新时期1∶50000工程地质调查规范编制的思考

■ 陈 彭/石菊松/张永双/马 震/王家松/牛广华

（1.中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170；2.中国地质调查局，北京 100037）

0 引言

早在20世纪二三十年代，国内外便开始了与工程地质相关的调研研究工作。从早期针对工程地质问题的调查，渐渐发展成为重大工程选址与城市规划的重要依据，而区域调查工作的精度也在不断提高。因此，一系列与工程地质调查相关的标准规范也应运而生。

进入21世纪以来，各类地质问题日益突出，区域工程地质调查工作与工程建设和经济发展的关系愈发紧密，调查结果直接影响城市规划与重大工程建设。在规划建设中涉及地层岩性特征、区域地质构造、土地资源、矿产与水资源、地质灾害的预防治理等一系列工程地质环境问题。一方面，如何择优利用，适宜改造工程地质条件，防治可能出现的工程地质问题，减少地质灾害的发生，是工程地质调查工作亟需解决的问题[1]。另一方面，工程地质条件直接影响城市与工程建设，而城市与工程的建设又会改变原有的地质环境条件，从而引发一系列环境工程地质问题。因此，研究工程建设与地质环境条件的适宜性，成为了近年来调查工作的主要任务之一。

此外，工程地质工作渗透到社会经济发展的方方面面。无论是水库、电站、铁路、公路、隧道、桥梁、核电、港口、码头、国防基地、矿山基地等重大工程建设[2]，还是城市规划、地下空间的开发利用、地壳稳定性评价以及地质灾害的防护工作，都离不开基础性、公益性、先导性的区域工程地质调查工作。

2011年以后，我国在重点地区陆续开展了1∶50000工程地质调查工作，工作思路的转变，工作方法的改进，成果表达的提升，都需要对新时期的工程地质调查标准进行深入思考，使其更加合理、严谨、科学。

1 工程地质调查发展历程及所面临的形势

1.1 工程地质调查发展历程

工程地质调查工作发展经历了半个多世纪的变迁，调查对象从早期的针对各类建筑、工程的地质问题专项调查，慢慢发展成为建筑物的地基稳定性、重大工程场址的区域地壳稳定性或区域地质环境稳定性，滑坡等地质灾害体的发生机理与防治对策，平原区河湖泛滥、洪灾频繁的地质环境背景；全球变暖引起的雪山消融、海平面上升的危害性和人类社会生产或生活废弃物的地质处理等的综合调查[3]。调查区从地貌类型单一、地质问题简单的地区拓展到地貌类型多样、地质问题复杂的地区。工程地质图件从最初的手绘制图，发展成利用GIS技术的计算机制图；区域调查工作的比例尺也从百万级别，提高到5万乃至更高的精度。目前，不同比例尺的工程地质调查工作，主要是采用各种现代化手段和综合性方法查明陆地和海域各种重要的区域工程地质问题，通过研究这些问题的发生、发展及变化规律，编制一系列图件、资料，为经济建设与社会发展服务。

在工程地质调查发展的过程中，国内外诸多学者专家做了许多相关的调查与研究工作。1977年Gonzeza De Vallejo等人提出了以城市规划和发展为目的的工程地质调查评价，并在西班牙的Tenerife地区开展了1∶25000地质填图工作[4]。与此同时，美国在华盛顿、旧金山等城市开展工程地质研究，并取得显著的成果和经济效益[5]。1983年，MALOMO S.等论述了适用于热带地区的工程地质填图技术方法[6]。1990年英国地质调查局开始了一项为期15年的全国性1∶50000填图计划。1995年，Russell J. Maharaj对牙买加南部的热带岩土进行了研究分析。2001年，DAI FC等以陕西省为例，基于GIS平台研发了城市土地使用信息系统，从工程地质和环境地质两方面分析城市建设中土地的可利用性[7]。2004年，印度学者RAO S. N.和REDDY P. R.选取不同指标对滨海平原的工程地质环境进行了评价[8]。2010年，MAY E. M.等以突尼斯市为例，考虑多种因素提出了基于GIS的工程地质绘图的步骤[9]。2012年，CHACON J.等研究了西班牙格拉纳达市及周边的工程地质环境[10]，同年TUDES SULE等对土耳其Gumushane市进行了工程环境评价[11]。

