工程地質評價的方法
❶ 地質災害防治工程評價的基本方法
一、地質災害防治工程評價的基本目的與內容
地質災害防治工程有兩種解釋。從廣義上看，地質災害防治既包括：區域地質自然環境治理；直接性地質災害的監測、預測、預報、預防和治理；還包括地質災害救災以及減災宣傳、減災法規等減災管理工作。從這個意義上說，地質災害防治是一項內容十分廣泛的系統工程。與此相區別的是狹義的地質災害防治工程。狹義的防治是針對某一個地質災害體或某一個較小范圍內的某種地質災害——如一個危岩、滑坡、泥石流或一個地區的岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫等所實施的以限制地質災害活動和保護受災體為目的的直接性防治措施。這些措施主要包括上面已經介紹的工程措施，以及監測、預測、預報等措施。
廣義的地質災害防治工程不但包括的內容十分廣泛，而且還常常涉及廣泛的地區。為了更有效地減災、防災，促進地區經濟或區域經濟與資源、環境的協調發展，對此進行全面的分析評價，使其充分發揮作用，這無疑是非常必要的。但這種分析評價一般都需要結合地區或區域環境整治和經濟發展進行綜合研究。這種研究屬於區域環境－經濟研究范疇，不是本課題研究任務。這里所指的防治工程評價是對狹義的地質災害防治工程的分析評價，是針對某一具體災害對象防治措施的減災效果和經濟合理性進行分析評價。
地質災害防治工程評價的目的就是實現地質災害防治的最優化原則。如前所述，地質災害防治具有相對性特點。特別是對於我們這樣一個面積遼闊的大國，地質災害分布十分廣泛，不可能、也沒必要對所有的地質災害都進行全面的預防和治理；尤其是在國家和社會財力還非常有限的情況下，只能選擇少部分重點災害進行專門防治。因此，這就需要通過防治工程評價，對比不同災害防治項目的可能效益，在此基礎上規劃安排防治順序，確定優先防治項目，以便使有限的防治資金最充分的發揮作用。
地質災害防治工程評價除了為確定防治項目提供直接依據外，對於已經選定的防治項目要取得充分的防治效果，同樣有許多經濟問題和技術問題需要進一步地分析、評定。對於某一地區的地質災害可能有多種防治方法。因而首先應研究哪種或哪些方法最符合實際。它不但在措施上最為得力，而且經濟效益最佳。這就需要進行技術分析和經濟評價。此外，即使已經選擇了防治措施，但是在工程設計中，按照哪一級設防標准設計工程規模，既能夠有效地防治災害，保護受災體，又不致浪費資金，這也需要進行技術分析和經濟評價。例如，不同情況下泥石流災害的防治措施可以有很大不同。如果泥石流活動非常頻繁，而危害對象僅僅是少數散居在山區的農戶時，就不一定進行專門的工程防治，只需將這些農戶搬遷，安置到安全地區即可；然後結合植樹造林、水土保持進行環境治理，就可以收到既實現減災，又避免花費大量資金的效果。如果泥石流危害鐵路、公路安全，則應要根據實際情況採取不同的防治措施。如：局部改線，避開災害威脅；實施防護工程，保護鐵路、公路安全；治理泥石流，削弱其強度或導流至無交通設施分布地帶。如果泥石流危害重要企業或城鎮安全，就要實行包括生物工程、防護工程、治理工程在內的綜合防治措施。各種工程的設計標准，既要安全有效，又要經濟合理。因此，地質災害防治工程評價不僅是選擇防治項目的直接依據，而且也是項目防治方案優選的重要依據。
綜合上述，地質災害防治工程評價的基本內容和目的是：分析地質災害防治工程的科學性，評估地質災害防治工程的經濟效益，評價地質災害防治工程的可行性和合理性，為地質災害防治項目優選和方案優選提供依據。
二、地質災害防治工程評價方法
（一）地質災害防治工程的技術評價與經濟評價
根據地質災害防治工程評價內容，把它的評價方法相應地劃分為兩類。一類是技術評價，即：分析評價防治工程能否按照設計目標有效地扼制災害活動或者保護受災體；分析防治工程本身的結構、強度等是否符合規范或實際要求。技術評價主要是從自然科學角度綜合分析防治工程的可靠程度，評價它的功能或效果。第二類是經濟評價，即分析防治工程的經濟效益，從經濟學角度評價防治工程的合理性。技術評價和經濟評價雖然都是防治工程評價的不可缺少的方法，但由於不同地質災害技術評價的方法相差較大，而且在已有的勘查和研究工作中，對大部分地質災害防治工程已經形成了比較成熟的理論和方法，所以本課題僅進行防治工程的經濟評價分析。
（二）地質災害防治工程經濟評價核心指標及其特點
地質災害防治工程經濟評價的核心指標是防災經濟效益F（X）。效益是指某種經濟活動所獲得的成效與所付出的代價之比。生產產品的產業活動（如工業、農業）的效益是指產品的價值或利潤與產品成本的比值。房屋等工程建築效益指的是這些建築的價值與建築成本的比值。地質災害防治工程既不是生產性工程，也不是商品性工程。它的價值和經濟效益與一般工程具有不同的特點。主要有下列幾點：
1.間接性特點
在多種地質災害防治工程中，只有少數措施能產生直接效益。如為了治理泥石流災害實施生物工程，植樹造林，在一定時期後可得到一定收益。但這種收益只是一種附帶性的「副產品」。其主要效益是體現在保護了人民生命財產，減少了災害損失。所以，災害經濟學屬於守業經濟學。防災效益是通過「以負換正，減負為正、負負得正」的方式間接地反現出來。
2.潛在性特點
一般產品在投入使用以後，就為消費者所連續使用，其價值不間斷地發揮作用。但地質災害，特別是突發性地質災害，並不是每時每刻都在進行。所以，一般地質災害防治工程往往長時間地處於「待命」狀態，只有災害發生時，它才顯出「英雄本色」，發揮其「養兵千日，用兵一時」的功能。
3.長遠性特點
地質災害防治工程一般具有較長的使用期限，少則幾年，多則幾十年或上百年。除了在工程壽命期內產生效益外，有的地質災害經過一段時間的防治可基本消除。有的雖然沒能完全根治，但通過一定防治後，使地質災害防治地區的環境得到改善，走上了良性循環發展道路，逐步增強了防治地區自身的「免疫」功能，使地質災害不斷緩解，並最終消除。因此，其效益更是長遠無期的。
（三）地質災害防治工程經濟評價的基本要素
地質災害防治工程經濟評價的基本要素包括：災害危害強度（W（q）），即地質災害對受災體的威脅破壞程度；防災度（F（s）），即防治工程對災害的可能防禦程度；設防標准（F（b），即防治工程的設計防災能力；防災功能（F（g）），即防治工程可能實現的消災能力、對受災體的防護能力以及可能產生的其它作用；防災收益（F（y）），即用貨幣形式反映的防災功能；防災成本（F（c）），即亦稱防災投入，指防治工程所需要的材料、勞動等投入，在核算時可用貨幣反映。
（四）地質災害防治工程經濟效益核算方法
1.地質災害防治工程功能函數模型
如前所述，地質災害防治工程效益主要體現在減損作用，少數工程具有社會經濟增殖功能。因此，分別用損失函數（L（s））和增殖函數（I（s））來反映：
地質災害災情評估理論與實踐
（1）式表明，災害損失（L）隨防災度（S）的增大而減小。它在對災害無任何防治能力時，即S趨於0時，理論上災害破壞作用將無限延長，災害損失趨於極大值（無窮大）；當防災度趨於100%（或實際應用中出現S＞1的高冗餘度，即防治力度超過發災潛力）時，災害損失趨於零。
（2）式表明，防治工程的增殖作用（I）隨防災度（S）的增在而增大。但它並不是無限的，其最大值取決於防治工程所具有的最大增殖可容度。
L（S）和I（S）的代數和構成防治工程的防災功能函數。即：
地質災害災情評估理論與實踐
式中L（S）為負值。
圖8-1和8-2反映了上述各種關系。
圖8-1地質災害防治工程投入與災害損失關系
圖8-2地質災害防治工程投入與效益關系
2.地質災害防治工程經濟效益評價模型
地質災害防治效益採用投入產出法進行計算。
一是純收益法。即以產出與投入的差值反映防治工程的經濟效益：
地質災害災情評估理論與實踐
二是相對收益法。即以投入產出的比值（簡稱產投比）反映防治工程的經濟效益：
地質災害災情評估理論與實踐
式中：F（x）1和F（x）2——防治工程在有效期內獲得的防治效益；
F（y）——防治工程在有效期內獲得的各種收益；
F（c）——按一定防災度和設防標准，規劃設計的防治工程的成本投入。
3.地質災害防治工程收益核算
如前所述，地質災害防治工程收益主要表現為減災收益，即實施防治工程後可能減少的災害損失。採用下列幾種方法進行核算。
（1）期望損失法減災收益等於無防治條件下的災害期望損失與防治條件下的期望損失之差。即：
地質災害災情評估理論與實踐
式中：F（g）s——減災收益；
S（Z）——無防治條件下災害的期望損失；
S（F）——設計防治工程條件下災害的期望損失。
其評價核算方法見本報告第七章。S（F）與S（Z）所不同的是在期望損失評價模型中，災害活動概率（速率）、危害強度、危害范圍等要素值需根據防治工程的設計目標確定。
