鲁南经济带地质环境脆弱性评价

鲁南经济带内矿产资源及地下水资源非常丰富,长期大量开采引发的环境地质问题主要有采空塌陷、岩溶塌陷、地面沉降、地下水降落漏斗及海水入侵等。选取地形地貌、岩土体特征、水文地质条件、环境工程地质问题、地质资源和人类工程经济活动等17个评价因子,利用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,采用专家聚类法评价地质环境脆弱性。选取重点城市所在评价单元的土壤环境质量(T)、工程地质环境(G)、地质灾害危险性(Z)和地质环境承载力(C)等4个评价因子,采用栅格叠图法对重点城市适宜性进行了评价。评价结果显示,全区可划分为地质环境脆弱性极高区、高区、中等区和低区共4个区,菏泽市、临沂市处于地质环境脆弱性高区,济宁市、枣庄市及日照市位于地质环境脆弱性中等区。地质环境适宜性综合评价显示5个重点城市均为基本适宜,其中枣庄市西城区为适宜。     

基于权重反分析的福建滨海城市地下空间开发适宜性评价

地下空间的开发利用地质环境适宜性评价极为关键。针对福建滨海城市地质环境的特点,从区域稳定性、工程灾害及地质环境破坏、地下水、岩土类型及其工程性质4方面,构建起含11项二级指标的评价指标体系,建立二级加权平均法的综合指数评价模型;运用权重反分析的方法确定各指标的权重;以平潭综合实验区地下空间适宜性评价为例,对该评价指标体系、评价模型以及反分析得到的权重进行应用。结果表明,该评价指标体系、评价模型及其指标权重可行性和可靠性较高,可为其他滨海城市地下空间开发利用地质环境适宜性评价提供参考。     

珠海中心城区地下空间地质环境适宜性评价研究

城市地质环境条件对地下空间资源质量及开发难易程度存在较大制约与影响。在分析珠海中心城区地下空间开发利用现状及存在问题的基础上,利用水文地质、工程地质调查成果以及通过钻探、物探等技术方法形成的大量基础数据,识别并掌握地形地貌、断裂破碎带、地下水类型、岩土体类型、岩土层可开挖性与支护性（分浅层、中层和深层）等地质环境要素。采用层次分析法、模糊综合评判法,对珠海中心城区地下空间开发利用地质环境适宜性进行了分区分层评价,划定了地质环境适宜性优良、较好、中等、较差地区。     

合肥市地下空间开发地质环境适宜性评价

为查明合肥市地下空间开发地质环境影响因素,评价该市地下空间开发地质环境的适宜性,通过研究地质环境条件,选取工程地质条件、水文地质条件、地壳稳定性、地面及地下空间条件4个要素作为地下空间开发地质环境适宜性评价因子。在单因子地下空间开发适宜性评价的基础上,利用层次分析法确定权重,以MAPGIS为平台,运用模糊数学综合评价方法对合肥市地面以下40 m深度内的地下空间开发地质环境适宜性进行竖向分层评价。结果表明:合肥市地面以下40 m深度内的地下空间开发地质环境适宜性划分为适宜区、较适宜区、适宜性差区3个等级;0～-5 m空间域适宜区、较适宜区面积占70.2%;-5～-15 m空间域适宜区、较适宜区面积占81.8%;-15～-40 m空间域适宜区、较适宜区面积占92.2%。合肥市具有较好的地下空间资源,这些潜在的地下空间资源可为城市可持续发展提供保障。     

