至今處于成熟階段；從發(fā)表內(nèi)容上看，與工程地質(zhì)建設(shè)適宜性評價相關(guān)的文獻(xiàn)204篇，與工程地質(zhì)環(huán)境評價相關(guān)的文獻(xiàn)151篇，與工程地質(zhì)評價相關(guān)的文獻(xiàn)131篇，與工程地質(zhì)條件評價相關(guān)的文獻(xiàn)46篇。由不同評價內(nèi)容的文獻(xiàn)數(shù)量，可反映出工程地質(zhì)建設(shè)適宜性評價成為近年來工程地質(zhì)評價工作的研究熱點。

3 常用工程地質(zhì)評價方法

目前，在工程地質(zhì)評價中最常用的方法是以構(gòu)建評價指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，篩選評價指標(biāo)、選取數(shù)學(xué)模型并計算分區(qū)，最終實現(xiàn)結(jié)果的圖像化。而評價方法的差異性主要體現(xiàn)在4個方面：評價體系構(gòu)建的層級數(shù)、指標(biāo)因子的選取、指標(biāo)權(quán)重的確定以及選用的數(shù)學(xué)模型。以如何確定因子權(quán)重、選用何種數(shù)學(xué)模型為依據(jù)，劃分評價方法。

圖1 工程地質(zhì)評價類論文獻(xiàn)表年度趨勢Fig.1 Annual trend of engineering geological evaluation papers

3.1 利用指標(biāo)權(quán)重的評價方法

3.1.1 以層次分析法確定權(quán)重

該方法是通過建立評價指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建兩兩比較判斷矩陣，通過計算一致性指標(biāo)(CI)和一致性比率(CR)，以此來確定指標(biāo)權(quán)重。其可操作性強、應(yīng)用簡潔方便。確定指標(biāo)權(quán)重后，通常采用的數(shù)學(xué)模型有兩種：綜合指數(shù)模型和模糊數(shù)學(xué)模型。

綜合指數(shù)模型，是基于統(tǒng)計指數(shù)理論的數(shù)學(xué)方法。它將復(fù)雜的工程地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行分解，轉(zhuǎn)化成一系列的工程地質(zhì)環(huán)境指數(shù)，通過指標(biāo)權(quán)重疊加計算，得出整個工程地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的評價指數(shù)綜合值，最終實現(xiàn)工程地質(zhì)環(huán)境的分區(qū)評價，在計算過程中應(yīng)用最多的方法是加權(quán)平均法。

針對鄭州[11-12]、西安[13]、宜賓[14]、曲靖[15]、曹妃甸[16]、廊坊北三縣[17]、安陽田市鎮(zhèn)[18]、銅川新區(qū)[19]、郴州中心城[20]等地區(qū)，學(xué)者們利用綜合指數(shù)模型開展工程地質(zhì)環(huán)境與工程建設(shè)適宜性評價。以層次分析法確定權(quán)重，采用綜合指數(shù)模型進(jìn)行工程地質(zhì)綜合評價是目前最廣泛、成熟度最高的方法。但該方法存在構(gòu)建判斷矩陣?yán)щy、人為因素導(dǎo)致評價結(jié)果出現(xiàn)差異化、評價結(jié)果多以定性為主的缺點。

模糊數(shù)學(xué)模型，是基于隸屬度理論用以解決各種不能給出定量描述的、難以量化的模糊性問題的數(shù)學(xué)方法。通過確定評價集和因子集，計算隸屬度，依據(jù)層次分析法確定的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)成合成矩陣，計算每個評價單元的級別，從而對整個區(qū)域按評價集進(jìn)行分區(qū)。在評價過程中，通常選用梯形分布隸屬函數(shù)進(jìn)行計算。

針對青島[21]、唐山[22-23]、九江[24]、西安[25]、珠江口[26]、萊州灣[27]、金沙江[28]、環(huán)膠州灣地區(qū)[29]、渭南市富平縣[30]、天津濱海新區(qū)[31]等地區(qū)，學(xué)者們利用模糊數(shù)學(xué)模型針對工程地質(zhì)環(huán)境、工程地質(zhì)適宜性以及工程地質(zhì)條件開展評價。以層次分析法確定權(quán)重，采用模糊數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工程地質(zhì)綜合評價，既考慮到指標(biāo)因子的層次性，又可以使評價標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)因子的不確定性得以體現(xiàn)，最終得到定性和定量相結(jié)合的結(jié)果，在一定程度上，提高了評價精度，使結(jié)果更客觀，更真實。此外，該方法還有很強的擴(kuò)展性。但其更適用于具有工作基礎(chǔ)的地區(qū)，并且隸屬函數(shù)難確定，評價因子間易重復(fù)，都是應(yīng)用此方法時需解決的技術(shù)難題。