（2）防災度法根據防治工程設計目標所要達到的防災度計算減災收益。即
地質災害災情評估理論與實踐
式中F（S）為防災度。在這里指的是實施防治工程後使災害經濟損失減少的幅度（%）。
（3）比擬法同已經運行的同類防治工程進行比擬，概略地確定減災收益。即：
地質災害災情評估理論與實踐
式中：k為修正系數；F（y）s´為同類工程的減災收益。
少數防治工程除主要取得減災收益外，還附帶有一定的增殖收益。對此，需根據收益性質進行核算。如農林牧產品收益可根據單位產品市場價核算。
防治工程的總收益為減災收益與增殖收益的總和。
4.地質災害防治工程成本核算
基本途徑是採用影子工程方法全成本核算防治工程的投入。
需要注意的是，防治工程投入是一種動態投入。所以，簡單地根據工程設計方案一次性地核算靜態投入就不能與以期望損失為基礎的減災收益相匹配，因而得不到合理的防治效益。
防治工程的動態投入首先表現在防治工程投入運行後，會隨著使用年限的延長而折舊壞損。因此，要麼降低效能，影響防災度；要麼需要維修，以基本保持其功能。在通常情況下，防治工程要進行經常性維修，因而要將維修費用連同初始成本一並計入工程投入。即防治工程投入等於初始成本加上維修費用。維修費用除了採用影子工程法進行測算外，還可以按照初始成本的一定比例進行核算。其比例數值可根據防治工程的使用年限，大致按折舊率的50%確定。
在核算防治工程投入時，除了需要考慮運行中的維修費用外，還需要考慮防治費用的折現情況。之所以如此，是因為我們在核算防治效益時，可能出現有關的不同要素（期望損失減少值、初始成本、防治費用等）的預測時間年份不同，那麼由於物價因素的影響，這些要素就不是「站在同一水平線上」，因而它們的可比性就將打折扣。基於這種情況，在核算防治工程投入時，需要根據利率變化進行貼現計算。其函數模型為：
地質災害災情評估理論與實踐
式中：PVr——防治工程投入費用的貼現值；
r——年名義利率；
t——時間（a）。
在離散的情況下，上式為：
地質災害災情評估理論與實踐
式中：i為年貼現利率。
（五）地質災害防治工程優化分析
如前所述，為了使有限的防治資金發揮最充分的減災效果，需根據最優化原則選擇防治項目和確定防治方案。所謂最優化原則，主要體現在三個方面，即：具有充分的科學性，符合地質災害防治特點和有關的規范、標准要求；在技術方法、財力、物力以及施工條件等方面切實可行；獲得最佳經濟效益。
防治工程的科學性、可行性主要通過技術分析進行評價。防治工程的經濟效益則是根據以上提供的方法進行分析評價。為了根據防治工程經濟評價結果，做好防治工程優選，對最優化理論和優選的基本方法進一步分析如下。
通常情況下，防治費用和防災度（或減災效果）互為消長關系。即防治投資增加，防治工程規模加大，防災度提高，災害損失下降。基於這種關系，為了有效地保護人民生命財產安全，當然是實施的防治工程越多、越可靠，減災效果越充分。但這顯然是不科學的，對於絕大多數地質災害防治工程來說，不可能片面追求防治效果，而不顧防治投入的多少。在這一矛盾面前最科學的選擇是實現防治效果與防治投入的最佳結合。
前面的圖8-1和圖8-2是根據多數實踐結果繪制的地質災害防治工程投入與災害損失和防治收益的一般變化關系。它表明，隨著防治工程投入的增加，雖然災害損失減少，收益增加，但它們都不是線性關系。當防治投入達到一定規模後，災害損失減少的幅度和防治收益增加的幅度會明顯降低，這意味著在此之前所進行的防治投入獲得的收益（產投差或產投比）明顯，而後的防治投入獲得的收益變小。因此，我們可以在對不同投資力度下防治工程經濟效益分析的基礎上，選擇預期損失或防治效益轉折部位O』的「臨界」投入F（c）』作為最佳投入。依此確定相應的防災度F（s）』及工程方案（圖8-3）。
圖8-3地質災害防治工程優化投入示意圖
當然，圖8-3顯示的是最理想的情況，實踐中的情況可能要復雜得多。有時所謂「臨界值」並不是一個點，而是一個區間，在這種情況下可採用該「臨界段」的平均值或最高值選擇防治方案。有時可能不存在「臨界點」或「臨界段」，在這種情況下只能根據不同設計方案的預期收益，直接分析對比後選擇最優防治方案。
在分析評價同一項目最優防治工程的基礎上，進一步對不同項目的最優方案進行分析對比，本著優中選優的原則，進行項目優選，編制防治規劃，排列防治順序。
❷ 對工程地質學的建議
工程地質學是20世紀才建立和發展起來的一門地球科學。工程地質專業在工程建設中具有十分重要的位置。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由於地質問題引起的工程事故時有發生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事給人民生命財產帶來重大損失。近年來，工程地質勘察質量有下滑現象，工程地質分析不夠深入，有的甚至出現工程地質評價的結論性錯誤。今後十年,將有可能成為水利水電工程建設的又一個事故高發期。工程地質對地球環境的保護要發揮重要作用。工程地質面臨著新的機遇和挑戰。關鍵詞 。
關鍵詞：工程地質 水利水電 勘察 環境 分析 人才 機遇
工程地質對於工程師來說並不陌生。然而，由於人類工程活動引起地質環境的改變，工程地質問題造成工程建設的被動與失敗的若干實例證實，許多人對工程地質又是陌生的。
人類歷史剛剛翻開新千年新世紀的第一頁，一場以高新技術為前導的產業革命卻早已開始了，工程地質學科必將在這場革命中獲得新生。當然，我們更應該看到技術的每一次革命性進步，都伴隨著矛盾與沖突，特別是體制和機制問題，是生產力與生產關系的相互作用，需要協調與適應，改革就成為必然。
當前，工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質專業正面臨著新的發展機遇。人類與自然的關系不是斗爭而是相互作用和相互影響；人類工程活動不是改造自然而是如何順應自然。人類賴以生存的地球環境問題，工程地質學家和地質師都要認真關注，並勇敢地承擔起應盡的職責。
1 工程地質學科的起源與發展
工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地球科學。20世紀初，為了適應興建各種工廠、水壩、鐵路、運河等工程建設的需要，地質學家開始介入解決工程建設中與地質有關的工程問題，不斷地進行著艱苦的工程實踐和開拓性的理論探索，首次出版了「工程地質學」專著，工程地質學開始成為地球科學的一個獨立分支學科，工程地質勘察則成為工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。二次世界大戰以後，全世界有了一個較為穩定的和平環境，工程建設的發展十分迅速，工程地質學在這個階段迅速成長起來了。經過半個多世紀的工程實踐和理論探索，工程地質學大為長進，內涵和外延都煥然一新，成為了現代科學技術行列中的重要分支學科。
中國的工程地質事業在解放前基本上是空白，建國後才有了長足的進步和發展。50年代初開始引進蘇聯工程地質學理論和方法，走過了我們自己的工程實踐和理論創新的輝煌歷程，形成了有自己特色的工程地質學體系。特別是在水利水電行業，舉世矚目的三峽、小浪底等特大型水利樞紐工程的開工建設，瀾滄江、紅水河、雅礱江、烏江、黃河等大江大河眾多大型梯級水電站的興建，以及若干正在開展前期工作的其它水利水電工程，充分積累了在各類岩性地區和各種復雜地質條件下進行地質工作的豐富經驗，建立了一套比較完整的工程地質勘察規程規范。重大工程建設不斷地將數理學科的新成就和高新技術及時吸收進來，極大地豐富了工程地質學科的內容，有力地促進了工程地質學科的發展，使我國工程地質學達到現代科技水準，逐漸成為國際工程地質界的重要成員之一。
今天，工程地質專業學科的內涵已經遠遠超出了傳統工程地質定性描述和定性評價的范疇，發展成為集多種勘探手段去獲取基礎性地質資料，並對這些資料進行歸類匯總、整理分析、定性評價、定量評價、地質預測、工程措施的建議等等既特殊又復雜的綜合性專業。任何一個成熟的設計師，都會清楚地意識到工程地質專業在工程設計中的重要位置。無數重大工程成敗的實例足以證明工程地質專業在工程建設中的權威性。
在學術界，有國際工程地質學會，國內的中國地質學會、中國水利學會和水力發電工程學會等全國性學術組織都專門設立有工程地質專業委員會，水利水電行業中全國性的學術組織還有「水利水電工程地質信息網」。此外，全國性的勘測技術協會主要還是工程地質專業。這些學術組織為我國各行各業的工程建設作出了重大貢獻，發揮了巨大作用。
2 水利水電工程地質的特點
2.1 特殊性與復雜性
