CN115147022A - 一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统 - Google Patents

一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统,属于工程地质区划领域,方法包括:获取待区划地区的工程地质条件参数;工程地质条件参数为用于评价待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;对待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;根据工程地质条件参数,计算每一网格单元的综合参数值;对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。本发明适用于复杂山区长大线状工程,填补了目前针对复杂山区长大线状工程缺乏工程地质区划技术指导的空白。

Description

一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统
技术领域
本发明涉及工程地质区划技术领域,特别是涉及一种适用于复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统。
背景技术
目前,我国交通、水利、输电通道、油气管道等长大线状工程在复杂山区陆续规划、设计以及建设中。工程地质区划是在研究区内,依据工程地质条件相似或相近的基本原则进行的区域划分,分区的目的是结合工程类型和分布进行工程地质条件的分区评价,确定工程地质条件等级。针对长大线状工程规划选线、勘察设计和施工建设的不同阶段,开展不同尺度的工程地质区划,即将工程地质条件相近的区域划分为同一区段,按区段评价工程地质条件、预测工程地质问题,能够为复杂山区长大线状工程规划、设计、建设提供地质依据。
然而,针对复杂山区长大线状工程,目前缺乏专门指导工程地质区划的方法,众多工程勘察设计单位和广大工程地质、岩土工程技术人员迫切期望研发复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统,以填补目前针对复杂山区长大线状工程缺乏工程地质区划技术指导的空白。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一方面,本发明提出了一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,所述工程地质区划方法包括:
获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;
对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;
根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值;
对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
可选地,所述工程地质条件参数包括区域尺度、重点地带尺度或关键部位尺度的工程地质条件参数;所述区域尺度、重点地带尺度和关键部位尺度表示不同的比例尺度。
可选地,所述区域尺度的比例尺为1:50000~1:250000,所述重点地带尺度的比例尺为1:2000~1:5000,所述关键部位尺度的比例尺为1:500~1:2000。
可选地,所述根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值,具体包括:
根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值;
根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
可选地,在所述对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
对所述若干个综合值区间按照从小到大的顺序进行排序,得到排序后的若干个综合值区间;
根据所述排序后的若干个综合值区间,为每一所述综合值区间对应设置一个工程地质条件等级,且所有工程地质条件等级按照由高到低的顺序排列。
可选地,所述工程地质条件等级由高到低包括一级、二级、三级、四级和五级;
在所述根据每一所述网格单元的综合参数值,判断所述网格单元对应的综合参数值所在的综合值区间,以确定所述单元网格的工程地质条件等级的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
在工程设计阶段,将工程地质条件等级高于或等于三级对应的单元网格区域作为施工区域,并绕避工程地质条件等级低于或等于四级对应的单元网格区域。
可选地,在所述根据每一所述网格单元的综合参数值,判断所述网格单元对应的综合参数值所在的综合值区间,以确定所述单元网格的工程地质条件等级的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;
所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
另一方面,本发明还提出了一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划系统,所述工程地质区划系统包括:
工程地质条件参数获取模块,用于获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;
网格单元划分模块,用于对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;
综合参数值确定模块,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值;
工程地质区划模块,用于对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
可选地,所述综合参数值确定模块包括:
工程地质条件参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值;