3.1.2 以經(jīng)驗試算法確定指標(biāo)權(quán)重

該方法是基于地區(qū)經(jīng)驗，從典型到一般，從局部到整體，根據(jù)指標(biāo)因子對工程地質(zhì)環(huán)境、建設(shè)適宜性的影響大小進(jìn)行確定。其主要步驟是，依據(jù)經(jīng)驗先給定一組權(quán)重系數(shù)，對代表性的評價單元進(jìn)行運算，逐步修正，最終得出滿足所選評價單元評價結(jié)果的權(quán)重系數(shù)。此類方法，常用的數(shù)學(xué)模型也是綜合指數(shù)模型與模糊數(shù)學(xué)模型。

針對銀川市[32]、關(guān)中城市群、紹興中心城區(qū)[33]，學(xué)者們以經(jīng)驗試算法確定權(quán)重，利用綜合指數(shù)模型進(jìn)行工程建設(shè)適宜性、工程地質(zhì)環(huán)境評價。針對曹妃甸地區(qū)[34]，撫順市城區(qū)[35]、膠州灣地區(qū)[36]、漢中市略陽縣[37]，學(xué)者們以經(jīng)驗試算法確定權(quán)重，利用模糊數(shù)學(xué)模型進(jìn)行相應(yīng)評價。

除上述兩種確定權(quán)重的方法外，還有專家打分法、熵權(quán)定值法等，但應(yīng)用較少。

3.2 聚類分析法

聚類分析法的本質(zhì)是計算各指標(biāo)的相似程度，將相似的歸為一類，不相似的歸為另一類。其計算過程通常分為3個步驟：①數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化消除不同指標(biāo)量綱的影響；②計算距離以判斷指標(biāo)間的差異性；③進(jìn)行模型的求解與分析。在聚類分析中存在多種并類方法，采用不同方法并類的結(jié)果是一致的，區(qū)別在于并類的距離，進(jìn)而導(dǎo)致評價的結(jié)果不盡相同。而采用何種并類法得出的評價結(jié)果更為真實客觀，至今沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。通常采用不同并類法比較結(jié)果的差異，或根據(jù)工程地質(zhì)環(huán)境背景結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗選取合適的并類法。目前，在工程地質(zhì)評價中應(yīng)用最多的是系統(tǒng)聚類分析法。此類方法模型直觀、操作簡單、結(jié)論形式簡明，但在樣本數(shù)量較大時難以獲取聚類結(jié)果，并且不易發(fā)現(xiàn)非凸形簇，或大小差別很大的簇，會影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

王晉霞[38]對北京奧運公園、王珊珊[39]對鎮(zhèn)江市、蘇會民[40]對曹妃甸濱海新城都是以不同深度的切面承載力標(biāo)準(zhǔn)值和樁基持力層埋深作為主要評價指標(biāo)，利用聚類分析法評價工程地質(zhì)環(huán)境與工程地質(zhì)建設(shè)適宜性。肖海龍[41]對北京亦莊，徐波[42]對青海平安地區(qū)分別評價地殼穩(wěn)定性、場地穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性等單因素，利用結(jié)果采用聚類分析法，分析評價工程建設(shè)適宜性。

3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

BP(反向傳播)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的本質(zhì)是由輸入到輸出的映射，它由接受信息的輸入層、判別決策的輸出層以及存儲信息的中間層組成。同層神經(jīng)元不存在聯(lián)系，不同層神經(jīng)元用權(quán)值表征連接程度。其方法步驟包括：選擇不同層節(jié)點與算法的，確定評價單元指標(biāo)值，選擇評價樣本，數(shù)據(jù)的規(guī)范化，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練以及網(wǎng)絡(luò)驗證。該方法具有較強的容錯性和數(shù)據(jù)融合能力，但由于算法的本質(zhì)為梯度下降法，而所要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)又非常復(fù)雜，因此，這使得BP算法低效[43]。許多學(xué)者對BP算法進(jìn)行了改進(jìn)，其中Levenberg-Marquardt(LM)算法是諸多算法中收斂速度最快、魯棒性最好的[44]。王明生等[45]利用該算法建立了工程地質(zhì)綜合評價模型，李相然等[46]利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對城市工程地質(zhì)環(huán)境綜合評價進(jìn)行了深入研究。陳建平[47]在漢中市西鄉(xiāng)縣、韓世芹[48]在石家莊市利用改進(jìn)后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，對工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了綜合評價。