在水利水電、電力、工民建、交通、港航、航天、航空、地礦、市政建設等等凡是存在土建工程，要與地質體(地基)打交道的行業，都有工程地質專業，因此，我們稱工程地質專業是工程建設的基礎性專業，是不必爭議的。由於水利水電工程建設自身的特殊性和復雜性，使得水利水電工程地質又是所有這些不同行業的工程地質專業中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的業界龍頭。
水利水電工程建設的特殊性首先表現在工程建築物的特殊性。工業與民用建築到處可以見到基本相同甚至完全相同的建築物，可以部分或全部套用標准設計圖紙。而水工建築物則不然，世界上有成千上萬座水庫大壩，你就很難找到兩座完全相同的大壩。決定大壩的規模、壩型、結構等工程要素的自然條件很復雜，而工程地質條件則是最主要的自然條件之一。水工建築物的第二個特殊性是與水打交道，所承受的主要荷載是水荷載。水利水電工程不允許失事，一旦失事，損失將十分慘重。
水利水電工程建設的復雜性主要表現在工程規模大，專業多，涉及面廣，投資大，工期長，建築物的形式、結構、功能、荷載組合等等都十分復雜，特別是大型特大型水利水電工程更是如此。例如舉世矚目的三峽水利樞紐工程，涉及到中國的政治、經濟、社會、資源、環境、文化等方方面面，你很難找到其它基建工程可以等同於這樣的水利水電工程。因此，水利水電工程地質專業的特殊性與復雜性是由水利水電工程建設的特殊性和復雜性所決定的，同時，工程區自然地質環境的復雜性也決定了這個專業的技術難度。
2.2 實踐性與經驗性
水利水電工程地質的另一特點是強烈的實踐性與經驗性。在中國水利學會勘測專委會1999年度學術研討會上，工程地質界知名前輩專家天津院的李仲春教授語重心長地警示工程界：工程地質這個專業太難了，工程地質決策不是通過計算和試驗所能左右的，很大程度上取決於我們的工程經驗，即是十分成功的工程，也很難證明它既安全可靠又經濟合理。李仲春教授的肺腑之言充分表達了工程地質專業的實踐性與經驗性的深刻含義。
工程地質理論上的任何一項新進展，新方法，新技術，都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。例如，近二十年來隨著數理基礎學科和計算機技術的發展，壩基、洞室和邊坡穩定性分析計算的理論和方法有了長足的進展，但是這些計算成果仍然只能是工程設計和決策的一種參考，因此在工程界有一種通用說法：不可不信也不可全信。許多工程實例足以說明採取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的，實際上卻出了問題；而另一些工程通過計算認為不安全，但卻安全運行了數十年。因此我們搞工程建設，工程經驗往往又是起決定作用的。
2.3 工程地質問題的長期性與隱伏性
水利水電工程地質的第三大特點：在地質體中留下的工程隱患具有長期性和隱伏性，甚至具有不可預見性。法國Malpasset拱壩失事和義大利Vajont水庫大滑坡，均為水工史上震驚世界的慘痛教訓，其地質隱患在整個勘測設計施工的全過程中沒有絲毫警覺。葛州壩工程壩基軟弱夾層問題導致工程停工，重新補充勘探並對設計進行重大修改。南盤江天生橋二級水電站廠房建在一個古滑坡上，開工後實在施工不下去了，搬出滑坡體後又位於另一個滑坡體的腳下。該電站的引水隧洞工程地質條件更是復雜得令建設者們防不勝防。由於地質體中留下的工程隱患造成的工程事故，輕則修改設計，重則工程報廢，或造成生命財產的重大損失，這樣的例子實在太多，舉不勝數。
2.4 工程地質測不準原理
著名的量子力學測不準原理：「不能同時測准粒子在某一瞬間的速度和位置」。我們不妨借用這個原理來揭示工程地質的一些本質性問題。事實上，地質體中的某些性質的確是測不準的。例如某一組結構面的產狀，你只能用一個區間值來表述，如果僅用一個確定值來表述則肯定不符合客觀實際。又如工程地基岩體的物理力學參數，它只能是一個區間值或統計值，因為地質體中每一點的性質都可能是變化的。地質參數精確到某一個具體數值的時候，千萬不要把它當成是絕對准確的，否則會誤導精確評價的可信性。據此，我們可以將工程地質測不準原理表述為：「地質體的工程性質不可能用絕對准確的參數來確定，它們只能是通過地質測繪、勘探、試驗、分析、統計和經驗判斷後提出一個建議區間值，供設計師根據建築物的性質在這個區間值中選取設計採用值」。近二十年來，概率統計、模糊數學、灰色理論等數理學科廣泛應用於工程地質分析領域，可以說是對工程地質測不準原理的有力支持。有些設計師不能理解地質師為什麼只能提出區間值，而不提出確定的數值，當他們對測不準原理透徹理解之後，這種疑問將會自然消除。3 工程地質的技術進步
工程地質勘察技術近二十年來有了長足的進展。測量、物探、鑽探、試驗等在儀器、設備、新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新，為工程地質提供了強有力的技術依託。由於有了各種新技術的支持，工程地質分析從定性到定量就成為可能。定量分析的新理論層出不窮，在學術界十分活躍。
計算機技術的發展對工程地質來說是一場真正的技術革命，從外業資料收集和內業資料整理的工作程序、工作方法、產品成果、質量標准等等均與傳統的工程地質有較大的差異，應用前景振奮人心。「工程地質計算機應用技術協作網」業已正式成立，必將對工程地質技術進步起到積極的推動作用。工程地質計算機應用主要包括六大課題：①數值計算；②制圖；③資料庫；④文檔管理；⑤專家系統；⑥網路系統。這六大課題既是多年來本專業計算機應用的實踐，也是我們將繼續探討的主要課題，還需要在今後的實踐中賦予新的內涵。
4 工程地質專業的任務與責任
工程地質專業的主要任務是：①選址，選擇在地質條件上相對最優的工程建築地區或場地；②評價，闡明工程建築區或場地的工程地質條件，進行定性和定量的工程地質評價，准確界定工程地質問題；③預測工程建築物興建和運用過程中地質條件的可能變化，為研究改善和治理工程地質缺陷的措施提供依據；④調查工程建築物所需的天然建築材料等。歸納起來的表述：為工程建設提供基礎性和專門性地質資料，為工程選址、建築物設計以及不良地質條件的工程處理提供技術依據，同時對地質環境的變化作出預測。
為了完成以上任務，需要針對工程建築物區進行工程地質勘察和工程地質分析，界定和研究主要工程地質問題。工程地質勘察需要勘察目的明確，工程概念清晰，勘察手段多樣，勘探精度滿足要求。工程地質分析要求方法正確，計算可靠，參數可信，建議措施符合工程實際。工程設計最關心的是建築物地基的工程地質條件和物理力學性質，因此工程地質工作的最終體現是工程地質定性和定量評價。
工程地質專業只對提交給設計採用的地質資料負責，其物理力學參數也僅僅是建議值，不在建議值范圍之內的設計採用值和不適應地質條件的設計方案，地質師不負責。但是，地質師有責任對不符合或不適應地質條件的設計方案提出質疑，對可能存在的工程隱患要與設計師充分交底，對不良工程地質缺陷有責任提出工程處理措施的建議。
一般說來，正規勘測設計院的勘測隊伍，已經過幾十年工程實踐的檢驗，在正常情況下都可以完成以上任務並盡到地質專業的責任。本文以下章節列出的工程地質工作中存在的若干問題，是歸納了筆者從事工程地質工作十多年來的所見所聞，供地質師們分析問題時參考。
5 工程地質工作存在的問題與對策
5.1 工程地質勘察的質量問題
在工程地質勘察過程中，一般問題較多的是工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落後；工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；地質報告中基本地質條件不清楚，主要工程地質問題界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性更大。
5.2 相關專業的理解問題
一種情況是地質師對其它專業不理解，這需要加強跨專業的學習。另一類現象是設計施工等相關專業對工程地質的不理解。有的不懂地質卻偏要提出一些不切實際的勘探要求，有的工程由設計人員來布置地質勘探工作；有的設計人員對地質專業知其然不知其所以然，自以為是包打天下，不結合地質條件設計不當；也有的是不尊重自然地質規律，野蠻施工，嚴重破壞地質體的自然結構，造成重大工程事故。所有這些非地質專業的問題，往往在出了問題之後又向地質專業推卸責任，令地質師們不知所雲。工程地質界知名專家學者孫廣忠教授指出:「實際上，在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾，可以說，地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果，或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果，如果離開了地質基礎，則其理論必將脫離地質實際必將作出錯誤的結論」。