综合参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
可选地,所述工程地质区划系统还包括:
工程地质灾害预测模块,用于采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提出了一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统,获取待区划地区的工程地质条件参数;工程地质条件参数为用于评价待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;对待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;根据工程地质条件参数,计算每一网格单元的综合参数值;对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
本发明通过网格划分后得到多个网格单元,并计算每一网格单元的综合参数值,通过对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,从而确定了多个用于表征工程地质条件等级的综合值区间,每一综合值区间对应一个工程地质条件等级,该工程地质条件等级能够真实反映出网格单元区域的工程地质条件的好坏程度,从而实现了对待区划地区的工程地质条件等级的区划,形成了能够适用于复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,填补了目前针对复杂山区长大线状工程缺乏工程地质区划技术指导的空白,为工程单位的施工提供技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制,重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明实施例1提供的复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法的流程图;
图2为本发明实施例2提供的复杂山区长大线状工程的工程地质区划系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如本发明和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
本发明中使用了流程图用来说明根据本发明的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,根据需要,可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
本发明的目的是提供一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法及系统,以填补现有技术中针对复杂山区长大线状工程缺乏指导工程地质区划方法的空白。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,能够适用于复杂山区长大线状工程,所述工程地质区划方法包括:
步骤S1、获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数,从而获取待区划地区立体空间的工程地质条件的基础参数,即为所述工程地质条件参数。
本实施例中,所述工程地质条件参数包括区域尺度、重点地带尺度或关键部位尺度的工程地质条件参数;所述区域尺度、重点地带尺度和关键部位尺度表示不同的比例尺度。例如,所述区域尺度的比例尺可以为1:50000~1:250000,所述重点地带尺度的比例尺可以为1:2000~1:5000,所述关键部位尺度的比例尺可以为1:500~1:2000。
其中,所述区域尺度的平面工程地质条件参数包括地形地貌参数、地质构造参数、地层岩性参数、地震活动参数和不良地质作用参数等。所述重点地带尺度的平面工程地质条件参数包括地形地貌参数、地质构造参数、地层岩性参数、地震活动参数、降雨量参数、不良地质作用参数和人类工程活动参数等。所述重点地带尺度的剖面工程地质条件参数包括地质构造参数、水文地质条件参数、地应力参数和地温参数等。所述关键部位尺度的平面工程地质条件参数包括地形地貌参数、水文地质条件参数和工程类型参数等。所述关键部位尺度的剖面工程地质条件参数包括地质构造参数、水文地质条件参数、强度应力参数和工程参数。
步骤S2、对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元。
步骤S3、根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值。具体包括:
步骤S3.1、根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值。这里指的是步骤S1中某一种类的工程地质条件参数,例如地层岩性参数、降雨量参数等。
步骤S3.2、根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
步骤S4、对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
本实施例中,在对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分得到若干个综合值区间时,对于区域尺度评价和重点地带尺度平面评价,采用的是自然间断点分级法,利用自然间断点分级法对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;而对于重点地带尺度剖面评价和关键部位尺度平面、剖面的评价,采用的则是叠加方法,该叠加方法为基于地理信息系统技术的图层叠加的处理方法,通过该叠加方法对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间。由于自然间断点分级法以及图层叠加处理方法为现有技术,在此不再赘述,下面举例时会对其进行详细说明。