我国工程地质调查工作可以追溯到建国初期。1956年3月，我国原地质部召开了第一届全国水文地质工程地质协作会议，提出了为适应国家工农业发展需要的水工环地质工作。20世纪50年代末，开展了全国区域工程地质的研究，陆续在华北、西北和东北的平原区以及南方部分地区开展了1∶250000～1∶500000中小比例尺调查工作。60年代初，地质部先后在松辽平原、华北平原、内蒙古草原、陕北黄土高原及新、川、桂等省区开展了1∶20万和1∶50万的区域水工环综合调查工作，出版了各类水文地质、工程地质的图件。70年代，地质部组织的工程地质调查工作主要以铁路、公路、大型水库的勘察为主，同时对长江大桥、北京地下铁道、湛江海港等及许多国防工程做了地质勘察，勘察中均编制了区域性工程地质图与说明书。1982年第一届全国环境工程地质学术讨论会上对环境工程地质的概念、研究范畴、研究方向等进行了讨论，提出了在我国加强环境工程地质工作的建议，推动了环境工程地质的发展。之后陆续开展了一些重点地区和大型工程地区的环境工程地质研究，以及水库诱发地震的预测、地面沉降的讨论以及滑坡泥石流的研究等。80年代中期，任国林在前人研究的基础上，编制了1∶4000000《中国工程地质图》及说明书[12]。

在新世纪的最初几年里，工程地质调查工作主要以地质灾害调查为主，建立了地质灾害预警工程，查明了全国地质灾害分布状况，建立了重点地区地质灾害监测预警体系。在三峡工程库区、汶川地震灾区等地质灾害严重区及时开展遥感和地面调查与防治区划，查明了长三角、华北平原、汾渭盆地的地面沉降分布和发育规律并建成立体监测网络。

2008年以来，为了满足重大工程规划建设区的工程地质信息需求，华北地区先后在河北曹妃甸区、天津滨海新区、河北渤海新区、山东蓝色半岛经济区、非首都功能疏解区开展了以1∶50000为主的工程地质调查工作。2009—2014年逐步开展了长江中游、海西、北部湾、长吉图、中原、关中、成渝等地的地质调查，在部分重点地区试验性开展了1∶50000工程地质调查，取得了一批城市和经济区工程地质调查成果。2017年6月以来，组织开展了雄安新区第一期地质调查工作，完成勘探钻探5.5万米、采取水土样品4万余件，获取了90余万条数据，对雄安新区工程建设和地下空间开发利用条件、土地和地下水质量、地下水资源与地面沉降现状等方面进行了评价分析，为雄安新区总体规划的编制提供了基础地质依据。

我国的工程地质学家们对工程地质基本理论、技术与方法也开展了相应的研究工作。王思敬等对工程地质条件进行了全面分析，提出了工程地质环境系统分析评价理论[13]；方鸿琪、杨闽中阐述了城市工程地质环境分析原理和评价方法[14]；李祖刚等研究了西安市工程地质特征，综合分区评价了西安市工程地质环境[15]；宁国民等研究了武汉地下空间利用中存在的工程地质问题，提出了合理利用地下空间的方法[16]；卫万顺提出了优选地质工作发展模式，构建了与北京建设世界城市发展空间相适宜的区域工程地质勘查体系[17]。

1.2 新时期工程地质调查工作面临的形势与任务

“十三五规划纲要”中提出构建现代基础设施网络、推进新型城镇化，推动区域协调发展和加快生态文明建设，这使得工程地质调查工作大有可为。无论是在“一带一路”建设、京津冀协同发展、长江经济带发展中，还是在优化城镇化布局和形态、和谐宜居城市的建设中，或是在构建内通外联的运输通道网络、建设现代高效的城际城市交通中，工程地质调查工作都发挥着不可替代的作用。

新时期赋予了工程地质调查工作新的使命，新的使命对该项工作提出了新的要求：①支撑服务国家重大战略，推进生态文明建设；②支撑服务国防工程建设和战场地质环境保障；③支撑非首都功能疏解与产业升级转移，支撑生态环境保护；④解决制约发展建设的工程地质问题，包括区域地面沉降、地裂缝、主要活动断裂及其灾害效应、软土地基及地震砂土液化问题、大规模填海造陆稳定性问题和防灾减灾、地下空间开发利用等。

