朱志松，潘金匹

（安徽省地勘局第二水文工程地質(zhì)勘查院，安徽 蕪湖 241000）

隨著當(dāng)代經(jīng)濟(jì)帶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的高速發(fā)展，進(jìn)一步貫徹工業(yè)企業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)思想，強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展、把產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和提高可持續(xù)發(fā)展的能力結(jié)合起來[1，2]。為此，本文以地質(zhì)工程建設(shè)適宜性為例，運(yùn)用模糊聚類理論下的地質(zhì)工程建設(shè)適宜性研究，為沿江經(jīng)濟(jì)帶地質(zhì)工程建設(shè)的合理布局提供參考。

1 評(píng)價(jià)原則及指標(biāo)的選取

1.1 評(píng)價(jià)原則

包括地質(zhì)周圍生態(tài)優(yōu)先原則、適宜性與限制性相結(jié)合原則、評(píng)價(jià)結(jié)果可比性原則、綜合分析與主導(dǎo)因素相結(jié)合原則。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

按照地質(zhì)環(huán)境因子對(duì)地質(zhì)工程建設(shè)建設(shè)的敏感性程度劃分為：敏感因子、重要因子和一般因子。確定地質(zhì)地形坡度和已有資源為敏感因子[3]。地形地貌、巖土體類型、地質(zhì)地下水、潛在的工程地質(zhì)問題作為重要因子，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)重要因子及其評(píng)價(jià)等級(jí)劃分表

地質(zhì)災(zāi)害 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū) 不 易發(fā)區(qū)低易發(fā)區(qū)中易發(fā)區(qū) 高易發(fā)區(qū)水文地質(zhì) 地下水埋深（m） ≥10 5～10 3～5 1～3 ＜1

1.3 評(píng)價(jià)因子權(quán)重確定

本次評(píng)價(jià)采用層次分析法綜合確定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值見表2。各因子適宜性等級(jí)對(duì)應(yīng)的分值見表3。

表2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重值表

表3 各因子適宜性等級(jí)對(duì)應(yīng)分值表

2 評(píng)價(jià)模型

2.1 評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐旨百x值

對(duì)于特殊地貌單元和地形地質(zhì)界線則按照不規(guī)則多邊形網(wǎng)格劃分法來處理，單元的合并和拆分以單元中權(quán)重最大的評(píng)價(jià)因子為準(zhǔn)。根據(jù)以上單元?jiǎng)澐址椒ǎ瑢⒃u(píng)價(jià)區(qū)劃分為92 個(gè)評(píng)價(jià)單元。

利用收集的鉆孔采用工程地質(zhì)條件類比分析結(jié)合1：50000 地形圖，對(duì)各評(píng)價(jià)單元格的基巖埋深、2m～5m 承載力特征值、水位埋深、地面高程、相對(duì)高度、坡度等參數(shù)予以賦值[4]。

2.2 評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型

本次評(píng)價(jià)采用了多目標(biāo)決策的敏感因子—模糊聚類綜合評(píng)判法，其具體步驟如下：

第一步：通過對(duì)評(píng)價(jià)工程地質(zhì)環(huán)境條件分析，對(duì)其構(gòu)成要素和環(huán)境因子進(jìn)行定性描述，將它們分為敏感因子、重要因子和一般因子。

第二步：劃分評(píng)價(jià)單元。

第三步：選擇敏感因子進(jìn)行敏感因子評(píng)價(jià)。對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)就所有的敏感因子逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)價(jià)，凡是評(píng)價(jià)單元中有一個(gè)敏感因子存在，即判定該單元為地質(zhì)工程建設(shè)用地適宜性差，不存在敏感因子的則進(jìn)行下一步評(píng)價(jià)。

第四步：對(duì)不存在敏感因子的單元，選擇重要因子進(jìn)行模糊聚類綜合工程建設(shè)評(píng)價(jià)。

第五步：綜合敏感因子和重要因子的評(píng)價(jià)結(jié)果，將相同等級(jí)的評(píng)價(jià)單元合并，編制適宜性評(píng)價(jià)分區(qū)圖。

當(dāng)進(jìn)行完敏感因子評(píng)價(jià)后，選定加權(quán)平均數(shù)學(xué)模型開展重要因子的模糊聚類綜合評(píng)價(jià)。加權(quán)平均型：為本次采用的數(shù)學(xué)模型，此模型考慮到地質(zhì)工程建設(shè)中各種因素對(duì)最后結(jié)果的貢獻(xiàn)，實(shí)踐證明該法對(duì)于影響因素眾多的地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)是一種行之有效的評(píng)價(jià)模型[5]。

3 地質(zhì)工程建設(shè)適宜性分區(qū)

3.1 適宜性分級(jí)