本实施例中,在对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间之后,还可以对所述若干个综合值区间按照从小到大的顺序进行排序,得到排序后的若干个综合值区间;然后根据所述排序后的若干个综合值区间,为每一所述综合值区间对应设置一个工程地质条件等级,且所有工程地质条件等级按照由高到低的顺序排列,从而为每一个综合值区间设定了对应的工程地质条件等级,根据某个网格单元的综合参数值,即可确定其所在区间,从而可确定该网格单元区域对应的工程地质条件等级。
本实施例中,所述工程地质条件等级由高到低包括一级、二级、三级、四级和五级,分别对应好、较好、中等、较差、差五个不同的程度。
本实施例中,在所述根据每一所述网格单元的综合参数值,判断所述网格单元对应的综合参数值所在的综合值区间,以确定所述单元网格的工程地质条件等级的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
在工程设计阶段,将工程地质条件等级高于或等于三级对应的单元网格区域作为施工区域,并绕避工程地质条件等级低于或等于四级对应的单元网格区域。
应说明的是,本发明中的工程地质条件等级的数量并不是固定的,每一个工程地质条件等级对应的地质条件好坏程度也不是固定的,均可以根据实际情况自行设定。
下面举例说明,以详细说明本发明工程地质区划方法的具体过程:
在对复杂山区长大线状工程研究区的区域尺度工程地质条件参数进行评估和区划时,首先,获取复杂山区长大线状工程研究区的区域尺度(比例尺为1:50000~1:250000)平面(地面以上)工程地质条件参数,包括地形地貌参数、地质构造参数、地层岩性参数、地震活动参数、不良地质作用参数等。
其中,地形地貌参数:具体涉及高程参数、坡度参数和坡向参数,通过光学影像结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为90m,或者不大于90m;对于高程参数,按照100m的高程间隔进行分类,如[0~100m]、[100m~200m]……[h~(h+100)m],研究区的高程最大值Hmax位于最后一个高程区间,即h<Hmax<h+100m;对于坡度参数,按照10°的坡度间隔进行分类,如[0~10°]、[10°~20°]……[80°~90°];对于坡向参数,按照22.5°的坡向间隔进行分类,如[0~22.5°]、[22.5°~45°]……[337.5°~360°]等。
地质构造参数:地质构造参数具体涉及I级、II级结构面参数,通过地质图资料、光学影像、遥感解译结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为90m;设置距地质构造距离参数,按照100m的距离间隔进行分类,如[0~100m]、[100m~200m]……[s~(s+100)m],研究区的距地质构造距离最大值Smax位于最后一个距离区间,即s<Smax<s+100m。
地层岩性参数:地层岩性参数通过地质图资料结合地理信息系统技术获得,根据不同岩性的岩石强度分类标准,将岩性可以划分为硬岩(饱和单轴抗压强度大于30MPa)和软岩(饱和单轴抗压强度大于30MPa)两类。
地震活动参数:地震活动参数通过比例尺地震动参数区划图结合地理信息系统技术获得;按照0.1g的地震动参数间隔进行分类,如[0~0.1g]、[0.1g~0.2g]……[a~(a+0.1)g],研究区的地震动峰值加速度最大值Amax位于最后一个加速度区间,即a<Amax<a+0.1g。
不良地质作用参数:不良地质作用参数具体涉及崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡、岩溶、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等参数,主要通过光学影像、遥感解译结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为90m,最大边长不小于250m的不良地质作用均在解译范围之内。后续可以利用地理信息系统技术对全部不良地质作用进行点密度分析,借助自然间断点分级方法将点密度分析结果划分为五类,即划分为五个取值区间。
然后将研究区划分成若干大小相同的网格单元,并分别求取每个网格单元的各个工程地质条件参数值。可以利用地理信息系统技术,将研究区划分成若干大小相同的网格单元,单元的长度可与光学影像的分辨率相同,为90m,或者不大于90m;分别求取每个网格单元的各个工程地质条件参数值,即频度信息比,如公式(1)-公式(7)所示:
F111=(A111i/A1)/(B111i/B1) (1)
F112=(A112i/A1)/(B112i/B1) (2)
F113=(A113i/A1)/(B113i/B1) (3)
F12=(A12i/A1)/(B12i/B1) (4)
F13=(A13i/A1)/(B13i/B1) (5)
F14=(A14i/A1)/(B14i/B1) (6)
F15=(A15i/A1)/(B15i/B1) (7)
其中,F111为区域尺度地形地貌参数的高程参数的频度信息比;F112为区域尺度地形地貌参数的坡度参数的频度信息比;F113为区域尺度地形地貌参数的坡向参数的频度信息比;F12为区域尺度地质构造参数的频度信息比;F13为区域尺度地层岩性参数的频度信息比;F14为区域尺度地震活动参数的频度信息比;F15为区域尺度不良地质作用参数的频度信息比;A111i为区域尺度地形地貌参数的高程参数第i类的不良地质作用面积,B111i为区域尺度地形地貌参数的高程参数第i类的研究区面积;A112i为区域尺度地形地貌参数的坡度参数第i类的不良地质作用面积,B112i为区域尺度地形地貌参数的坡度参数第i类的研究区面积;A113i为区域尺度地形地貌参数的坡向参数第i类的不良地质作用面积,B113i为区域尺度地形地貌参数的坡向参数第i类的研究区面积;A12i为区域尺度地质构造参数第i类的不良地质作用面积,B12i为区域尺度地质构造参数第i类的研究区面积;A13i为区域尺度地层岩性参数第i类的不良地质作用面积,B13i为区域尺度地层岩性参数第i类的研究区面积;A14i为区域尺度地震活动参数第i类的不良地质作用面积,B14i为区域尺度地震活动参数第i类的研究区面积;A15i为区域尺度不良地质作用参数第i类的不良地质作用面积,B15i为区域尺度不良地质作用参数第i类的研究区面积;A1为区域尺度不良地质作用面积总和,B1为区域尺度研究区面积总和。