潘家崢院士等前輩專家早已強調過地質學水工，水工學地質。足以可見專業之間的交叉滲透問題，早已被專家們的真知灼見道出了關鍵，就看我們作何行動。
5.3 勘測周期不合理的問題
從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理。但有些工程沒有基礎性的前期投入，一旦要報項目，立即就要求提交地質報告；還有些工程是今天提交了可研報告，明天就提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的後果是嚴重的，地質條件不清楚，投資控制不住，施工後修改設計，或由於地質問題造成承包商巨額索賠等等。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大工程事故。
5.4 規程規范的問題
規程規范的問題較多，甚至產生了一些混亂。水利系統與水電系統的勘測設計階段不一致，規程規范也有區別。歷經十多年的編寫報批，1999年才頒布的國家標准《水利水電工程地質勘察規范》，在勘測程序和新技術的應用方面都已經明顯地落後於時代的發展，一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《岩土工程勘察規范》並不完全適合於水利水電工程地質，而建設部的一些工程勘察監督機構則以此為依據對水利水電勘測設計單位實施質量檢查，使勘測單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。規程規范的修訂和出台周期太長，完全不能滿足工程建設的需要。水利與水電分家之後，對於工程地質這個專業來說其工作性質是一樣的，但卻存在不同的技術標准和勘測程序，這種情況還要繼續下去，需要尋求解決或協調方案。
5.5 人才問題
文革十年造成的人才斷層已經出現。有豐富工程實踐經驗的前輩地質師相繼離崗，各勘測設計院明顯缺地質總工人才，八十年代期間各院比較整齊的地質副院長和院級地質總工，近年來在一些勘測設計院已經相繼斷檔，或後繼無人，或後備人才尚不成熟。勘測行業不景氣，社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應，工作環境、工作條件的局限，人才資源開發機制的問題，擇業行為中的浮躁動機等等，都不同程度地影響著優秀地質師的成長。
高質量高水平的工程地質分析成果，出自於高水平高素質的地質師。有人說二、三年就可以培養出地質專家，實屬無知。要培養出一個具有工程地質分析能力，能夠解決復雜問題的地質師，沒有十年以上的功夫，大量的工程實踐，自身的敬業精神，理論聯系實際，相關學科專業的學習和滲透，是決不可能的。十年樹木百年樹人，在地質師的培養過程中可以充分體現出來。培養優秀地質師的難度可以說遠遠超過培養博士、研究員和教授的難度。
社會的發展和日趨激烈的競爭市場，對地質師素質的要求也將越來越高，最好是跨專業的復合型人才。競爭的實質是人才的競爭。勘測隊伍要走向市場，必須重視高素質人才的培養，重視人才資源的開發。
5.6 技術管理問題
工程地質勘察質量的控制，技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的，報告的編制人中沒有地質專業負責人，或地質報告沒有院級地質負責人審查把關，報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度，同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象，還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴，助長了這種技術責任心不強的現象。
5.7 其它問題
前期工作投入不夠，有些地方部門長期拖欠勘測經費；體制問題，市場競爭不規范，非水利水電勘測單位從事水利水電勘測工作存在工作方法、技術要求和工程地質評價等方面的差異；勘測工作經費仍然按落後的實物工作量計算，造成多勘探多爭錢，地質分析多出力多賠本的事實上的不合理現象，長期以來得不到解決。勘測技術的科技含量低，新技術新方法投入少，不能滿足現代工程技術發展的要求。
5.8 今後十年將進入工程事故的高發期
鑒於對以上若干問題的擔憂，今後十年有可能是我國水利水電工程事故的又一個高發期，這一悲觀性預測有些危言聳聽，但願不要成為被不幸言中的事實。
5.9 解決問題的對策
解決問題首先要分清責任。規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責；勘測周期不合理，前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責；質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責；其它問題大家都有責任，但主要還是取決於大環境。
責任分清楚了，落實到要有人來抓，所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決，但至少可以前進一大步。最可怕的是大家都在暢談必要性重要性，結果都是紙上談兵，沒有實際行動。筆者在這里也就是誇誇其談而已，不可能提出可以操作的具體解決方案，這種方案也不該我們提，該誰提？當然應該是誰負責抓，誰就提方案追落實精指揮勤檢查，最終歸結到誰領導的關鍵問題上。到此為此，我們的對策就算出台了。
其實，我們這里列出來的眾多實際問題，本質上和深層次的是體制和機制問題，需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快，新技術與舊管理的沖突，老觀念與新思想的交鋒，既是矛盾又是改革的動力，這是不難理解的。
6 工程地質要抓住機遇迎接挑戰
汪恕誠部長曾經講話強調：「不能老修改設計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設計就意味著被索賠」。少修改或不修改設計，是對工程地質提出的更高要求。基本地質資料不準，修改設計就是必須的。高標准嚴要求就是挑戰和機遇。
人類社會的進步與發展，實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系，實踐證明，人與大自然斗爭的結果，雖然取得了一些局部性的小勝利，而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命，無不與工程建設有直接關系，與地質環境有直接或間接關系。建國以來，我國的基本建設此起彼伏，水利水電工程建設從無到有，新一輪的建設高潮正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中，地質師要起到指揮和首席演奏家的作用，甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。
盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題，然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰，順應自然，保護環境，防止災害，造福人類，是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。主要參考
❸ 工程地質評價有哪些方法
工程地質評價有哪些方法
1.定性研究:通過實驗、詳細的實地研究,對地質過程的形成機制進行分析,得出定性評價2.定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制
❹ 工程地質學的研究方法
包括地來質學方法、實驗和自測試方法、計算方法和模擬方法。地質學方法，即自然歷史分析法，是運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分布，分析研究其產生過程和發展趨勢，進行定性的判斷，它是工程地質研究的基本方法，也是其他研究方法的基礎。實驗和測試方法，包括為測定岩、土體特性參數的實驗、對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測。計算方法，包括應用統計數學方法對測試數據進行統計分析，利用理論或經驗公式對已測得的有關數據，進行計算，以定量地評價工程地質問題。
