陕西田市镇及周边地区工程地质环境质量评价

杨晓龙 许美 袁宗征

摘 要：本文采用层次分析法和综合指数法，对田市镇及周边地区的工程地质环境质量进行了分析评价与工程建设适宜性的分析与分区。

关键词：工程地质环境；工程建设适宜性；层次分析法；综合指数法

中图分类号：[P66] 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）9-0075-02

1地质环境特征

研究区地处关中盆地东部，地势开阔，地形缓平。随地形变化，依次分布现代洪积扇、一级冲洪积扇、渭河一级阶地及漫滩。区内及其外围区域附近地处渭河盆地，地层自太古界到新生界均有分布，发育齐全，地表仅出露第四系地层，且最大厚度逾千米。研究区主要分布有4条断裂，分别为临潼—长安断裂、贾新庄—蔡郭断裂、渭南塬前断裂和礼泉—高陵—固市断裂[1]。

2评价方法

本文拟采用层次分析法和综合指数法评价研究区的工程地质环境质量。先用层次分析法计算每个评价因子的权重，然后再用综合指数法计算得出一个评价单元的地质环境指数的综合值，计算公式如下[2]：

3工程地质环境质量评价

3.1地壳稳定性分区评价

本次区域地壳稳定性评价，以地震基本烈度和断裂活动强度为主要指标，同时参照地应力场强度、地震活动周期、地壳升降速率和微地震活动特征等测量资料，并对其进行等级划分并赋值。本区地震基本烈度为Ⅷ级，断裂活动较稳定，地壳稳定性属于基本稳定区。

3.2场地稳定性分区评价

影响研究区场地稳定性程度的主要因素为地形地貌、岩土体类型、水文地质条件以及不良地质作用等四个指标。

（1）地形地貌对场地稳定性的影响主要体现在地貌单元和地形坡度上。区内地貌单元单一，只考虑地形坡度的影响。将地形坡度量化赋值，取值范围为1～10，如下：地形坡度<6°，<3；地形坡度6°～12°，3～5；地形坡度12°～18°，6～8；地形坡度>18°，9～10。

（2）地层岩性直接影响了地表的稳定状态，对每一类土进行量化赋值，如下：地层岩性为四类土，量化赋值<3；为三类土，量化赋值3～5；为二类土，量化赋值6～8；为一类土，量化赋值9～10。

（3）地下水对场地工程建设活动造成影响的主要是地下水的埋深和腐蚀性，研究区局部区域的地下水具有微弱的腐蚀性，对建筑物影响很小，本次只考虑地下水埋深的影响，分为四个等级，并进行量化赋值，如下：地下水埋深>15m，<3；10～15m，3～6；5～10m，7～8；地下水埋深<5m，9～10。

（4）不良地质条件要素：对区内存在的砂土液化、黄土状土湿陷性和土壤盐渍化进行等级划分，并进行量化赋值，见表1：

采用AHP法计算因子的权重，结果如下：地形坡度（C1）：0.0651，地层岩性（C2）：0.2050，地下水埋深（C3）：0.1005，砂土液化等级（C4）：0.2050，黄土状土湿陷性等级（C5）：0.2050，土壤盐渍化等级（C6）：0.2193。然后按照综合指数公式将研究区内的所有评价单元进行权重叠加计算，根据综合得分划分工程地质环境质量等级，绘制出分区图，场地稳定性划分如下：综合得分为0～3时，为稳定区（Ⅰ）；综合得分为3～6时，为较稳定区（Ⅱ）；综合得分为6～8，为稳定性较差区（Ⅲ）；综合得分为9～10时，为不稳定区（Ⅳ）。

运用综合指数模型计算出各个评价单元的场地稳定性综合得分，最终将场地稳定性划分为稳定、较稳定和稳定性较差3个区（图1）。

场地稳定区（Ⅰ）：该区面积约178.39km2，占研究区总面积的42.5%，区内地形平坦，地层岩性主要为黄土状土，局部具非自重湿陷性，湿陷性等级为Ⅰ级，对岩土体强度基本无影响，场地稳定性较好。场地较稳定区（Ⅱ）：总面积约92.34 km2，占全区总面积的22.0%。本区地形较平坦，地层岩性以黄土状土及粉质粘土为主，土质较均匀，局部黄土状土具轻微非自重湿陷性，场地总体较稳定。场地稳定性较差区（Ⅲ）：较差区面积约149.27km2，占研究区总面积的35.5%，该区地形较平坦，岩土体类型主要为盐渍土、砂土、粉土、人工填土等。主要的不良地质作用为砂土液化和黄土状土湿陷性，岩土体工程性质差。

3.3地基稳定性评价

地基稳定性程度直接影响到建筑物的安全性。地基土的承载力和压缩性以及特殊土的厚度则直接影响了地基的稳定性，本次地基稳定性评价主要从以上三个方面进行。

（1）本次评价选取了0～5m深度范围内的岩土体平均加权承载力标准值作为评价指标，将岩土体承载力分为四类级别，见表2。

（2）土的压缩性反映了岩土体的变形能力，同时也从侧面反映了岩土体承载力的高低。本次根据压缩模量Es对岩土体的压缩性进行分类，分类标准见表3。

本次地基稳定性评价根据地基土的承载力、压缩性以及人工填土的厚度进行评价，分为稳定、较稳定、稳定性较差和不稳定四类，并分别对每个等级进行分段量化赋值或评分，取值范围为1～10。

构建层次结构模型和判断矩阵，用AHP法计算各个评价因子的权重，计算得出C1，C2，C3的权重分别为0.34，0.33，0.33。利用综合指数公式计算每个评价单元的稳定性综合得分。最后将结果整理成数据表，导入mapgis软件中自动生成等值线图，分区图如图2。

地基稳定区（Ⅰ）：面积约88.23km2，占研究区总面积的21.3﹪，该区内土层压缩性较低，承载力较高，无人工填土及软弱粘性土分布。地基较稳定区（Ⅱ）：广泛分布于区内，面积约291.68km2，占研究区总面积的69.4﹪。该区土层压缩性中等或中等偏高，地基承载力较低，局部分布人工填土，厚度较小。地基稳定性较差区（Ⅲ）：区内分布较少，该区内地基土层压缩性高，承载力低，临渭区一带有人工填土分布，厚度较大。

参考文献：

[1] 马润勇等.西安及临区深部构造与地震关系研究[R].2011.

[2] 周愛国等.地质环境评价[M].武汉：中国地质出版社，2008（05）.