伴随着城镇化规模越来越大，重大工程频频上马，新型建筑的不断出现，对工程地质调查的要求也愈发严苛起来。提高调查水平，提升成果质量，紧密服务需求是当下调查工作需要不断努力的方向。然而工程地质调查所涉及的领域十分广泛，涉及的学科众多，如何才能更好地提高工程地质调查的服务质量是值得深思的。未来一个时期，工程地质调查工作的主要任务应包括：①以区域控制、关键工程地质问题为引领，结合工程经济活动需求，明确区域主要工程地质问题，合理确定工程地质调查工作的重点工作内容，突出区域特色。②因地制宜，合理确定重点区域、填图单元，调查精度和控制深度，以“目标地质体”或“成果服务”为导向进行填图工作。③围绕建立工程地质概念模型和区域主要地层岩性参数库，编制区域综合工程地质图和评估工程地质适宜性，合理部署调查评价与专题研究工作。④构建新时代地质工作新机制[18]，探索中央公益性地质工作与商业性用途勘察工作的数据资料共享机制，提高公益性工程地质调查的工作精度，探索中央与地方地质灾害、城镇工程地质、环境地质勘察工作的协调联动与分工合作。⑤依靠科技创新，推进工程地质调查由平面走向三维地质填图，从定性走向定量化、模型化，创新工程地质理论。

2 对1∶50000工程地质调查规范的认识与思考

2.1 发展历史

20世纪90年代，在工程地质调查工作如火如荼开展的过程中，原地矿部组织专家编写了一批区域工程地质调查规范，其中包括基础术语、调查规范、编图指南等。其中最具代表性的有《区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范（1∶50000）（GBT 14158—1993）》《工程地质调查规范（1∶25000-1∶50000）（DZ/T 0097—1994）》《工程地质调查规范（1∶100000-1∶200000）（DZ/T 0096—1994）》。

进入21世纪，地质灾害调查成为工程地质调查的主要内容，这一时期，原国土资源部编制了一系列与地质灾害相关的标准。包括：《滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZT 0219—2006）》《泥石流灾害防治工程勘测规范（DZT 0220—2006）》《崩塌、滑坡、泥石流监测规范（DZT 0221—2006）》《地质灾害防治工程监理规范（DZT 0223—2011）》《矿山地质环境监测技术规程（DZT 0287—2015）》《地质灾害排查规范（DZT 0284—2015）》《滑坡防治工程勘查规范（GBT 32864—2016）》《地质灾害危险性评估技术规程（DB12T 726—2017）》。

2.2 规范存在的主要问题

(1)工作理念的转变使得原相关标准难以满足新的要求。2011年以后，中国地质调查局提出了图幅调查的工作理念，按图幅1∶50000开展调查工作，成为近年来水工环领域工作的主导思想。原有的技术标准或存在缺失，或年代久远，已很难满足新的工作要求。

(2)工作思路的转变使得原相关标准难以适应新形势。近年来，“调查—填图—数据库”三位一体调查工作思路的提出，使得工程地质调查的工作思路必须及时调整。只有顺应时代的发展，才能让调查成果更加紧密地联系经济建设和社会发展，更好地服务经济区和城市群的建设。

(3)技术方法的发展与进步显得原标准不够与时俱进。21世纪以来，无论是野外工作中常用的调查、钻探、物化遥等技术方法，还是综合研究中的填图方法、工程地质评价方法都有了长足的发展。原相关标准中的技术方法，已不能满足当下的工作需要。为了规范与提升成果表达，丰富技术方法更显得势在必行。

2.3 新规范编制的目的任务

《1∶50000工程地质调查规范》的制定是在参考先进的工作思路、工作方法，并咨询水工环地质领域专家的基础上研究制定的适合中国特点的调查规范。它是1∶50000工程地质调查工作成果的体现与集成，其主要目的任务包括：为服务新型城镇化建设、优化国土空间开发格局、土地利用规划和支撑“多规合一”提供区域性工程地质依据，并针对存在的工程地质问题提出具体的对策建议；为国家重大工程规划、建设和安全运营，军民融合地质环境保障提供区域性工程地质资料，并针对存在的工程地质问题提出对策建议；为地质灾害调查评价、监测预警、综合治理和应急救援提供区域性工程地质资料；为开展各类工程建设所需的更大比例尺工程地质、岩土工程勘察和专门性工程地质、环境地质问题研究提供区域性工程地质资料。