模擬方法，可分為物理模擬（也稱工程地質力學模擬）和數值模擬，它們是在通過地質研究深入認識地質原型，查明各種邊界條件，以及通過實驗研究獲得有關參數的基礎上，結合建築物的實際作用，正確地抽象出工程地質模型，利用相似材料或各種數學方法，再現和預測地質作用的發生和發展過程。電子計算機在工程地質學領域中的應用，不僅使過去難以完成的復雜計算成為可能，而且能夠對數據資料自動存儲、檢索和處理，甚至能夠將專家們的智慧存儲在計算機中，以備咨詢和處理疑難問題，即所謂的工程地質專家系統（見數學地質）。
❺ 地質災害調查評價的技術方法
地質災害調查評價的方法有遙感解譯、地面測繪、地球物理、地球化學、山地工程、鑽探、試驗等。這些方法各有特點。
1.主要技術方法
(1)遙感圖像解譯
遙感圖像能直觀地顯示區內地形、地貌、地質和水文的整體輪廓與形態，可以宏觀認識調查區的自然地理、地質環境，指導調查工作的整體部署，減少盲目性，節省人力、物力的投入。
(2)工程地質測繪
工程地質測繪是地質災害調查評價最基本、最經濟的手段。其成果有利於指導物探、鑽探和山地工程及試驗工作的部署，應首先開展。
(3)地球物理勘探
地質災害調查評價中常用的物探方法有電法、彈性波法、放射性法、重力法、磁法、熱測量法、擴散法、綜合測井法等類型。物探方法設備輕便、成本低、速度快、覆蓋面大，與鑽探、山地工程、地面測繪相結合，既可以節約投資，又可取得有效的成果，但要注意物探結果具有多解性，並受應用前提和現場條件的制約。
(4)鑽探
鑽探方法用於獲取深部地質資料，具有成果直觀、准確並能長期保存等優點，可以進行綜合測井、錄像、跨孔探測、長觀和變形監測。不足是受交通運輸、地形和場地等條件的限制，耗資較大。
(5)山地工程
山地工程分為輕型山地工程(試坑、探槽、淺井)和重型山地工程(豎井、平斜硐、石門、平巷等)。山地工程是地質勘查的重要手段，技術人員可直接觀測岩土體內部結構、構造、斷層、軟弱夾層、滑帶、裂縫、變形和地壓等重要地質現象，獲取資料直觀可靠。還可以進行采樣、原位測試，為物探、監測乃至施工創造有利條件。山地工程施工受地層岩性和其他條件限制，為保證施工安全，要認真研究論證防範措施。
(6)試驗
試驗是研究地質體的材料特性，即物理性質、水理性質、力學性質及其賦存環境(如地下水、地應力、地溫等)的重要手段，是地質災害調查評價中復雜地質條件下地質參數選取的重要途徑。
2.選擇方法的原則
方法的選擇應以調查工作的任務要求、階段以及地質災害的特徵為依據，以期使用最基本、簡便易行的方法，以最低的投入，取得有用且好用的資料，實現最好的減災效益。
1)針對性:要根據現場踏勘和前人資料，初步判定地質災害的性質，有針對性地選擇勘探方法，避免盲目工作，做到事半功倍。
2)實用性:力求以最簡單的方法解決最復雜的問題，不刻意追求新奇復雜的技術方法。
3)簡單高效:盡可能採用操作簡便、易於搬運、環境適應性強的設備。
4)經濟合理:在能滿足調查評價任務要求的前提下，盡可能降低工作量。
3.方法的配置
方法的配置要充分考慮調查工作的階段性，方法自身的適用性，方法之間的互補性、互驗性，技術和經費的可行性。
鑽探和山地工程對物(化)探有很強的互補性和互驗性。先用鑽探對地面物化探結果進行驗證，提高其成果的准確性和推廣價值。再進行測井和跨孔探測，拓寬物探的勘測范圍，以取得更好的成效。鑽探要投入到關鍵部位，每個鑽孔都應綜合測井，進行變形監測等，發揮其較多的功能。
試驗用於查明災害體的地質特性和賦存環境，提供岩土體物理力學參數和水文地質參數，要結合其他工作統一部署。試驗常常成為解決復雜地質問題的有效途徑。
實踐表明，如果地質測繪工作細致深入，輕型山地工程配合得當，物化探工作針對性強，就可以大大降低鑽探工程量，少用甚至不用重型山地工程。
❻ 工程地質有哪些常用的研究方法
工程地質研究的主內容有：確定岩土組分、組織結構（微觀結構）、物理、化學與力學性質（特別是強度及應變）及其對建築工程穩定性的影響，進行岩土工程地質分類，提出改良岩土的建築性能的方法；研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡，以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施；研究解決各類工程建築中的地基穩定性，如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室，以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等，制定一套科學的勘察程序、方法和手段，直接為各類工程的設計、施工提供地質依據；研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響，制定必要的利用和防護方案；研究區域工程地質條件的特徵，預報人類工程活動對其影響而產生的變化，作出區域穩定性評價，進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展，其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外，一些新的分支學科正在逐漸形成，如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。
1工程地質與岩土工程的區別工程地質是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強,各種工程的規劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究,才能使工程與地質相互協調,既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行,又保證地質環境不因工程建設而惡化,造成對工程本身或地質環境的危害。工程地質學研究的內容有:土體工程地質研究、岩體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區域工程地質研究、環境工程地質研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標准《岩土工程基本術語標准》)。岩土工程的理論基礎主要是工程地質學、岩石力學和土力學;研究內容涉及岩土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環境介質等諸多方面;包括岩土工程的勘察、設計、施工、檢測和監測等等。由此可見,工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。2工程地質與岩土工程的關系雖然工程地質與岩土工程分屬地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。有人說:工程地質是岩土工程的基礎,岩土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。工程地質學的產生源於土木工程的需要,作為土木工程分支的岩土工程,是以傳統的力學理論為基礎發展起來的。但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、鋼材等人工製造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。而岩土材料,無論性能或結構,都是自然形成,都是經過了漫長的地質歷史時期,在多種復雜地質作用下的產物,對其材質和結構,工程師不能任意選用和控制,只能通過勘察查明,而實際上又不可能完全查清。岩土工程師不敢相信單純的計算結果,單純的計算是不可靠的,原因就在於工程地質條件的不確知性和岩土參數的不確定性,不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然土力學、岩石力學、計算技術取得了長足進步,並在岩土工程設計中發揮了重要作用,但由於計算假定、計算模式、計算方法、計算參數等與實際之間存在很多不一致,計算結果總是與工程實際有相當大的差別,需要進行綜合判斷。
❼ 工程地質常用的研究方法有哪些
1、定性評價方法
以自然歷史分析法確定不同工程地質性質的形成原因版、演變趨勢和發展預測（條件分權析）
2、 定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析—定量評價.