然后可以采用自然间断点分级方法,分别将所有网格单元的地形地貌参数的高程参数的所有频度信息比F111、地形地貌参数的坡度参数的所有频度信息比F112、地形地貌参数的坡向参数的所有频度信息比F113、地质构造参数的所有频度信息比F12、地震活动参数的所有频度信息比F14、不良地质作用参数的所有频度信息比F15划分为五类(其中,地层岩性参数的所有频度信息比F13保留为两类;不良地质作用参数的所有频度信息比F15保留为五类),即划分为五个取值区间,在此基础上分别计算每个网格单元各个参数重新分类后的频度信息比的和,并将每个网格单元计算的频度信息比的和作为该网格单元的工程地质条件参数的综合参数值,如公式(8)所示:
Z1=F111+F112+F113+F12+F13+F14+F15 (8)
式中:Z1为区域尺度单个网格单元的工程地质条件参数的综合参数值。
然后可以再采用自然间断点分级方法,将所有网格单元的综合参数值划分为五类,即划分成五个取值区间后,按照综合值区间从小到大排列,依次将上述网格单元的工程地质条件定义为好、较好、中等、较差、差五个等级,分别对应一级、二级、三级、四级和五级,从而完成了区域尺度上对工程地质条件相同或相近区域的划分。
本实施例中,在工程规划阶段,优选工程地质条件中等以上的区域,绕避工程地质条件差和较差的区域。对于无法绕避的工程地质条件差和较差的区域,采用线状工程与工程地质条件差和较差的区域(主要是条带状区域)大角度相交(线状工程轴向与条带状区域轴向相交,相交的角度为大角度)的形式从地上穿越、或从地下穿越。在此基础上,可以对工程拟穿越的工程地质条件中等以上的区域开展重点地带尺度的平面工程地质条件评价,同时还可以对工程无法绕避的工程地质条件差和较差的区域开展重点地带尺度的平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价。
本实施例中,在完成区域尺度工程地质条件评价的基础上,还可以进一步分别开展重点地带尺度平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价。
重点地带尺度平面工程地质条件的评价过程:
首先获取复杂山区长大线状工程研究区的重点地带尺度(比例尺为1:2000~1:5000)平面工程地质条件参数,包括地形地貌参数、地质构造参数、地层岩性参数、地震活动参数、降雨量参数、不良地质作用参数、人类工程活动参数等。
其中,地形地貌参数:具体涉及高程参数、坡度参数和结构参数,通过光学影像、工程地质调绘结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为30m,或者不大于30m;对于高程参数,按照50m的高程间隔进行分类,如[0~50m]、[50m~100m]……[h~(h+50)m],重点地带的高程最大值Hmax位于最后一个高程区间,即h<Hmax<h+50m;对于坡度参数,按照5°的坡度间隔进行分类,如[0~5°]、[5°~10°]……[85°~90°];对于斜坡结构参数,按照顺倾结构、反倾结构、斜交结构、水平结构、直立结构等进行分类。
地质构造参数:地质构造参数具体涉及I级、II级、III级结构面参数及水系、沟谷参数,通过地质图资料、光学影像、遥感解译、工程地质调绘结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为30m;设置距地质构造距离参数,按照50m的距离间隔进行分类,如[0~50m]、[50m~100m]……[s~(s+50)m],重点地带的距地质构造距离最大值Smax位于最后一个距离区间,即s<Smax<s+50m。
地层岩性参数:地层岩性参数通过地质图资料、工程地质调绘结合地理信息系统技术获得;根据不同岩性的岩石强度分类标准,将岩性划分为坚硬岩(饱和单轴抗压强度大于60MPa)、较坚硬岩(饱和单轴抗压强度大于30MPa、小于等于60MPa)、较软弱岩(饱和单轴抗压强度大于15MPa、小于等于30MPa)、软弱岩(饱和单轴抗压强度大于5MPa、小于等于15MPa)、极软弱岩(饱和单轴抗压强度小于等于5MPa)等五类。
地震活动参数:地震活动参数通过大比例尺地震动参数区划图结合地理信息系统技术获得;按照0.05g的地震动参数间隔进行分类,如[0~0.05g]、[0.05g~0.1g]……[a~(a+0.05)g],重点地带的地震动峰值加速度最大值Amax位于最后一个加速度区间,即a<Amax<a+0.05g。
降雨量参数:降雨量参数通过重点地带的雨量监测站资料结合地理信息系统技术获得;按照50mm的降雨量参数间隔进行分类,如[0~50mm]、[50mm~100mm]……[v~(v+50)mm],重点地带的降雨量最大值Vmax位于最后一个加速度区间,即v<Vmax<v+50mm。
不良地质作用参数:不良地质作用参数具体涉及崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡、岩溶、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等参数,主要通过光学影像、遥感解译、工程地质调绘结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为30m,或者不大于30m,最大边长不小于50m的不良地质作用均在解译范围之内。后续可以利用地理信息系统技术对全部不良地质作用进行点密度分析,借助自然间断点分级方法将点密度分析结果划分为五类,即划分为五个取值区间。
人类工程活动参数:人类工程活动参数具体涉及点状、线状工程参数,通过工程资料、光学影像、遥感解译、工程地质调绘结合地理信息系统技术获得,光学影像的分辨率可为30m;设置距工程距离参数,按照50m的距离间隔进行分类,如[0~50m]、[50m~100m]……[l~(l+50)m],重点地带的距工程距离最大值Lmax位于最后一个距离区间,即l<Lmax<l+50m。
然后利用地理信息系统技术,将重点地带的平面划分成若干大小相同的网格单元,网格单元的长度可与光学影像的分辨率相同为30m,或者不大于30m;分别求取每个网格单元的各个工程地质条件参数值,即频度信息比,如公式(9)-公式(17)所示:
F211=(A211i/A2)/(B211i/B2) (9)