浅谈城市地下空间开发中的关键科学问题与创新思路

城市地下空间开发是提高城市土地利用率,扩大城市容积率,增强城市综合承载能力,缓解交通拥堵,解决环境污染及洪涝灾害等“城市病”,促进城市可持续发展的重要途径。概述了目前我国城市地下空间开发中存在的问题及危害,分析了城市地下空间开发中涉及地下建筑结构与地质结构系统的关键科学问题：地质结构要素间的多场耦合作用机理不清;地质结构系统动态平衡的动力学机制不明;地质结构与地下建筑结构的互馈机理仍需深入探索;地下建筑结构的灾变机理及其演化的动力学机制不清;地下空间工程的灾害预测与动态调控机制有待深入研究。最后提出了相应的创新思路：研究施工扰动下地质结构的多场耦合作用机制与边际效应以及地质结构与地下建筑结构在多场耦合作用下的互馈机制和综合系统的动力学过程,概化其力学模型;厘清内外动力作用对地下建筑结构的边界效应及材料性能劣化机制,破解复杂地质结构环境下地下建筑结构灾变机理及演化过程,建立地下建筑结构与地质结构综合系统的灾变理论;建立城市地下空间工程灾害超前判识、预警预报与风险控制理论及安全防护理论体系,形成地下空间工程的防灾减灾机制。     

宁波市地下空间开发利用地质环境适宜性评价

随着城市化建设快速推进,地下空间资源开发是解决城市土地资源紧张的合理途径,而地质环境适宜性评价对地下空间的开发利用具有至关重要的作用。本文分析了城市地下空间开发利用地质环境适宜性评价的影响因素,运用层次分析法确定岩土体特征、水文地质条件、环境地质问题、技术经济等指标因素的权重,建立模糊综合评价模型,定量评价宁波东部新城浅层(-15~0m)和中层(-30~-15m)的地下空间开发利用地质环境适宜程度。评价结果显示,东部新城地下空间开发地质环境适宜性等级分为Ⅱ级较适宜和Ⅲ级较不适宜,并根据不同的适宜等级提出了地下空间开发利用方式,为宁波东部新城的地下空间开发利用提供依据。     

城市地下空间资源综合利用实践——以成都市地质环境图集(2017)数据集为例

在全面收集地质和工程勘察资料基础上,系统梳理了成都市地下空间资源综合利用需要防范关注的7类地质问题以及需要统筹保护的4类地质资源。根据城市地下空间资源综合利用约束性地质要素（地质问题、地质资源）和地质结构在垂向上的差异,将成都市0~200 m地下空间划分为0~30 m、30~60 m、60~100 m、100~200 m 4个层位,在此基础上,提出了成都市地下空间分区、分层开发利用建议,编制了《支撑服务成都市地下空间资源综合利用地质环境图集》。图集范围覆盖成都市中心城区、高新西区、高新南区、国际生物城、天府新区成都直管区、天府空港新城、简州新城、淮州新城等重点地区,包括39张图件和1个地质调查报告。图集为成都市城市地下空间综合利用、城市空间优化拓展、城市功能品质提升以及国土空间开发、空间转型升级和城市集约、绿色、可持续发展提供了地质依据,对于全国其他城市开展同类图集编制具有示范和借鉴意义。     

特殊地质城市地下空间开发利用面临的问题与挑战

我国地质环境十分复杂,地面沉降、地裂缝、活动断裂及岩溶等特殊地质现象十分发育,是世界上地质灾害最为严重的国家之一,这给我国目前大规模城市地下空间开发利用尤其是城市轨道交通和地下综合管廊的建设带来了前所未有的地质挑战。文中论述了我国城市地面沉降、地裂缝、活动断裂及岩溶等特殊地质现象的分布与发育状况及危害,明确指出了上述特殊地质环境下城市地下空间开发利用中面临的诸如监测缺乏系统性、缺少评价与安全利用理论方法和技术支撑、特殊地质与地下空间相互作用机制不明以及规划缺乏前瞻性等关键问题和挑战,建议尽快开展我国特殊地质城市地下空间开发利用的适宜性评价理论方法、规划设计理论、探测与监测技术方法以及城市地下空间资源评价、安全利用与防治关键技术等方面的研究,为我国地面沉降、地裂缝、活动断裂以及岩溶等特殊地质城市地下空间开发利用与安全运营提供重要科学依据与技术指导。     