3、數學分析/
4、力學分析
5、概率分析
❽ 區域環境工程地質評價
4.3.1區域穩定性分析
黃河三角洲是在基底構造甚為破碎、濟陽凹陷的一個次級負向構造單元上發育形成的。由於區內東北部位於北西向的燕山——渤海地震帶及北東向的沂沫斷裂地震帶的交匯部位，因而與新構造運動有關的構造地震異常活躍。據山東省地震局1985年10月布設的東營—墾利、陳家莊—河口的現代形變及牛庄—新刁口的兩次a徑跡測量結果，埕子口斷裂、孤北斷裂、陳南斷裂、勝北斷裂和東營斷裂的現代活動都有顯示，說明區內的區域穩定性較差。區內新生代以來的斷裂活動表現為具有繼承性脈動活動的特點。尤其是5號樁，樁西至海港一帶位於上述兩條活動斷裂地震帶的交匯復合部位，新生代以來斷陷幅度最大，歷史上曾發生過3次7～7.5級地震，區域穩定性差。根據以上的地震預測，影響烈度一般都在Ⅶ度以上，5號樁一帶為Ⅷ度。根據我國建築規范規定，一切建築物都應設防加固，以保安全。
區內飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件。在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。
由於黃河三角洲地質體物質組成主要是粉砂，且孔隙度較高，加之形成期堆積速率快，造成地質體中含水量高。隨著時間推移，在上覆沉積物擠壓下，孔隙中水逐漸被擠壓，造成地質體壓縮，導致地面下沉。根據1988年在黃河海港地區實測，該地區壓實下沉速率可達6cm/a，因此由於地面下沉所引起的海面相對上升則更加劇了海岸侵蝕。
另外，近幾十年來的人為活動加劇了本區地面沉降的發展，如：建築地基承載力不足引起的土體壓縮，地下水、石油、鹵水的開采所引起的含水層、儲油層壓縮等。
由此可見，黃河三角洲地區環境工程地質問題頗多，本節將對直接影響東營市經濟發展和規劃的地表下25m土體工程地質類型及其物理力學性質、工程地質性質的區域性變化等進行深入研究。
4.3.2土體的工程地質分類及工程地質特徵
區內小清河以北為黃河三角洲平原，小清河以南多為山前沖洪積平原，基岩埋深在數百米以下，表層均為第四系鬆散沉積物，鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上，一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點，下面僅以0～25m的土體為對象，進行分析和研究（圖4-6）。
圖4-6地表土體類型示意圖
1.土體的岩性與結構特徵
（1）土體岩性分類
區內0～25m深度內的地層多為第四系全新統地層，其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響，形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛，其次為粉質粘土、粉砂、粘土，局部有細砂，其主要岩性特徵見表4-6。
表4-6黃河三角洲0～25m地層岩性分類及主要特徵表
（2）土體結構特點
區內土體結構無單層結構，多為多層結構，（多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成），這也是區內的沉積環境所決定的，該區瀕臨渤海，是河流的最下游段，河道游盪較頻繁，古地貌特點反復變化，攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化，因此，區內一般無巨厚的單層岩性沉積。
2.土體工程地質特徵
（1）山前沖洪積平原區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積（
（2）古黃河三角洲區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積（
（3）現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵
該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物（
3.地表下0～25m土體物理力學指標的變化規律
（1）古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲，這正是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲，其自重固結的程度差於前者。
（2）無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律，即從地表向下隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好發生變化。一般較差的深度段在5～10m和10～15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合，力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的沖湖積、沖海積相為主的地層。
4.3.3天然地基承載力、飽和砂土液化及軟土與鹽漬土
1.天然地基承載力
黃河三角洲地區基土承載力在不同位置、不同層位均有較大變化，從小於80kPa到大於300kPa。天然地基承載力指自地表算起的第一層或第二層基土（當第一層厚度小於3m，且第二層基土承載力高於第一層時，取第二層承載力數據）的承載力。區內天然地基承載力可分為4個等級（表4-7），其分布與變化規律與地貌單元有較密切的相關關系（圖4-7）。
（1）承載力低區（fk＜80kPa）的分布
① 呈條帶狀分布於現代黃河三角洲工程地質區內。如利津縣虎灘鄉西南—河口區義和鎮南部、河口東南孤河水庫—渤海農場總場北以及現代黃河入海口北側等地，以上各地帶多為1855年以後成陸，且位於濱海低地或窪地內，排水條件差，自重固結程度低。
表4-7天然地基承載力分區特徵表
② 呈小片狀分布於古黃河三角洲平原區。如東營區勝利鄉南部，利津縣王莊鄉南部等。
（2）承載力較低區（80≤fk＜100kPa）的分布
① 沿海岸線分布，寬度不一。
② 沿黃河泛流主流帶邊緣、前緣和窪地展布。如利津縣大趙鄉—虎灘—羅鎮—河口區一帶、集賢鄉—渤海農場總場、孤北水庫北部、利津前劉鄉—東營區西城，以及東營區龍居鄉—西范鄉一帶。
（3）承載力中等區（100≤fk＜120kPa）的分布
① 分布於決口扇的頂部及緩平坡地區。如利津縣南宋—北宋—明集，東營區龍居鄉—油郭鄉—六戶鎮—廣饒縣丁庄鄉以及勝坨鄉—高蓋鄉等地。
② 分布於現代黃河三角洲頂點附近。如寧海鄉—汀河鄉、寧海鄉—傅窩鄉一帶。
