亦庄新城规划建设与地质环境的协调性分析

2011-12-08王进卫张顺智

城市地质 2011年4期

关键词：亦庄协调性新城

王进卫,张威,黄骁,张顺智

(北京市地质工程勘察院,北京 100037)

亦庄新城规划区是北京"十一五"时期重点发展新城之一,是高新产业的重要集聚地.城市化水平逐步提高,工程建设活动强度迅速增长,各种地质灾害问题日益突出.因此,加强工程地质环境问题的研究为新城规划提供科学依据显得尤为重要.

1 亦庄新城规划建设与地质环境效应的分析

人类工程活动的环境影响,是指人类工程活动产生的对地质环境的扰动,引起地质环境各要素及总体环境效应的变化.并具有正负双向效应[1].

(1)地质环境正效应

亦庄规划新城位于北京市大兴区东北部和通州区西南部,属于永定河和凉水河联合冲洪积平原的中下部.地形开阔平坦,第四系厚度70～500m左右,30m以上地基土岩性以粉土和砂土为主,局部夹粘性土和砂卵石薄层,地下水位埋深一般大于6m.水位埋藏相对较深,不仅利于深基坑开挖保护,降低施工降排水费用,可以缩短工期、减少投资,有利于进行工程建设.

(2)地质环境负效应

亦庄新城潜在的地质灾害类型[2]有活动断裂、砂土液化、地面沉降、垃圾填埋、地下水质恶化等5个灾种,通过对各单要素评估和预测,综合评估得出亦庄新城地质灾害分区图(图1).亦庄新城地质灾害危险性分为危险性小、危险性中等、危险性较大三个区[3].

危险性小区地基土可以直接作为一般建筑的天然地基,危险性中等区内软土、填土、液化[4]土地区不宜作天然地基,须进行相应处理方可使用或采用复合地基和桩基方案.危险性较大区工程建设时应进行避让或采取相应抗震措施方可.

2 新城规划及用地现状情况

根据近期规划,亦庄新城城市居住用地以一类居住用地低层(1～3层)为主和二类居住用地多层(4～6层)为主,原则上不建高层建筑.工业、仓储、教育交通枢纽等也以低层、多层为主,少数公建为高层建筑.建筑密度30%～45%.建筑高度18m以下居多,最高可达150m左右,总体可分为<18m区,18～30m区,30～60m区,>60m区,其分布情况参见图2.

新城范围内现状土地仍以农用地居多,工业和居住用地所占比例较小.各功能区内建筑物大部分仍为民房、厂房等低矮建筑,少数公建项目为高层建筑,其它规划功能区工业、民用建筑多以6层左右的建筑为主.新城区地下空间开发利用率较低,多以设备房,地下车库、市政设施为主.

3 新城工程建设对地质环境的影响

新城规划建设,以各种不同作用方式[1]产生对地质环境系统的扰动,造成地质环境系统中因子能量的增长或减弱,因而造成地质环境质量的变化.工程的兴建和运营对地质环境的影响表现如下:见表1.

表1 工程活动对地质环境的作用[1]

亦庄新城工程建设对地质环境的影响主要表现在对地层岩土体的扰动和地下水位的变化.如建高层住宅和公建时开挖深基坑,对岩土应力状态进行卸载、地基土承受上部建筑物的荷载,为防止边坡变形进行支护措施,软弱地基土的处理、为消除液化采取的工程措施,地下水的降排不仅减少区域水资源状况,改变局部地下水流场,压密地层土体,加剧地层固结,从而导致地面沉降等等.

4 新城规划与工程地质环境的协调性

(1)亦庄新城工程地质条件评价[3]

根据亦庄地质环境背景、地形地貌、地层岩性、地下水影响等综合分析,亦庄新城工程地质条件可分为良好区、较好区和一般区(图3).

工程地质良好区,地基土承载力高,压缩性较低,适宜作为各类建筑的天然地基以及地下空间开发利用.

工程地质较好区,地基承载力相对较高,压缩性相对较低,大多地区适宜作为多层建筑的天然地基,局部地区工程建设只须稍作地基处理即可.

工程地质条件一般区,该区分布较零散,该区地基土承载力相对较低,压缩性较高,并因断裂带交汇,砂土液化、填土沉陷等影响了地基土的物理力学性质,一般建筑时须采取地基处理措施.

(2)城市规划与地质环境关系模型[5]

城市规划与地质环境的关系主要表现在,城市规划建设过程中不同的开发活动对地质环境造成的干扰程度不同,地质环境作为开发的制约因素,其属性和质量水平也必然影响开发活动的实施.

工程地质环境质量低或环境受干扰后易损或较敏感,人类工程活动强度和密度越强越高,则造成地质环境能力失衡和容量超负荷,地质环境改良和整治带来的技术难度大和投资巨大.根据上述原理建立了亦庄地质环境要素和规划开发类型的关系模型(表2).

表2 亦庄新城地质环境和规划工程建设的相互影响[5]

注:地质环境对规划建设影响"↑",规划建设对地质环境影响"←";有利影响为"+",不利影响为"-".

(3)工程地质环境与规划的协调性分析

根据地质灾害危险评价、地工程地质条件评价结果,结合新城规划建设与地质环境关系模型,来预测工程地质环境与未来规划利用的协调性[6].

工程活动强度不同对地质环境的干扰程度也不同,将工程活动对地质环境的干扰程度赋予一定的分值进行分析,分值越高干扰度越强(投资基数大或高密度的建构筑物干扰度相应越大).各功能区干扰度评分标准为(分值越高干扰度越大):工业用地(3.0),居住用地(4.0),仓储物流用地(2.5),公建用地(主要用于超高层商业区) 20.0,金融口岸用地(高层建筑)10.0,交通枢纽 (3.5),教育(2.5),绿化景观(0.05).

以1:2.5万地形图为底图,对亦庄新城进行网格剖分,单元格大小为100m,网格数为205X265.将地质灾害性分区、工程地质条件评价、人类工程活动干扰度按表3所示编码进行量化赋值,形成相应的单因素指标代码分区.单个单元格赋值完成后,利用ArcviewGIS软件中的栅格图层叠加功能,把单因素指标编码赋值分区进行叠加,对叠加出来数字编码进行拆分,利用DPS数据处理软件做出其系统聚类图谱[7].参考聚类图谱和拆分值的大小将新城区内规划与工程地质环境的协调性分为协调性好、协调性较好、基本协调等3个区[3](图4).