中国城市地质调查总体构想与关键理论技术

近年来,我国在城市群、大城市和中小城镇等不同层面组织开展了大量的城市地质调查,在城市地质资源、地质环境、发展空间的调查评价,以及地质信息服务城市管理制度建设等方面取得了丰富成果,在调查技术方法、成果产品服务、工作协调机制等方面积累了一些经验,但和新型城镇化的需求相比,还存在着工作理念较落后、地质信息更新慢,成果体系没标准、工作机制不完善等诸多不足。国家新型城镇化发展战略提出了全新的城市发展理念,在优化城市结构布局、拓展城市发展空间、推进绿色城市建设、提高城市安全保障水平等方面,对城市地质调查提出了迫切需求。新时期应该以全新的思路开展城市地质调查,要树立大资源、大环境、大数据理念,服务城市规划、建设、运行、管理等多个层面,开展空间、资源、环境、灾害等多要素综合调查,打造地下三维可视化的城市地质模型(透明城市),完善空天地一体化的地质资源环境监测网络,建立开放共享、动态更新的城市地质信息服务与决策支持系统,构建城市地质调查成果服务产品体系、技术标准体系和保障制度体系。为实现这个目标,需要建立城市资源环境承载能力、城市多圈层交互带、地下空间资源协同规划等理论,开展城市地质探测与监测、国土空间开发地质适宜性评价、地下空间开发利用地质安全评价、三维城市地质建模与公共服务等技术攻关。     

上海民防工程建设与地下空间开发利用

基于上海城市灾害特点与发展趋势的初步分析,提出充分利用地下空间资源、加强民防工程建设的建议,以有助于进一步提高上海防灾抗灾减灾综合能力。结合上海特殊的地质条件,分析了地下空间民防工程建设中的主要问题及其防治对策,以期提高城市土地综合利用效率,并有效保障城市安全与可持续发展。     

地上地下工程建设地质环境适宜性一体化评价——以连云港城市规划区为例

工程建设地质环境适宜性评价是国土空间规划编制的基础。以连云港城市规划区为例,探索地上地下工程建设适宜性一体化评价指标体系和方法。一体化评价是一个空间综合决策问题,涉及多个层次多种因素。借鉴经济领域的负面清单模式,基于自然因素的负面清单建立一体化评价指标体系。一体化评价地上和地下评价指标差异性较为明显,地上评价考虑地形坡度、地基承载力、桩基埋深等11因素,而地下空间评价则不考虑地形坡度、桩基埋深等因素。基于层次分析法与熵权系数法的综合评价方法来确定评价指标的权重,采用GIS平台采用多目标线性加权函数模型进行了工程建设一体化分区评价。评价结果显示：工程建设适宜性好区和较好区分布广泛,占比73.94%-93.22%。随着竖向深度增加,地下空间开发地质适宜性好的区域面积显著增加。地上空间适宜性主要受软土、腐蚀性土及地质灾害影响。浅层（0-15 m）地下空间开发地质适宜性主要受浅埋厚层软土的影响,地下空间开发面临软土变形的风险。次浅层（15-30 m）与次深层（30-50 m）地下空间开发地质适宜性主要受砂层涌水量和岩土结合面的影响。从评价结果看,地下空间工程建设适宜性优于地上,建议地下空间分为3个竖向分层进行开发,充分开发利用15 m以浅的地下空间,超前规划次浅层与次深层地下空间,工程建设应尽量避开适宜性一般区和差区。适宜性好区和较好区国土空间规划编制时应着重考虑。     