除上述3類工程地質(zhì)綜合評價方法外，還有通過分析沉積環(huán)境，以土體力學(xué)性質(zhì)為依據(jù)，根據(jù)地貌單元進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，評價工程地質(zhì)條件的方法。該方法較適用于平原區(qū)工程地質(zhì)調(diào)查評價工作，最直接地反映區(qū)域工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣。目前在京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū)、雄安新區(qū)、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶的工程地質(zhì)評價中已被廣泛使用。此外，李繼明[49]在義烏、于俊杰等[50]在鎮(zhèn)江揚中、閆韶兵[51]在青島利用該方法進(jìn)行了區(qū)域工程地質(zhì)評價研究。

4 特殊地區(qū)的工程地質(zhì)評價

在工程地質(zhì)調(diào)查評價中，常見的特殊地區(qū)包括：凍土地區(qū)、黃土地區(qū)、紅層地區(qū)以及巖溶地區(qū)。

4.1 凍土地區(qū)工程地質(zhì)評價

受凍土地區(qū)工程地質(zhì)勘查難度大、工作手段有限等因素的制約，新中國成立初期中國學(xué)者主要解決了勘察技術(shù)方法上的難題[52]。隨著物探技術(shù)的發(fā)展，探地雷達(dá)、瞬變電磁、淺層地震折射等方法在凍土區(qū)調(diào)查中得到了廣泛應(yīng)用[53-54]。調(diào)查手段的多樣、調(diào)查精度的提升，使得中國在大興安嶺[55]、青藏高原[56]等凍土地區(qū)的工程地質(zhì)研究工作更加深入。從而確定了凍土區(qū)工程地質(zhì)分區(qū)原則[57]，即以地形地貌、凍土類型、凍土分布特征以及植被變化等為依據(jù)，制定了工程地質(zhì)評價內(nèi)容，包括凍土物理特性、不良地質(zhì)現(xiàn)象、地下水和地下冰賦存特征等[58]。此外，明確了凍土的融沉性和熱穩(wěn)定性是影響其工程地質(zhì)條件的重要因素。近年來，在柴木鐵路、214國道等線性工程建設(shè)中運用突變級數(shù)法評價凍土地區(qū)工程地質(zhì)條件得到了推廣使用[59-60]，該方法具有可操作性強、實用性好、準(zhǔn)確性高的優(yōu)點。

4.2 黃土地區(qū)工程地質(zhì)評價

20世紀(jì)50年代中期，中國借鑒蘇聯(lián)的經(jīng)驗探索性地開展了黃土地區(qū)工程地質(zhì)評價研究[61]。隨著南水北調(diào)工程、三峽建設(shè)工程、以及鐵路建設(shè)等各項重大工程的開展，黃土地區(qū)的工程地質(zhì)調(diào)查工作在陜西、甘肅、河北、河南等地相繼開展。根據(jù)調(diào)查區(qū)地貌、巖土體類型劃分工程地質(zhì)區(qū)[62]，再通過物理力學(xué)參數(shù)計算黃土濕陷性評價工程地質(zhì)條件優(yōu)劣[63]，成為評價黃土地區(qū)工程地質(zhì)條件的主要方法。目前學(xué)者們[64-65]普遍認(rèn)為黃土地區(qū)工程地質(zhì)評價內(nèi)容應(yīng)包括黃土類型判別、濕陷性評價、承載力評價、邊坡穩(wěn)定性評價以及地基性質(zhì)變化預(yù)測等。

4.3 紅層巖土地區(qū)工程地質(zhì)評價

中國分布中新生代紅層面積約826 389 km2，20世紀(jì)80年代，有學(xué)者對中國紅層的分布、巖石學(xué)特征、地貌發(fā)育與形態(tài)特點進(jìn)行了詳細(xì)論述[66]。由于紅層巖土中的可溶成分在水作用下容易發(fā)生巖溶、腐蝕、滲流等物理化學(xué)問題，這就決定了其工程地質(zhì)性能相對較差。物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成、水巖作用、風(fēng)化作用以及地質(zhì)構(gòu)造等因素共同成為影響紅層巖土工程地質(zhì)條件的主客觀因素。因此在紅層巖土地區(qū)工程地質(zhì)調(diào)查中，通常根據(jù)紅層巖土的分布特征、結(jié)構(gòu)特征、巖土力學(xué)性質(zhì)與水理性質(zhì)、風(fēng)化帶厚度等特征進(jìn)行工程地質(zhì)條件評價[67-71]。

