■李传生,刘志文,刘 扬,张京钊,佟照辉 ■山东省地质测绘院,山东 济南 250002
丁字湾濒临青岛的即墨和烟台的海阳、莱阳这两市三县,是山东半岛蓝色经济区的重要产业聚集区。丁字湾海上新城规划发展重点是海岸整治、湿地修复、游艇产业、房地产产业和海洋高新科技产业,功能定位是海上新城。因此开展该区域的地面稳定性评价十分必要。
为达到区域地面稳定性评价的结果清晰简洁、合理反映出区域地面稳定性等级的目的,采用专家聚类法(亦称总分法)进行评价。评价过程:首先拟定评价因子,给定各评价因子量化、分级标准,其次采用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,然后根据调查资料和已有资料分别对各评价单元的单项因子进行量化、分级,最后根据单项因子量化结果、权重,计算评价单元的总分值,并根据计算出的总分值进行地面稳定性分区。
经过组织具有高级及以上职称的水工环地质专家根据傅勒三角形对各评价因子的重要性进行评判,经统计计算,确定各因子的权重。将评价因子A(其它因子分别进行比较,在认为对地面稳定性影响较重要的因子上画一圆圈,同样把其它组依次进行比较,圈定较重要因子,然后进行统计,计算因子的权重。
(1)评价指标的选取与权重分配。根据山东半岛蓝色经济区地区具体特点,将地面稳定性划分为稳定性良好区、稳定性中等区、稳定性较差区及稳定性差区四个级别,因此,每一种标志又按4个稳定性级别进一步细分,如“ⅠS12”意义为:Ⅰ代表稳定性良好区(Ⅱ代表稳定性中等区、Ⅲ代表稳定性较差区、Ⅳ代表稳定性差区),S代表稳定性,12分别代表第1大类、2亚类标志,其余类推。
区域稳定性评价标志如下:S1—工程地质条件:43.75%
S11—地貌与岩土体类型:权重分配18.75%
ⅠS11—基岩山区或盖层较薄的山区,岩性多为火山岩、花岗岩等坚硬岩石,得分为7-10分;
ⅡS11—丘陵平原交互地带,上部为冲洪积的粘性土、砂土夹砾石,下伏基岩,得分为5-7分;
ⅢS11—平原区,以冲洪积砂土、粉质粘土、粘土为主区域,得分为3-5分;
ⅣS11—滨海海积平原粉土、砂土和盐渍土,得分为0-3分。
S12—不良工程地质体:权重分配25%
ⅠS12—无液化土及软弱土层分布,得分为10分;
ⅡS12—砂土液化轻微或软弱土层厚度<1m,得分为5分;
ⅢS12—砂土液化中等区或软弱土层厚度1-2m,得分为2.5分;
ⅣS12—砂土严重液化区、人工填海造陆用填土区或软弱土层厚度>2m,得分为0分。
S2—环境地质条件:权重分配31.25%
S21—地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等)发育程度及对工程建设的影响程度:
ⅠS21—地质灾害不发育,对工程建设无影响,得分7-10分
ⅡS21—地质灾害发育程度弱,对工程建设影响小,得分5-7分
ⅢS21—地质灾害发育程度中等,对工程建设影响较大,得分3-5分
ⅣS21—地质灾害发育程度强,对工程建设影响大,得分0-3分
S3-海岸带变迁:权重分配12.5%
ⅠS31—海岸带基本无变化,得分为7-10分;
ⅡS31—海岸带变迁中等变化(海蚀、海积、人工填海造陆),得分为5-7分;
ⅢS31—海岸带变迁较剧烈(海蚀、海积、人工填海造陆)得分为3-5分;
ⅣS31—海岸带变迁剧烈(海蚀、海积、人工填海造陆),得分为0-3分
S4-活动断裂与地震:12.5%
S41-活动断裂分布:权重分配6.25%
ⅠS41—活动断裂不发育,得分10
ⅡS41—活动断裂零星分布,活动性弱,得分5(5公里缓冲带)
ⅢS41—活动断裂断续分布、活动性较强烈,得分2.5(5公里缓冲带)
ⅣS41—活动断裂带状分布、活动性强烈,得分0(5公里缓冲带)
S42-地震烈度:权重分配6.25%
ⅠS42—Ms<5,得分10 分
ⅡS42—5≤Ms≤6,得分5分
ⅢS42—6<Ms≤7,得分2.5分
ⅣS42—Ms>7,得分0分
(2)单元总分值的计算。由各个因子的实测值或计算值根据分级标准和评分标准,得出各因子的分值,然后采用公式1-1计算出各评价单元的总分值。
式中:n—评价因子个数
(3)地面稳性评价及分区标准。根据全区地面稳性综合调查点,经过因子分化,给定单项因子基本分,依照前述方法计算出每个评价点的地面稳定性综合评价分值,按表1-1中所列的地面稳性综合评价分级标准,对区内的地面稳定性进行分级,然后进行分区评价。
表1-1 稳定性分级标准评判表
利用mapgis把丁字湾海上新城按1km×1km单元网格剖分,共剖分650个网格。利用EXCEL强大的计算功能通过对每个单元格进行统计打分,得到各单元的地面稳定性评价结果(见图1-1),然后根据实际调查情况进行必要的修正。
把单元格的计算结果导入mapgis中,根据单元格的计算值利用mapgis自动生成等值线。根据丁字湾海上新城评价结果,工作区分为良好区、中等区及较差区(图1-2)。
良好区主要分布该区地貌类型主要为丘陵地貌及残破积平原,局部存在淤积的软弱土层,工程地质条件好;区内无大型矿山开采,地质灾害发育弱;区域上无活动断裂,地震烈度为Ⅵ度区稳定性较好;海岸带变迁微弱。综合判定地面稳定性良好。
图1-1丁字湾海上新城剖分单元格地面稳定性评价结果图
中等区主要分布在五龙河入海口及潮里周边沿海区域。这些区域主要为海边淤积的平原,存在海水入侵、盐碱化等环境地质问题,局部存在软土层等不良工程地质体。无活动断裂,地质灾害不发育,地面稳定性为中等。
较差区主要分布在丁字湾附近的填海造陆区,原为养殖区、盐田、砂泥。该地区为填海造陆区,存在人工填土等不良工程地质体,工程地质条件较差,海岸带变迁剧烈,区内地质灾害不发育,无活动断裂穿过,地震烈度为Ⅵ度区,综合判定地面稳定性较差。
图1-2 丁字湾海上新城地面稳定性综合分
在适宜性较差区莱阳穴坊、海阳潮里滨海平原分布有软土,压缩性高,并且土壤盐渍化严重,存在大量的盐渍土,工程建设时应充分考虑水土对工程基础的腐蚀性,提前做好防范措施,进行工程建设时必需进行地基处理。
[1]陈文杰.基于GIS的地壳稳定性评价.分析研究[J]2010.5(1).
[2]田德培,王兰化,王丽瑛,环渤海地区区域地壳稳定性分区与评价.地质调查与研究[J]2005.28(1).
[3]杜建军,马寅生,谭成轩等京津地区区域地壳稳定性评价.地球学报2008.29(4).
[4]吴学敏.山东半岛城市群地区断裂分布的分形分析与区域地壳稳定性评价,2009.