地上地下工程建设地质环境适宜性一体化评价——以连云港城市规划区为例

工程建设地质环境适宜性评价是国土空间规划编制的基础。以江苏连云港城市规划区为例,探索地上地下工程建设适宜性一体化评价指标体系和方法。一体化评价是一个空间综合决策问题,涉及多个层次多种因素。借鉴经济领域的负面清单模式,基于自然因素的负面清单建立一体化评价指标体系。一体化评价地上和地下评价指标差异性较为明显,地上评价考虑地形坡度、地基承载力、桩基埋深等11因素,而地下空间评价则不考虑地形坡度、桩基埋深等因素。基于层次分析法与熵权系数法的综合评价方法来确定评价指标的权重,采用GIS平台采用多目标线性加权函数模型进行了工程建设一体化分区评价。评价结果显示：工程建设适宜性好区和较好区分布广泛,占比73.94%～93.22%。随着竖向深度增加,地下空间开发地质适宜性好的区域面积显著增加。地上空间适宜性主要受软土、腐蚀性土及地质灾害影响。浅层(0～15 m)地下空间开发地质适宜性主要受浅埋厚层软土的影响,地下空间开发面临软土变形的风险。次浅层(15～30 m)与次深层(30～50 m)地下空间开发地质适宜性主要受砂层涌水量和岩土结合面的影响。从评价结果看,地下空间工程建设适宜性优于地上,建议地下空间...     

承灾体易损性评估模型与滑坡灾害风险度指标

承灾体易损性定量评估是制约滑坡灾害风险评估研究的瓶颈问题。为此,以滑坡体冲击冲量为致灾强度指标、建筑物整体抗剪力为抗灾性能指标,推导出典型承灾体易损性定量评估模型。在此基础上,考虑滑体运动特征参数随机性对易损性的影响,提出风险曲线和最大风险度指标的概念,以反映滑坡灾害成灾全过程中不确定性对灾害后果的影响。并采用该模型分析了坡体几何特征参数、受灾体空间位置以及受灾体抗灾性能对易损性的影响规律。将风险度指标应用于算例分析,并与以往方法进行了比较,分析发现,建立的易损性定量评估模型可以反映二维简化情况下受灾体毁损程度与各种影响因素之间关系的基本规律,为易损性定量评估提供了一种途径。     

上海地区地面塌陷风险评价及其隐患防控研究

上海脆弱的地质环境条件下,地下管线的密集分布、地下空间的大规模开发等给城市地质安全带来了严峻的挑战。本文从浅部砂层分布区多发的地面塌陷灾害入手,系统进行了灾害的典型特征和影响要素调查,开展了地面塌陷灾害风险评价和隐患监测预警等防控研究。对涉及的工程地质和水文地质、地下管线和地下空间、气象水文、基础地理信息、人为工程活动和人为抵御风险能力等指标数据,从危险性和易损性两个方面构建风险评价指标体系,以ArcGIS程序为平台,形成上海市地面塌陷灾害风险等级区划。对地面塌陷影响要素如地质条件、地下设施等深入调查,建立基础数据体系和风险区划的完善和细化,在此基础上综合运用探地雷达、三维激光扫描、自动化监测等多种手段,对地下设施、地下空洞、土体位移、地下水位等不同对象的异常进行调查监测,实现地面塌陷灾害有效预警。相关研究成果在服务于城市精细化管理和城市安全运行方面有重要意义,推动了上海地面塌陷灾害防控逐步向整体性、长期性、系统性方向转变。     

大兴规划新城地下空间开发地质环境质量研究

地下空间是城市重要的空间资源,城市的地质环境条件制约和影响着地下空间的开发利用。通过对大兴规划新城地质载体、地下水环境及不良地质作用等影响地下空间开发因素的分析,采用层次分析模糊综合评判方法(AHP-Fuzzy法),将研究区浅层、次浅层地下空间开发地质环境适宜性分为4个区,为新城的地下空间利用提供了地质技术支持。研究表明:Ⅰ级区基本不受地质灾害危害,较适宜地下空间开发利用,岩土层是较好的天然地基持力层;Ⅳ级区受活动断裂危害,需加强抗震设防;而其余2个区均有不同的工程地质特征,在地下空间的开发利用中需针对其不良工程地质特性,采取相应的工程加固防治措施。     