4.4 巖溶地區(qū)工程地質(zhì)評價

中國巖溶種類多、分布廣，尤以湘西、鄂西、貴州、廣西、滇東、川東較為集中[72]。在巖溶地區(qū)，巖溶塌陷是主要的工程地質(zhì)問題，其多發(fā)于暗河或大的滲流通道上部及構(gòu)造斷裂處[73]。此外，水庫滲漏、地基穩(wěn)定性差、巖溶涌水、水庫誘發(fā)地震、巖溶浸沒以及邊坡穩(wěn)定等也都是常見的工程地質(zhì)問題。由于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜，在區(qū)內(nèi)進(jìn)行工程地質(zhì)評價存在兩種方式：一種是針對巖溶發(fā)育的條件、發(fā)展過程以及巖溶分布特點等分析研究[74]，評價工程地質(zhì)條件；另一種是以影響工程的各種地質(zhì)因素作為定性評價指標(biāo)[75]，采用合適的數(shù)學(xué)方法，通過定性指標(biāo)定量化來對重大工程選址的合理性進(jìn)行分析評價，并提出合理化建議。此外，還有學(xué)者針對巖溶地區(qū)的地基穩(wěn)定性[76-77]、地下工程的影響性開展評價工作[78]。

5 問題與建議

5.1 存在的問題

工程地質(zhì)評價中不僅涵蓋了地球科學(xué)中的諸多學(xué)科，還涉及了力學(xué)、測繪科學(xué)、土木建筑工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域，具有極強的綜合性。因評價的側(cè)重點、切入點不同，導(dǎo)致評價的方法模型存在差異。但無論評價對象、評價方法有何不同，評價的過程均包含5方面的內(nèi)容：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集與整理；評價指標(biāo)體系的選擇與構(gòu)建；評價因子權(quán)重的確定；數(shù)學(xué)模型的選擇與計算；評價分區(qū)結(jié)果的分析與應(yīng)用。通過對前人研究成果的分析研究，總結(jié)出工程地質(zhì)評價中尚存在的問題：

5.1.1 工程地質(zhì)評價尚未形成完整的科學(xué)體系

目前，工程地質(zhì)評價內(nèi)容多種多樣，評價理論及評價方法也是層出不窮，尚未形成一套完整科學(xué)體系。在評價方法的選擇上，更多的是由研究者的主觀意愿決定的。“經(jīng)驗判斷”通常又是指標(biāo)體系建立、評價因子選取以及權(quán)重確定的主要依據(jù)。學(xué)者們對工程地質(zhì)條件和地質(zhì)環(huán)境影響因素的認(rèn)知不統(tǒng)一，導(dǎo)致對如何建立指標(biāo)體系、選用哪些因子以及權(quán)重大小確定等方面存在差異。即便在同一研究區(qū)，不同學(xué)者的評價結(jié)果存在差異，不同結(jié)果間也很難進(jìn)行比對分析，因此建立完善的工程地質(zhì)評價科學(xué)體系，成為工程地質(zhì)評價研究的首要問題。

5.1.2 工程地質(zhì)評價結(jié)果量化程度不高

中國工程地質(zhì)評價中多采用定性分析的方法對各工程地質(zhì)區(qū)段進(jìn)行分類定級。而定性評價并不能客觀量化各區(qū)段在工程建設(shè)適宜性方面的差異，為服務(wù)城鎮(zhèn)化以及重大工程建設(shè)，客觀科學(xué)地探索1套適用于不同地區(qū)的工程地質(zhì)定量化綜合評價方法顯得十分必要。

5.1.3 工程地質(zhì)評價的創(chuàng)新性不強

工程地質(zhì)評價的內(nèi)容從最初對工程地質(zhì)條件的單一評判，逐漸發(fā)展成涵蓋了工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、城市地質(zhì)以及災(zāi)害地質(zhì)的綜合評價，但評價本身是基于對工程地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境條件的分析計算，而工程建成后對地質(zhì)環(huán)境所帶來的影響，以及未來幾十年地質(zhì)環(huán)境變化趨勢的預(yù)測評價相對薄弱。此外，評價結(jié)果現(xiàn)階段以二維平面化呈現(xiàn)為主，工程地質(zhì)評價的三維可視化研究略顯不足。因此，加強工地活動影響性評價研究，將三維工程地質(zhì)建模技術(shù)引入工程地質(zhì)評價，成為工程地質(zhì)評價創(chuàng)新的重要抓手。