③ 分布於現代黃河三角洲北部、東部。如河口區新戶—刁口鄉、孤東水庫—五號樁、墾利縣建林鄉—孤東水庫、建林—西宋鄉。
（4）承載力較高區（fk＞120kPa）的分布
① 分布於古黃河三角洲的南部。如牛庄—陳官—小清河一帶。
② 分布於小清河以南的山前沖洪積平原區。
③ 零星分布於近代黃河三角洲平原區的地勢較高處。
2.飽和砂土液化
砂土液化是指處於地下水位以下鬆散的飽和砂土，受到震動時有變得更緊密的趨勢。但飽和砂土的孔隙全部為水充填，因此，這種趨於緊密的作用將導致孔隙水壓力驟然上升，而在地震過程的短暫時間內，驟然上升的孔隙水壓力來不及消散，這就使原來由砂粒通過其接觸點所傳遞的壓力（有效壓力）減少，當有效壓力完全消失時，砂層會完全喪失抗剪強度和承載能力，變得像液體一樣的狀態，即通常所說有砂土液化現象。
區內的飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件，在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。
液化判別就是根據土的物理力學性質及其他工程地質條件，對土層在地震過程中發生液化的可能性的判別。國家標准《建築基礎抗震設計規范》（GBJ11-89）中規定了飽和砂土、飽和粉土的液化判別方法，在對區內飽和砂土、飽和粉土的液化判別時，即依照了前述規范提供的方法，在液化勢宏觀判定的基礎上，採用了原位測試資料——標准貫入試驗進行了液化臨界值和液化指數的計算。根據液化指數對地基液化等級的劃分見表4-8。區內液化砂土的分布規律見圖4-8。
（1）嚴重液化區
① 分布於現代黃河三角洲頂點，向北向東呈扇形展布的黃河泛流主流帶的中上游部位，主要在陳庄鎮—六合鄉、虎灘鄉—義和鎮一帶。
圖4-7天然地基承載力分區示意圖
表4-8地基液化等級表
② 零星分布於廢棄河道帶和決口扇，如下述地帶：東營區永安鄉—廣北水庫一線，呈條帶狀分布，為廢棄河道帶；利津縣店子鄉—前劉鄉，呈片狀分布，為決口扇的中部；東營區史口鄉附近、東營區六戶鎮西側、河口區新戶鄉東北等地。
該區內的飽和粉土、飽和粉砂顆粒均勻，粘粒含量低，沉積厚度較大，形成年代新，固結程度差，因此是最易發生液化的地區。
（2）中等液化區
① 分布於較大的決口扇及決口扇前緣坡地地帶，利津縣城東—明集鄉—大趙鄉、東營區勝利鄉—董集鄉—油郭鄉一帶。
② 分布於黃河泛流主流帶或其邊緣地帶。寧海鄉—墾利縣城；陳庄鎮—傅窩鄉；渤海農場總場東—建林鄉—新安鄉；義和水庫南—河口區。
③ 在濱海低地帶內有零星片狀分布，五號樁及以東地區；刁口碼頭東北—孤北水庫北部；新戶鄉以西及以北的近海地帶。該區一般位於嚴重液化區的外圍及決口扇頂部位或零星分布於小規模的黃河主流帶，飽和粉土、粉砂的粘粒含量較低，固結程度較差，因此是較易發生液化的地區。
（3）輕微液化區
① 分布於古黃河三角洲泛濫平原及決口扇邊緣，如下述地帶：利津縣南宋鄉—北宋鄉；東營區龍居鄉—廣饒縣陳官鄉—丁庄鄉。
② 分布於現代黃河三角洲的非黃河泛流主流帶區，如下述地帶：利津縣王莊鄉—墾利縣勝坨鄉；利津縣集賢鄉—墾利縣城東部；河口區太平鄉—義和水庫。
該區粉土、粉砂的沉積厚度較小，粘粒含量較高，因此液化程度較輕。
（4）非液化區
① 分布於工作區小清河以南的山前沖洪積平原，該區地下水位埋藏深，水位以下的飽和粉土，粉砂密實程度較好，因此不易液化。
② 分布於沿海地帶的濱海低地，該區除河口相沉積外，地層粘粒含量較高或以粘性土為主，因此不易液化。
3.軟土與鹽漬土
（1）軟土
軟土一般是指天然含水量高、壓縮性大、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的粘性土。如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。黃河三角洲地區地處渤海之濱，具有軟土的沉積環境，鑽探資料亦證明，區內呈片狀分布著軟土。
① 軟土的劃分標准
本次劃分軟土時採用如下方法：當滿足下列條件之一時，並且厚度大於0.50m，將其確定為軟土：承載力標准值fk＜80kPa；標貫錘擊數N63.5≤2；靜力觸探錐頭阻力qc＜0.5MPa；流塑狀態。
② 軟土的空間分布
軟土主要分布於區內的東北部濱海地帶、河口—刁口碼頭一帶。利津縣羅鎮—黃河故道西、墾利縣下鎮鄉東部，另外在利津縣明集鄉—廣南水庫一線呈不連續片狀、碟狀分布。
③ 軟土的成因及主要物理力學性質
區內的軟土具有兩種成因：①爛泥灣相沉積：在歷次河口的兩側，沉積的以細粒成分為主的土層，一直處於飽和狀態，排水固結過程進展緩慢，所以土的力學性質很差。顏色以灰褐色為主，流塑態，土質細膩，岩性以粉質粘土為主，夾粉土和粘土薄層。②濱海湖沼相沉積：顏色以灰—灰黑色為主，有機質含量較高，具腥臭味，為淤泥或淤泥質土。
圖4-8地基砂土液化分區示意圖
表4-9軟土的主要物理力學指標統計表
從表4-9中可以看出：區內軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的特點，在荷載作用下變形較大，對建築物極為不利。因此，在工程建設規劃時，應盡量避開有軟土分布的地區。在無法避開軟土的建築物，應對區內的軟土有足夠的重視，採取一定的處理措施，對於一般工業民用建築可採取粉噴樁法進行處理，對於高層重型建築物應採取深基礎，如沉管灌注樁等，以避開軟土的不利影響（圖4-9）。
（2）鹽漬土
當土中的易溶鹽含量大於0.5%，且具有吸濕、松脹等特性的土稱為鹽漬土。區內的鹽漬土為濱海鹽漬土，按含鹽性質則大部分屬氯鹽漬土，局部為硫酸鹽漬土，鹽漬土按含鹽量可分為弱鹽漬土（0.5%～1%），中鹽漬土（1%～5%）、強鹽漬土（5%～8%）和超鹽漬土（>8%），區內的鹽漬土主要為弱鹽漬土，局部地段有中鹽漬土（見圖4-10）。
4.3.4工程地基適宜性評價
工程建築地基適宜性受多種因素的影響，為達到評價結果清晰簡潔、合理反映出區內建築適宜性等級的目的，選用了專家聚類法（亦稱總分法）進行評價。評價過程為：首先擬定評價因子，對各評價因子量化、分級並給定各級別的標准分，其次用傅勒三角形法確定各評價因子的權重，然後計算各勘測點單項因子分值和總分值，再按各點的總分值進行分區。最終的評價結果見表4-10、4-11、4-12、4-13。
圖4-9軟土分布示意圖
圖4-10鹽鹼土分布示意圖
表4-10一般工業與民用建築地基適宜性評價方案（評價深度10m）
① 沉降因子
② DⅠ——山前沖洪積平原；DⅡ——古黃河三角洲平原；DⅢ——現代黃河三角洲平原。
表4-11一般工業與民用建築地基適宜性評價分區說明表
表4-12高層重型建築物地基適宜性評價方案（評價深度25～30m）
表4-13高層重型建築物地基適宜性評價分區說明表