2.4 新规范对工程地质调查核心内容的规定

(1)关于工程地质调查的主要内容。新的标准从四个方面详细规定了工程地质调查的调查内容，这四个方面分别是一般工程地质调查、特殊岩土地区专门工程地质调查、重大工程地质问题专门调查、其他特殊工程地质问题调查：①一般工程地质调查中规定了调查的基本内容包括地貌及第四纪地质特征、地质构造、岩体工程地质特征、土体工程地质特征、水文地质条件、地质灾害及不良地质作用等六方面的内容。②特殊岩土地区专门工程地质调查针对岩溶地区、红层地区、软土地区、红黏土区、膨胀土地区、黄土地区、冻土地区、盐渍土地区、风化岩和残积土地区、污染土地区与填土地区十一种特殊岩土地区工程地质调查内容进行了规定。③重大工程地质问题专门调查针对活动断层和地震诱发地质灾害、岩溶塌陷及岩溶突水、崩塌、滑坡、泥石流高易发区、地面沉降和地裂缝、采空区地面塌陷或采煤深陷区、饱和土液化等六类工程地质问题调查进行了规定。④其他特殊工程地质问题专门调查主要规定了受人工影响较大的工程地质问题的调查、监测研究工作，其中包括大规模人工水体、人工填筑体以及大型深基坑、深埋长隧道等。

(2)关于工程地质调查的技术手段。工程地质调查技术手段规定了工程地质调查中常用的技术方法，包括遥感解译、工程地质测绘、地球物理勘探、工程地质钻探、山地工程、原位试验、室内试验等七大类技术方法。

(3)关于工程地质调查评价。工程地质调查评价规定了以工程地质概念模型为基础，结合岩土体物理力学参数，按照区域工程地质复杂程度和工程经济活动的布局，合理确定分区评价单元，确定工程地质分区评价指标体系和评价方法。在工程地质条件分区评价的基础上，结合服务对象和工程经济活动的需求，综合选定评价指标，采用定性—定量的方法，从安全性（稳定性）、技术可行性、经济性、生态环境协调性等方面将工程经济活动适宜性划分等级规范，重点分析制约工程经济活动的不利因素，最终形成一整套完善的评价方法。

(4)关于工程地质调查的成果表达。成果表达详细规定了工程地质报告的编写格式与主要内容，对工程地质相关图件与说明书也做了详尽的要求。特别是1∶50000工程地质图的编图要求，首次出现在调查规范中。规范还规定了工程地质数据库建设以及资料归档的各项要求，明确了质量检查、野外与成果验收的规定，从而保证了调查工作成果的质量。

2.5 对工程地质调查规范实践价值的认识

(1)新的规范是1∶50000工程地质调查工作的基础性、指导性标准，配合《工程地质编图规范（1∶50000）》，可以更好地指导并服务于1∶50000工程地质调查工作。新的规范为工程地质调查提供了方法技术支撑，为提升工程地质调查成果集成提供了技术支持，为三位一体的工程地质调查技术标准体系建设奠定了良好的基础。

(2)新的规范是工程地质调查工作的规范化和标准化，是衡量国家在该领域技术发展阶段和水平的尺度之一。新时期1∶50000工程地质调查工作的目的任务承载了新时代赋予地质工作的新使命，在新的规范指导下，工程地质调查工作能够更好地服务于国民经济建设。

(3)新的规范继承和发展了国内外区域工程地质调查工作先进理念和技术方法，以区域工程地质学为理论基础，按不同地貌单元、不同工程地质问题确定工作方法，反映区域典型工程地质问题以及宏观规律，在工程地质综合评价领域做出了有益的探索。

3 结语

《1∶50000工程地质调查规范》的编制是秉承“立足地质、拓展服务；控制区域、突出重点”的指导思想，紧密围绕中国地质调查局部署的1∶50000工程地质调查工作而开展的。新的规范，要求建立工程地质调查信息系统与服务平台，实现工程地质调查野外数据采集与存储、检索与查询、修改与更新、统计与分析、制图与输出等功能，为工程地质调查的准备工作、野外调查、综合研究、成果编制以及资料汇交等提供信息服务与技术支持。建立工程地质调查综合信息平台，完善理论与技术方法，提升成果表达是今后工程地质调查工作的重点。工程地质调查工作的内容，不应仅仅局限于查清现阶段工程地质条件以及工程地质问题，在城市群发展与重大工程兴建后所引起的一系列地质问题，也应该是工程地质调查需要解决的内容。