5.1.4 工程地質(zhì)評價過于依賴計算機(jī)技術(shù)

在工程地質(zhì)評價中，許多評價方法過于依賴數(shù)學(xué)模型、計算機(jī)技術(shù)，從而忽略了人類活動與工程地質(zhì)環(huán)境之間相互作用規(guī)律的研究。對評價結(jié)果定性分析重視不足，通常僅僅揭示分區(qū)規(guī)律，而更深層次的地質(zhì)背景原因未能充分說明。指標(biāo)的選取以及指標(biāo)間相互關(guān)系的研究也不夠深入，更重要的是評價結(jié)果的科學(xué)性研究，缺失嚴(yán)重，使得最終成果難以有效指導(dǎo)實際工作。因此，加強地質(zhì)背景研究，深入分析人類工程活動的影響，重視評價結(jié)果的科學(xué)性分析，成為提高工程地質(zhì)評價精度，以及現(xiàn)階段的工作重點。

5.2 建議

工程地質(zhì)評價是多學(xué)科、多領(lǐng)域相互交叉、相互融合，極具現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值的應(yīng)用科學(xué)。在今后的研究中，建議從3個方面加強評價工作。

5.2.1 工程地質(zhì)評價應(yīng)突出綜合性

隨著工程地質(zhì)評價目標(biāo)的精細(xì)劃分，評價因子越來越多，指標(biāo)模型的構(gòu)建、評價因子的選取以及相關(guān)數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜程度越來越高，這對評價研究提出了更高要求。從支撐服務(wù)角度出發(fā)，工程地質(zhì)評價從單一目標(biāo)走向多目標(biāo)綜合評價成為發(fā)展的必然趨勢。基于GIS(地理信息系統(tǒng))的數(shù)據(jù)與空間分析技術(shù)，大幅提升了統(tǒng)計信息與空間信息的處理能力，海量數(shù)據(jù)的多渠道獲取等都為實現(xiàn)多目標(biāo)綜合評價提供了相應(yīng)的技術(shù)保障。通過綜合評價可以更好地掌握基于地質(zhì)環(huán)境與人類活動背景下的工程地質(zhì)空間特征，為社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供重要的決策信息。因此，構(gòu)建集現(xiàn)狀評價、影響預(yù)測于一體的綜合工程地質(zhì)評價模型，將是今后發(fā)展的重要方向之一。

5.2.2 數(shù)據(jù)分析應(yīng)加強融合性

在地質(zhì)大數(shù)據(jù)的背景下，工程地質(zhì)學(xué)與其他學(xué)科的交叉研究得到了大力發(fā)展。通過地質(zhì)云3.0等地質(zhì)信息平臺，遙感、調(diào)查、鉆探、測試等數(shù)據(jù)的獲取更加便捷。工程地質(zhì)評價中的數(shù)據(jù)分析方法綜合了自然地理、基礎(chǔ)地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、統(tǒng)計學(xué)等相關(guān)學(xué)科方法，評價結(jié)果通過計算機(jī)強大的運算功能得以實現(xiàn)。而將人工智能中的核心機(jī)器學(xué)習(xí)方法運用到工程地質(zhì)評價中，打破傳統(tǒng)的數(shù)理模型方法計算，更深程度地挖掘影響工程地質(zhì)環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，勢必會成為今后評價發(fā)展的趨勢，一旦這種人機(jī)交互綜合研究法得以應(yīng)用，其在區(qū)域工程地質(zhì)評價上的優(yōu)勢得到凸顯。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的多源融合、相互補充，為工程活動的影響性和預(yù)測性分析提供了新的數(shù)據(jù)平臺，為提高預(yù)測精度提供了數(shù)據(jù)與技術(shù)的保證。

5.2.3 突出評價結(jié)果的實用性

工程地質(zhì)評價的目標(biāo)是為重大工程建設(shè)和城鎮(zhèn)化發(fā)展提供技術(shù)支撐與決策依據(jù)，因此用評價結(jié)果來指導(dǎo)區(qū)域規(guī)劃是調(diào)查評價工作的最終落腳點。而它的實用性主要體現(xiàn)在依據(jù)工程地質(zhì)評價結(jié)果對區(qū)域進(jìn)行科學(xué)劃分并提出合理化建議，為規(guī)劃建設(shè)提供重要的地質(zhì)服務(wù)信息。將工程地質(zhì)評價結(jié)果直接服務(wù)于國土空間規(guī)劃、土地資源的治理與管控以及區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，將成為今后工程地質(zhì)評價價值體現(xiàn)的重要形式。