武汉市地质环境综合评价与区划

在系统分析武汉市地质环境背景和主要地质环境问题的基础上,探讨了国土规划和地质环境的相互作用关系,进而构建了武汉市地质环境综合评价与区划的思路和流程,包括:以地质灾害易发性评价为基础的规划管制属性分类,将武汉市划分为"保护区"、"限建区"、"适建区"和"已建区";以不同功能用地地质环境适宜性评价为基础的功能区划,进一步将"适建区"划分为居住用地区、工业仓储区和农业种植区;以及地下空间开发地质环境适宜性评价为基础的地下空间开发区划,并按照一定的功能区划原则,对武汉市中心城区地下空间的开发利用进行了区划。论文以武汉市为例,提出了大型城市地质环境综合评价与区划方法体系,其结果对该区用地规划与调整具有重要的指导意义。     

中国城市主要自然灾害风险评价研究

本文依据灾害系统理论和中国自然灾害数据库,构建了反映城市承灾体的综合城市化水平（CL）指标,并在此基础上得到城市脆弱性水平指数。考虑对城市具有结构性破坏和易于造成交通灾情的主要灾种,即水灾、地震、滑坡—泥石流、台风、沙尘暴,构建了反映城市主要致灾因子的综合自然灾害强度（QC）指标,并得到城市综合自然灾害强度指数。据此,在定性分析的基础上,通过半定量计算,将中国城市主要自然灾害风险划分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险、低风险5个等级,编制了中国城市自然灾害风险评价图,并对灾害链的综合风险评价作了进一步的探讨。     

渭南市地下空间开发利用的地质环境适宜性分析评价

为城市地下空间资源的可持续开发利用提供地学依据,在掌握渭南市地下空间开发利用现状的前提下,识别影响地下空间开发利用的关键地质环境因素,从水文地质条件、工程地质条件、构造稳定性等3个方面,选取10个评价指标,运用层次分析法(AHP)、专家调查法确定各指标因素的权重,结合目标线性加权函数建立评估模型,对浅层(0~15 m)、次浅层(15~30 m)地下空间的地质环境质量分别评价,结果表明:渭南市地下空间开发的地质环境适宜性划分为4个等级,适宜(Ⅰ级)、适宜性较好(Ⅱ级)、适宜性较差(Ⅲ级)和适宜性差(Ⅳ级),其中浅层地下空间开发的地质环境适宜性以Ⅱ-Ⅲ级为主(占比53.5%),次浅层以Ⅲ级为主(占比64.8%)。     

郑州市城区中层基坑工程地质环境适宜性评价

基坑工程是地下空间建设的主要开发形式。为了更加科学合理地开发城市地下空间,在对郑州市已有地质资料梳理的基础上,构建适用于中层基坑工程的地质环境适宜性评价指标体系,采用多目标线性加权函数法对郑州市中层基坑工程地质环境适宜性进行综合评价。研究结果表明：郑州市中层基坑工程地质环境适宜性评价指标可划分为5大类13个指标,其中基坑稳定性、潜水水位埋深、含水层富水性对评价结果的影响较大。综合评价结果中适宜性好区位于京广铁路以西,适宜性中等区分布在京广铁路以东、东风渠以南、京广高速铁路以西的区域,适宜性差区分布在龙湖附近及京广高速铁路以东的区域内,禁止建设区沿水库、南水北调工程、铁路、地下文物分布。评价结果表明郑州市中层基坑工程开发条件整体适宜性中等。郑州市中层基坑工程地质环境适宜性评价工作适用性较强,可为郑州市地下空间开发利用规划提供技术支撑,且评价指标体系可用于地质条件类似的城市的地下空间地质环境适宜性评价工作中。     

支撑城市可持续发展的地质调查工作

城市地质综合调查是在城市及周围潜在城市化地区的特定范围内,以地学(地质学、地球物理学、地球化学、地震地质学、水文工程环境地质学等多学科)手段为主,结合城市学、区域经济学等学科和城市社会、经济状况与发展需求,全面调查城市地表与地下空间可利用程度、地质灾害与地壳稳定性、地下水资源与质量、矿产资源与能源、生态环境与旅游资源等各方面国土资源基本状况,并评估及预测国土资源对城市发展的承载力。建立城市国土资源数据库与成果三维可视化管理服务系统,逐步建立地下水、地面沉降、地震、土地利用、生态环境地球化学、灾害地质等…