一般建築、高層建築物地基適應性評價分區見圖4-11、4-12。
圖4-11一般建築物地基適宜性評價分區示意圖
圖4-12高層建築物地基適宜性評價分區示意圖
❾ 工程地質穩定性評價方法——以麗江-香格里拉段為例
一、概述
隨著滇藏鐵路工程的分段實施，麗江-香格里拉段的規劃設計已納入日程。但是，由於該段地形地貌和地質條件非常復雜，雖然經過多輪論證，線路仍難最後確定。按照初期規劃（圖13-1），滇藏鐵路麗江-香格里拉段共有3個走向方案可以比選：①麗江-長松坪-虎跳峽上峽口-香格里拉方案（西線方案）；②麗江-大具-白水台-小中甸-香格里拉方案（組合方案）；③麗江-大具-白水台-天生橋-香格里拉方案（東線方案）。初步分析認為，西線方案工程地質條件相對較好，可以作為推薦方案，該方案需要新建鐵路隧道34座，總長87130 m，占該段線路總長的54.4%，最長的隧道是位於麗江西北的玉峰寺隧道，全長10970 m；需要新建鐵路大橋39座（10253 m），涵洞182座（4547 m），橋涵占線路總長的9.2%。復雜的工程地質條件使得該方案仍存在許多問題，且工程建設難度大。
為了更好地指導該段鐵路選線，我們在區域地殼穩定性評價的基礎上，將基於GIS技術的層次分析法引入到麗江-香格里拉段鐵路規劃區的工程地質穩定性評價（工程地質條件評價）。在評價過程中，綜合考慮地形坡度、工程地質岩組、斜坡結構、地質災害發育現狀、地殼穩定性、微地貌類型（地形與鐵路設計高程高差）、人類工程活動、降水量、距離溝谷距離等因素，充分利用GIS技術處理海量數據信息的優勢，採用層次分析法模型，進行麗江-香格里拉段鐵路規劃區的工程地質穩定性評價。基於評價結果，可以很好的指導該段線路比選和優化。
二、基於GIS的層次分析法原理
層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國數學家SattyT.L.在20世紀70年代提出的一種將定性分析和定量分析相結合的系統分析方法。它適用於多准則、多目標的復雜問題的決策分析，可以將決策者對復雜系統的決策思維過程實行數量化，為選出最優決策提供依據（圖13-2）。經過多年的應用實踐，不少研究者開始將GIS技術與AHP方法相結合，大大提高了傳統的AHP方法在地學研究中的應用效果（Harris et al.，2000；劉振軍，2001；彭省臨等，2005）。基於GIS的層次分析法充分利用GIS技術的空間分類和空間分析功能，在評價指標數據採集、處理和自動成圖方面具有明顯的優勢，不僅可以對工程地質穩定性的相關影響因素進行更細致的逐次分析，而且在計算過程中不受計算單元數量的限制，因而評價結果更直觀、更便於應用。
圖13-1 滇藏鐵路麗江-香格里拉段線路方案示意圖
圖13-2 基於GIS的層次分析法技術路線圖
基於GIS層次分析法的工程地質穩定性分區評價過程大致可分為以下步驟：
（1）確定研究區、研究對象及研究目標，並進行數據分析，確定進行工程地質穩定性分區所需要的數據，包括數據來源、數據質量指標等。
（2）將收集的各種資料進行數據處理，包括在MapGIS 6.7軟體平台上進行數字化、格式轉換、投影轉換、分層及屬性編碼等，建立研究區、研究對象的空間資料庫。
（3）根據研究目標的特徵，分析影響目標的因素，建立目標的層次指標模型和層次結構，構造判斷矩陣，由專家對影響因素進行綜合評分，並進行層次單排序、求解權向量和一致性檢驗，從而獲得各指標因素值，並運用GIS空間分析功能提取分析因子。
（4）採用ArcGIS 9.2軟體平台，對評價區域進行柵格化，每一個柵格作為模型評價的一個運算單元，並將資料庫中的數據按照規則進行柵格化處理。再採用圖形疊加的模型評價方式，將參與評價的各個因素權值分配到不同的柵格上。將各個因素進行圖形疊加，對屬性值進行代數運算，再將疊加後的柵格數據化，生成新的圖形，並形成最終評價結果。
（5）工程地質穩定性分區評價的數學模型：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中：B——工程地質穩定性指數，aj——權重，Nj——指數。
（6）通過分析計算獲得的工程地質穩定性指數值的分布范圍，結合野外實際調查結果驗證，對不同區域的鐵路工程建設適宜性進行綜合分區評價。
❿ 凍土在工程地質勘察中怎麼評價
1人為因素對岩土工程地質勘察的影響人員是決定岩土工程地質勘察工作質量的第一要素，隨著市場經濟體系的建設，先進的岩土工程地質勘察儀器、設備、技術、手段不斷出現，這就需要岩土工程地質勘察人員具備高超的技術素養和實際操作素質。岩體工程勘察過程中，通常是以大量農民工搭配少量的專業技術人員，而這些勘察人員的整體素質水平、綜合素質以及專業知識、安全意識都存在非常嚴重的不足之處，難於保證勘察質量。此外，當前岩土工程地質勘察工作一般具有時間上的緊迫性，這就導致一些操作人員在工期緊張的情況下，採用不規范、不科學的岩土工程地質勘察方法，使得誤差變大、偏差明顯，給正常的岩土工程地質勘察工作造成了干擾和影響，所得出的岩土工程地質勘察報表和報告失去了事實和科學的支持。2市場因素對岩土工程地質勘察的影響從岩土工程地質勘察的市場看，當前岩土工程地質勘察存在著市場不健全、制度缺失、調節制度失靈等實際問題。目前岩土工程地質勘察單位在數量上有逐年增長的態勢，並且有大量皮包公司和外掛單位活躍在岩土工程地質勘察市場，這就形成了岩土工程地質勘察市場內激烈的業內競爭，一些企業和單位為了自身的生存和發展，採用壓低報價的方法擠占市場份額，這給岩土工程地質勘察工作帶來了偷工減料、不正當競爭等風險。3制度因素對岩土工程地質勘察的影響在制度建設方面，由於當前階段中勘探市場中的所有單位基本上都沒有自己的鑽機，而私人老闆和操作工人為了最大限度的提升鑽機的使用效率，獲得的經濟利益，往往要求鑽機每天不停的鑽探，這種情況下，勘探的結果顯然無法真正意義上的達到相應的標准，影響工程施工整體質量和工期。嚴重的甚至會導致工程出現安全風險，危害施工人員的生命安全。4缺少岩土工程勘察野外監理制度目前我國國內的岩土工程勘察作業中，監理制度方面仍然有著較大的空白。必須認識到，如果僅僅通過施工人員的經驗，是無法真正有效的提高勘察效率和勘察水平的。這種情況下的客觀存在，主要是由於當前市場經濟環境中，市場的客觀規律要求勘探人員必須提供更為優質低價的產品，那麼土工沒有與之相對應的監理制度作為支持，那麼依靠制度上的漏洞獲取經濟收益也就成為了順理成章的事情。與此同時，由於行業內部的整體監督管理力度不足，為這種行為的滋生和發展提供了土壤和溫床，甚至成為了行業內部的潛規則，只有按照這種去進行勘探施工，才能夠在市場中順利的生存下去。因為，市場介入到勘探市場中來，通過行政手段構建了一套完善而科學的岩土工程勘察監理制度是非常有必要的。