F212=(A212i/A2)/(B212i/B2) (10)
F213=(A213i/A2)/(B213i/B2) (11)
F22=(A22i/A2)/(B22i/B2) (12)
F23=(A23i/A2)/(B23i/B2) (13)
F24=(A24i/A2)/(B24i/B2) (14)
F25=(A25i/A2)/(B25i/B2) (15)
F26=(A26i/A2)/(B26i/B2) (16)
F27=(A27i/A2)/(B27i/B2) (17)
其中,F211为重点地带尺度地形地貌参数的高程参数的频度信息比;F212为重点地带尺度地形地貌参数的坡度参数的频度信息比;F213为重点地带尺度地形地貌参数的结构参数的频度信息比;F22为重点地带尺度地质构造参数的频度信息比;F23为重点地带尺度地层岩性参数的频度信息比;F24为重点地带尺度地震活动参数的频度信息比;F25为重点地带尺度降雨量参数的频度信息比;F26为重点地带尺度不良地质作用参数的频度信息比;F27为重点地带尺度人类工程活动参数的频度信息比;A211i为重点地带尺度地形地貌参数的高程参数第i类的不良地质作用面积,B211i为重点地带尺度地形地貌参数的高程参数第i类的研究区面积;A212i为重点地带尺度地形地貌参数的坡度参数第i类的不良地质作用面积,B212i为重点地带尺度地形地貌参数的坡度参数第i类的研究区面积;A213i为重点地带尺度地形地貌参数的结构参数第i类的不良地质作用面积,B213i为重点地带尺度地形地貌参数的结构参数第i类的研究区面积;A22i为重点地带尺度地质构造参数第i类的不良地质作用面积,B22i为重点地带尺度地质构造参数第i类的研究区面积;A23i为重点地带尺度地层岩性参数第i类的不良地质作用面积,B23i为重点地带尺度地层岩性参数第i类的研究区面积;A24i为重点地带尺度地震活动参数第i类的不良地质作用面积,B24i为重点地带尺度地震活动参数第i类的研究区面积;A25i为重点地带尺度降雨量参数第i类的不良地质作用面积,B25i为重点地带尺度降雨量参数第i类的研究区面积;A26i为重点地带尺度不良地质作用参数第i类的不良地质作用面积,B26i为重点地带尺度不良地质作用参数第i类的研究区面积;A27i为重点地带尺度人类工程活动参数第i类的不良地质作用面积,B27i为重点地带尺度人类工程活动参数第i类的研究区面积;A2为重点地带尺度不良地质作用面积总和,B2为重点地带尺度研究区面积总和。
然后,本实施例采用自然间断点分级方法,分别将地形地貌参数的高程参数的所有频度信息比F211、地形地貌参数的坡度参数的所有频度信息比F212、地形地貌参数的结构参数的所有频度信息比F213、地质构造参数的所有频度信息比F22、地层岩性参数的所有频度信息比F23、地震活动参数的所有频度信息比F24、降雨量参数的所有频度信息比F25、不良地质作用参数的所有频度信息比F26、人类工程活动参数的所有频度信息比F27划分为五类(地层岩性参数的所有频度信息比F23保留为五类),在此基础上分别计算每个网格单元各个参数重新分类(五类)后的频度信息比的和,并将每个网格单元计算的频度信息比的和作为该网格单元的工程地质条件参数的综合参数值,如公式(18)所示:
Z2=F211+F212+F213+F22+F23+F24+F25+F26+F27 (18)
其中,Z2为重点地带尺度单个网格单元的平面工程地质条件参数的综合参数值。
采用自然间断点分级方法,将所有网格单元的综合参数值划分为五类后,即划分为五个取值区间后,按照综合值区间从小到大排列,依次将上述网格单元的工程地质条件定义为好、较好、中等、较差、差,分别对应一级、二级、三级、四级和五级,从而完成了重点地带尺度上对平面工程地质条件相近区域的划分。
在工程初设阶段,优选工程地质条件中等以上的区域,绕避工程地质条件差和较差的区域。对于无法绕避的区域,采用线状工程与区域大角度相交的形式从地上穿越、或从地下穿越。在此基础上,可以对工程拟穿越的工程地质条件中等以上的区域开展关键部位尺度的平面工程地质条件评价,同时对工程无法绕避的工程地质条件差和较差的区域开展关键部位尺度的平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价。
重点地带尺度剖面工程地质条件的评价过程:
首先获取复杂山区长大线状工程研究区的重点地带尺度剖面工程地质条件参数,包括地质构造参数、水文地质条件参数、地层岩性参数、地应力参数、地温参数等。
其中,地质构造参数:地质构造参数具体涉及I级、II级、III级结构面参数,通过地质图资料、地球物理勘探资料、平硐资料、钻孔资料结合地理信息系统技术获得,设置距地质构造距离参数,按照地质构造参数重分类的结果进行分类,将分类区间从小到大依次定义为适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜等。
水文地质参数:在地层岩性参数划分的基础上,设置水文地质参数,将岩性划分为松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组、碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组、岩浆岩变质岩类裂隙含水岩组、其他岩组,并依次设置为不适宜、较不适宜、一般适宜、较适宜、适宜等。
地层岩性参数:地层岩性参数通过地质图资料、平硐资料、钻孔资料结合地理信息系统技术获得,按照地层岩性参数分类的结果划分为五类,并将坚硬岩的强度设置为60MPa、较坚硬岩的强度设置为45MPa、较软弱岩的强度设置为22.5MPa、软弱岩的强度设置为10MPa、极软弱岩的强度设置为5MPa。
地应力参数:地应力参数通过工程地质调绘、勘探、测试、数值模拟结合地理信息系统技术获得,以地应力实测数据为约束,开展重点地带尺度研究区剖面的地应力数值模拟,获取该剖面的最大主应力等值线图。
然后利用地理信息系统技术,以平面网格单元的边界作为剖面的迹线,将重点地带的所有剖面分别划分成若干大小相同的网格单元,对所有剖面依次进行工程地质条件综合评价。
