Geological environment suitability assessment of underground space development in Nanchang City
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摘要:
地下空间资源是未来城市发展的重要空间资源，也是可持续发展战略中不可缺少的部分。为了支撑南昌市地下空间的科学开发，基于地质调查成果，从地形地貌、工程地质条件、水文地质条件、活动断裂与地震效应、环境地质问题5个方面对南昌市地质环境影响因素进行识别，构建地下空间开发地质适宜性评价指标体系，采用层次分析法和灰色关联分析法建立数学模型，对不同深度地下空间的地质适宜性进行了评价。评价结果显示，研究区中层地下空间地质条件复杂，浅层和深层地下空间更适宜开发。该结果为南昌市地下空间专项规划的编制提供了技术支撑。
Abstract:Urban underground space is an important spatial resource for future cities and an indispensable part of sustainable development strategy.In order to support the scientific development of underground space in Nanchang, the geological environment influencing factors were identified from five aspects, including topography and geomophology, engineering geological conditions, hydrogeological conditions, active faults and seismic effects, and environmental geological issues.Based on the construction of an evaluation index system for the geological suitability of underground space development, the geological suitability of underground spaces at different depths was evaluated through analytic hierarchy process and grey relational analysis.The results show that the geological conditions of the middle underground space in the study area are complex, and the shallow and deep layers are more suitable for development.This result provides technical support for the preparation of the special plan for underground space in Nanchang.
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表 1 指标评价深度
Table 1. Depth division of evaluation indexes
一级指标 二级指标 评价深度层次 地形地貌 地貌类型 L1 地形坡度 L1 工程地质条件 软土厚度 L1、L2 基岩埋深 L1、L2、L3 地基承载力 L1、L2、L3 岩土体综合特征 L1、L2、L3 卵砾石厚度 L1、L2、L3 水文地质条件 地下水位埋深 L1、L2、L3 含水层厚度 L1、L2、L3 含水层富水性 L1、L2、L3 活动断裂与地震效应 场地类别 L1、L2、L3 活动断裂 L1、L2、L3 砂土液化 L1、L2 环境地质问题 流砂管涌易发性 L1、L2 土壤腐蚀性 L1 地下水腐蚀性 L1、L2、L3 
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表 2 研究区浅层(0~10 m)地下空间分区因子影响程度分级
Table 2. The geo-environment suitability partitioning factors and influence degree ranking of shallow layer(0~10 m)in the research area
因子名称 评价指标分级标准 权重 综合权重 一级 二级 适宜 较适宜 适宜性中等 适宜性差 地形地貌条件 地形坡度 坡度≤3° 3°＜坡度≤8° 8°≤坡度＜15° 坡度＞15° 0.043 0.065 地貌类型 丘陵、岗地 Ⅲ、Ⅳ级阶地、岗间冲沟 Ⅰ、Ⅱ级阶地 湖积平原、河漫滩 0.022 工程地质条件 基岩埋深 ＞30 m 15~30 m 5~15 m 0~5 m 0.021 0.480 岩土体综合特征 地层均一，岩土体工程性质好，无特殊土分布 地层较均一，岩土体工程性质较好，无特殊土分布 地层不均一，岩土体工程性质一般，有特殊土分布 地层不均一，岩土体工程性质较差，有特殊土分布 0.090 地基承载力 fa≥200 kPa 150 kPa≤fa＜200 kPa 80 kPa≤fa＜150 kPa fa＜80 kPa 0.225 软土厚度 无软土 0~5 m 5~10 m 10~15 m 0.098 卵砾石厚度 ≤4.9 m 4.9~8.2 m 8.2~11.7 m ＞11.7 m 0.046 水文地质条件 地下水位埋深 15~20 m 10~15 m 5~10 m ＜5 m 0.144 0.290 含水层厚度 ≤7 m 7~14 m 14~21 m ＞21 m 0.073 含水层富水性 ≤300 t/d 300~1000 t/d 1000~3000 t/d ＞3000 t/d 0.073 地震效应 场地类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 0.006 0.038 砂土液化 不液化 轻微液化 中等液化 严重液化 0.011 活动断裂 无活动断裂 非全新世活动断裂 微弱、中等全新世活动断裂 强烈全新世活动断裂 0.021 环境地质问题 流砂管涌易发性 不易发 低易发 中易发 高易发 0.088 0.126 地下水腐蚀性 微腐蚀 弱腐蚀 中腐蚀 强腐蚀 0.019 土壤腐蚀性 微腐蚀 弱腐蚀 中腐蚀 强腐蚀 0.019 评判分值 10 6 3 1
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表 3 部分单元格灰色关联度计算结果
Table 3. The calculation result of grey correlation degree of the evaluation unit
因子 参考序列 G60 G61 G62 G63 G64 G65 G66 地形坡度 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.015 0.043 地貌类型 0.022 0.008 0.022 0.008 0.008 0.008 0.022 0.008 基岩埋深 0.021 0.009 0.009 0.012 0.009 0.009 0.007 0.009 岩土体综合特征 0.090 0.037 0.037 0.037 0.037 0.037 0.032 0.037 地基承载力 0.225 0.009 0.012 0.009 0.009 0.012 0.012 0.012 软土厚度 0.098 0.098 0.054 0.054 0.098 0.054 0.098 0.054 卵砾石厚度 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 地下水位埋深 0.144 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.051 0.059 含水层厚度 0.073 0.073 0.073 0.073 0.073 0.073 0.073 0.073 含水层富水性 0.073 0.030 0.026 0.030 0.030 0.026 0.073 0.026 场地类别 0.006 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.022 0.012 砂土液化 0.011 0.011 0.011 0.011 0.005 0.011 0.011 0.006 活动断裂 0.021 0.021 0.021 0.012 0.021 0.021 0.021 0.021 流砂管涌易发性 0.088 0.048 0.088 0.088 0.048 0.088 0.088 0.088 地下水腐蚀性 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 土壤腐蚀性 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 关联度 0.724 0.790 0.698 0.675 0.736 0.801 0.698
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图(4)
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