根據(jù)上述評(píng)價(jià)方法，進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，將地質(zhì)工程建設(shè)適宜性相同的單元連成片，并按工程地質(zhì)條件進(jìn)行了適當(dāng)修正，編制成地質(zhì)工程建設(shè)適宜性分區(qū)圖。

評(píng)價(jià)結(jié)果分為五級(jí)：適宜、較適宜、基本適宜、適宜性較差和適宜性差，其中：①適宜區(qū)面192.7km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的17.3%。②較適宜區(qū)面積512.0km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的45.8%。③基本適宜區(qū)面積185.1km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的16.6%。④適宜性較差區(qū)面積98.8km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的8.8%。⑤適宜性差區(qū)面積128.6km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的11.5%，評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表4 地質(zhì)工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果表

3.2 適宜性分區(qū)評(píng)價(jià)

3.2.1 地質(zhì)工程建設(shè)適宜區(qū)（Ⅰ）

主要分布于馬塘街道—四褐山、三山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、新港—蕪湖長江大橋綜合開發(fā)區(qū)、漳河?xùn)|側(cè)—魯港街道、黃山寺—大塘—孫莊、土橋社區(qū)—三房李等。

該區(qū)主要地處一級(jí)階地、河漫灘，地形較平坦，坡度小于5°；地層巖性為第四系更新統(tǒng)下蜀組（Qpx）的硬塑狀粉質(zhì)粘土及全新統(tǒng)蕪湖組（Qhw）的粉質(zhì)粘土，無軟土，部分地段基巖埋藏淺或出露地表，地基承載力高。地下水位埋深一般在2m～5m，對(duì)地質(zhì)工程建設(shè)問題不突出。該工程地質(zhì)條件優(yōu)越，工程建設(shè)施工難度小，成本低，且安全性較高。

3.2.2 地質(zhì)工程建設(shè)較適宜區(qū)（Ⅱ）

工程區(qū)域主要分布無銅界、汪家莊、新港西、蕪湖高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等。

該區(qū)主要地處河漫灘，地形平坦。該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件較為優(yōu)越、工程建設(shè)施工難度較小，成本較低。局部軟土厚度小，埋藏淺，易于處理。

3.2.3 地質(zhì)工程建設(shè)基本適宜區(qū)（Ⅲ）

該區(qū)主要位于河漫灘，部分位于山前斜地，河漫灘地形平坦、主要地層為第四系全新統(tǒng)蕪湖組（Qhw）的粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂組成，地層厚度一般在10m～20m，地基承載力較低。地下水位埋深一般在1m～3m。該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件一般，地質(zhì)工程建設(shè)階段應(yīng)查明區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)的分布，并采取相應(yīng)的措施加以處理。

3.2.4 地質(zhì)工程建設(shè)適宜性較差區(qū)（Ⅳ）

該區(qū)主要位于地勢低洼區(qū)域，其地下水水網(wǎng)發(fā)育良好。地層巖性為第四系全新統(tǒng)蕪湖組（Qhw）的粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂組成，軟土深厚、基巖埋藏深。該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件較差，施工難度較大，地基處理等費(fèi)用較高。地質(zhì)工程建設(shè)階段應(yīng)查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分布及物理力學(xué)性質(zhì)等特征。

3.2.5 地質(zhì)工程建設(shè)適宜性差區(qū)（Ⅴ）

主要分布于邊坡崩岸段、生態(tài)濕地保護(hù)區(qū)，以及獲港低山丘陵區(qū)、赭山、神山等地區(qū)、大荊山、白馬山等丘陵區(qū)。

該區(qū)邊坡部分岸線崩塌嚴(yán)重，邊坡的穩(wěn)定性較差，部分地段軟土分布較厚，工程地質(zhì)條件差；研究區(qū)域受沖淤影響，岸線變化大，地質(zhì)工程建設(shè)條件差，部分地段為濕地保護(hù)區(qū)，生態(tài)環(huán)境敏感；低山丘陵區(qū)地形起伏大，地形地勢條件復(fù)雜，局部人工切坡發(fā)生小規(guī)模崩塌。

4 結(jié)論

通過對(duì)敏感因子及重要因子的選取，采用加權(quán)平均型數(shù)學(xué)模型，對(duì)地質(zhì)工程建設(shè)建設(shè)適宜性影響因子進(jìn)行相應(yīng)的賦值，建立模糊聚類理論下的地質(zhì)工程建設(shè)適宜性的確定方法。

通過實(shí)踐及實(shí)地復(fù)查：用模糊聚類綜合評(píng)判所確定的工程建設(shè)適宜性影響因子權(quán)重，相較于常規(guī)的專家打分法所確定的權(quán)重，更具有客觀性、精準(zhǔn)性，以模糊聚類綜合評(píng)判所確定的工程建設(shè)適宜性結(jié)果是可行的。