对某一剖面而言,通过地理信息系统技术的图层叠加技术,将地层岩性参数图层和地应力参数图层进行叠加处理,获取该剖面的强度/地应力等值线图,本实施例中根据地应力等值线图将该参数划分为五类,例如,低地应力带(强度/地应力大于等于7)、较低地应力带(强度/地应力小于7,大于等于4)、中等地应力带(强度/地应力小于4,大于等于2)、高地应力带(强度/地应力小于2,大于等于1)、特高地应力带(强度/地应力小于1),并依次设置为适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜等。
地温参数:地温参数通过工程地质调绘、勘探、测试、数值模拟结合地理信息系统技术获得,以地温实测数据为约束,开展重点地带尺度研究区剖面的地温数值模拟,获取该剖面的地温等值线图,本实施例根据地温等值线图将地温划分为五类,例如,常温带(小于等于28℃)、低高温带(大于28摄氏度、小于等于37℃)、中高温带(大于37℃、小于等于50℃)、高温带(大于50℃、小于等于60℃)、超高温带(大于60℃),并依次设置为适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜等。
本实施例根据经验赋值法结合层次分析法,确定地质构造参数、水文地质条件参数、强度/地应力参数、地温参数的权重,且对各个参数的适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜的等级进行赋分,例如9、7、5、3、1,其中,适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜分别对应好、较好、中等、较差、差五个等级,结合各个参数的权重计算每个网格单元的工程地质条件参数的综合参数值,如公式(19)-公式(23)所示:
Z3=F31i+F32i+F33i+F34i (19)
F31i=P31i*w31i (20)
F32i=P32i*w32i (21)
F33i=P33i*w33i (22)
F34i=P34i*w34i (23)
其中,Z3为重点地带尺度单个网格单元的剖面工程地质条件参数的综合参数值;F31i为重点地带尺度地质构造参数值,P31i和w31i分别为地质构造参数的等级赋分和权重;F32i为重点地带尺度强度/地应力参数值,P32i和w32i分别为强度/地应力参数的等级赋分和权重;F33i为重点地带尺度水文地质条件参数值,P33i和w33i分别为水文地质条件参数的等级赋分和权重;F34i为重点地带尺度地温参数值,P34i和w34i分别为地温参数的等级赋分和权重。
根据公式(19)-公式(23),本实施例将其工程地质条件等级划分为以下五个取值区间:当Z3大于8时,将该网格单元的工程地质条件定义为好;当Z3小于等于8、大于6时,将该网格单元的工程地质条件定义为较好;当Z3小于等于6、大于4时,将该网格单元的工程地质条件定义为中等;当Z3小于等于4、大于2时,将该网格单元的工程地质条件定义为较差;当Z3小于等于2时,将该网格单元的工程地质条件定义为差。
根据公式(19),依次对所有剖面的所有网格单元的工程地质条件进行评价,获得所有剖面工程地质条件等级结果,好、较好、中等、较差和差分别对应一级、二级、三级、四级和五级,从而完成了重点地带尺度上对剖面工程地质条件相近区域的划分。
本实施例在对平面工程地质条件参数和剖面工程地质条件参数进行评价和区划完成后,综合分析重点地带尺度的平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价的结果,可以进一步对工程拟穿越的平面区域和剖面区域分别开展关键部位尺度的平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价。
本实施例中,在重点地带尺度工程地质条件评价的基础上,还可以分别开展关键部位尺度平面工程地质条件评价和剖面工程地质条件评价。
关键部位尺度的平面工程地质条件的评价过程:
首先获取复杂山区长大线状工程研究区的关键部位尺度(比例尺为1:500~1:2000)平面工程地质条件参数,包括地形地貌参数(高程、坡度、结构参数)、水文地质条件参数、工程类型参数等。然后利用地理信息系统技术,将关键部位的平面划分成若干大小相同的网格单元,网格单元的长度可为2.5m,如公式(24)-公式(29)所示:
对于关键部位的路基工程的评价过程:
Z41=0.06F41+1.7ln[(250+4F41)/(95-F41)]-2.2 (24)
F41=(V41mp+500)/80,V41mp>3900m/s (25)
F41=40*lg[(V41mp-3500)/40]+10,V41mp≤3900m/s (26)
其中,Z41为关键部位尺度的单个网格单元的路基工程平面工程地质条件参数的综合参数值;F41是与速率相关的中间函数;V41mp为单个网格单元的路基岩体纵波波速,单位m/s。
根据公式(24)-公式(26),本实施例将其工程地质条件等级划分为以下五个取值区间:当Z41大于8时,该网格单元的工程地质条件定义为好;当Z41小于等于8、大于6时,该网格单元的工程地质条件定义为较好;当Z41小于等于6、大于4时,该网格单元的工程地质条件定义为中等;当Z41小于等于4、大于2时,该网格单元的工程地质条件定义为较差;当Z41小于等于2时,该单元的工程地质条件定义为差;本实施例中,工程地质条件好、较好、中等、较差和差分别对应一级、二级、三级、四级和五级。
根据公式(24),依次对上述所有网格单元的工程地质条件进行评价,从而完成了关键部位尺度上对路基工程平面工程地质条件相近区域的划分。
对于关键部位的边坡工程的评价过程:
Z42=0.06F42+1.7ln[(250+4F42)/(95-F42)]-2.2 (27)
F42=(V42mp+500)/80,V42mp>3900m/s (28)
F42=40*lg[(V42mp-3500)/40]+10,V42mp≤3900m/s (29)
其中,Z42为关键部位尺度的单个网格单元的边坡工程平面工程地质条件参数的综合参数值;F42是与速率相关的中间函数;V42mp为单个网格单元的边坡岩体纵波波速,单位m/s。
根据公式(27)-公式(29),本实施例将其工程地质条件等级划分为以下五个取值区间:当Z42大于8时,该网格单元的工程地质条件定义为好;当Z42小于等于8、大于6时,该网格单元的工程地质条件定义为较好;当Z42小于等于6、大于4时,该网格单元的工程地质条件定义为中等;当Z42小于等于4、大于2时,该网格单元的工程地质条件定义为较差;当Z42小于等于2时,该网格单元的工程地质条件定义为差;本实施例中,工程地质条件好、较好、中等、较差和差分别对应一级、二级、三级、四级和五级。本实施例考虑到边坡坡高、切坡后的边坡坡向与斜坡结构参数关系及水文地质条件参数的变化,在实际应用时,可利用获取的关键部位尺度平面工程地质条件参数,根据实际变化情况自行对公式(27)进行稍微修正。
根据公式(27),依次对上述所有网格单元的工程地质条件进行评价,从而完成了关键部位尺度上对边坡工程平面工程地质条件相近区域的划分。
关键部位尺度剖面工程地质条件的评价过程:
首先获取复杂山区长大线状工程研究区的关键部位尺度剖面工程地质条件参数,包括地质构造参数、水文地质条件参数、地应力参数、工程参数等。然后利用地理信息系统技术,以平面网格单元的边界作为剖面的迹线,将关键部位的所有剖面分别划分成若干大小相同的网格单元,单元的长度可为2.5m,或者不大于2.5m,对所有剖面依次进行工程地质条件综合评价,如公式(30)-公式(32)所示:
对于关键部位的洞室工程的评价过程:
Z43=0.06F43+1.7ln[(250+4F43)/(95-F43)]-2.2 (30)
F43=(V43mp+500)/80,V43mp>3900m/s (31)
F43=40*lg[(V43mp-3500)/40]+10,V43mp≤3900m/s (32)
其中,Z43为关键部位尺度的单个网格单元的洞室工程平面工程地质条件参数的综合参数值;F43为与速率相关的中间函数;V43mp为洞室岩体纵波波速,单位m/s。
根据公式(30)-公式(32),本实施例将其工程地质条件等级划分为以下五个取值区间:当Z43大于8时,该网格单元的工程地质条件定义为好;当Z43小于等于8、大于6时,该网格单元的工程地质条件定义为较好;当Z43小于等于6、大于4时,该网格单元的工程地质条件定义为中等;当Z43小于等于4、大于2时,该网格单元的工程地质条件定义为较差;当Z43小于等于2时,该网格单元的工程地质条件定义为差;工程地质条件好、较好、中等、较差和差分别对应一级、二级、三级、四级和五级。本实施例考虑到洞室轴线与洞室结构参数关系、水文地质条件参数、地应力参数的变化,在实际应用时,可利用获取的关键部位尺度剖面工程地质条件参数,根据实际变化情况自行对公式(30)进行稍微修正。
根据公式(30),依次对上述所有剖面的所有网格单元的工程地质条件进行评价,从而完成了关键部位尺度上对洞室工程剖面工程地质条件相近区域的划分。
本发明按照区域尺度、重点地带尺度、关键部位尺度的多尺度区划思路,以平面区划、剖面区划相结合的立体化区划为切入点,综合评价工程地质条件、系统预测工程地质问题,区划精度随区划尺度减小而增大。通过采用自然间断点分级方法分别确定工程地质条件等级的最优区间,最终形成适用于复杂山区长大线状工程的不同尺度的工程地质区划方法。
本发明提出的工程地质区划方法还可以包括以下步骤:
采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;其中,所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
本实施例在综合分析“区域尺度”、“重点地带尺度”以及“关键部位尺度”三个不同比例尺度下的平面工程地质条件和剖面工程地质条件的评价结果,基于工程单位提供的永久工程及大临设施的设计方案,利用地理信息系统技术的图层叠加技术,分别对各个比例尺度下的地形地貌参数、地质构造参数、地层岩性参数、地震活动参数、降雨量参数、不良地质作用参数、人类工程活动参数、地应力参数、地温参数等工程地质条件参数进行单独分析和叠加分析,以预测待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别,具体面临的工程地质灾害问题的类别如下:
(1)路基工程可能面临的工程地质问题,包括:人类工程活动期间自然诱发或工程扰动诱发的断层蠕滑错动(例如,与地质构造参数有关,即对地质构造参数进行单独分析,下同)/粘滑错动(例如,与地震活动参数或人类工程活动参数有关)、崩塌/滑坡/泥石流及灾害链(例如,地形地貌参数、降雨量参数和高地应力带、特高地应力带参数的叠加)、岩堆(例如,与地形地貌参数或人类工程活动参数有关,或地形地貌参数和人类工程活动参数的叠加)、地裂缝(例如,与地质构造参数或人类工程活动参数有关,或地质构造参数和人类工程活动参数的叠加)、地面沉降(例如,人类工程活动参数或松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组参数或两者的叠加)、地震液化(例如,地震活动参数和极软弱岩参数叠加)、地面塌陷(震陷、岩溶塌陷)(例如,地震活动参数或松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组参数或两者的叠加)等影响路基工程稳定性的问题。
(2)边坡工程可能面临的工程地质问题,包括:人类工程活动期间自然诱发或工程扰动诱发的崩塌/滑坡/泥石流及灾害链(例如,地形地貌参数、降雨量参数和高地应力带、特高地应力带参数的叠加)、滚石(例如,地形地貌参数和地震活动参数的叠加)、岩堆(例如,与地形地貌参数或人类工程活动参数有关,或地形地貌参数和人类工程活动参数的叠加)、边坡深裂缝/深卸荷(例如,地形地貌参数、地质构造参数和人类工程活动参数的叠加)等影响边坡工程稳定性的问题。
(3)洞室工程可能面临的工程地质问题,包括:人类工程活动期间自然诱发或工程扰动诱发的断层蠕滑错动(例如,与地质构造参数有关)/粘滑错动(例如,与地震活动参数或人类工程活动参数有关)、洞室极强岩爆(例如,高地应力带、特高地应力带参数和坚硬岩、较坚硬岩参数叠加)、洞室极严重大变形(例如,高地应力带、特高地应力带参数和软弱岩、极软弱岩参数叠加)、洞室高压大流量突水涌泥(例如,高地应力带、特高地应力带参数和松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组参数的叠加)、洞室高温热害(例如,与高温带、超高温带参数有关)等影响洞室工程稳定性的问题。
本发明通过网格划分后得到多个网格单元,并计算每一网格单元的综合参数值,然后对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,从而确定了多个用于表征工程地质条件等级的综合值区间,每一综合值区间对应一个工程地质条件等级,该工程地质条件等级能够真实反映出网格单元区域的工程地质条件的好坏程度,从而能够确定工程地质条件等级的最优区间,实现了对待区划地区的工程地质条件等级的区划,形成了能够适用于复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,填补了目前针对复杂山区长大线状工程缺乏工程地质区划技术指导的空白,为工程单位的施工提供技术支持。
实施例2
对应于实施例1中的复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,本实施例提供了一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划系统,如图2所示,所述工程地质区划系统包括:
工程地质条件参数获取模块M1,用于获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数。
网格单元划分模块M2,用于对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元。
综合参数值确定模块M3,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值。
所述综合参数值确定模块M3包括:
工程地质条件参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值;
综合参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
工程地质区划模块M4,用于对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
所述工程地质区划系统还可以包括:
工程地质灾害预测模块,用于采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
除非另有定义,这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解,诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
上面是对本发明的说明,而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例,但本领域技术人员将容易地理解,在不背离本发明的新颖性和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此,所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解,上面是对本发明的说明,而不应被认为是限于所公开的特定实施例,并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。

Claims (10)

1.一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划方法,其特征在于,所述工程地质区划方法包括:
获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;
对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;
根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值;
对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
2.根据权利要求1所述的工程地质区划方法,其特征在于,所述工程地质条件参数包括区域尺度、重点地带尺度或关键部位尺度的工程地质条件参数;所述区域尺度、重点地带尺度和关键部位尺度表示不同的比例尺度。
3.根据权利要求2所述的工程地质区划方法,其特征在于,所述区域尺度的比例尺为1:50000~1:250000,所述重点地带尺度的比例尺为1:2000~1:5000,所述关键部位尺度的比例尺为1:500~1:2000。
4.根据权利要求1所述的工程地质区划方法,其特征在于,所述根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值,具体包括:
根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值;
根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
5.根据权利要求1所述的工程地质区划方法,其特征在于,在所述对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
对所述若干个综合值区间按照从小到大的顺序进行排序,得到排序后的若干个综合值区间;
根据所述排序后的若干个综合值区间,为每一所述综合值区间对应设置一个工程地质条件等级,且所有工程地质条件等级按照由高到低的顺序排列。
6.根据权利要求1所述的工程地质区划方法,其特征在于,所述工程地质条件等级由高到低包括一级、二级、三级、四级和五级;
在所述根据每一所述网格单元的综合参数值,判断所述网格单元对应的综合参数值所在的综合值区间,以确定所述网格单元的工程地质条件等级的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
在工程设计阶段,将工程地质条件等级高于或等于三级对应的网格单元区域作为施工区域,并绕避工程地质条件等级低于或等于四级对应的网格单元区域。
7.根据权利要求1所述的工程地质区划方法,其特征在于,在所述根据每一所述网格单元的综合参数值,判断所述网格单元对应的综合参数值所在的综合值区间,以确定所述网格单元的工程地质条件等级的步骤之后,所述工程地质区划方法还包括:
采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;
所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
8.一种复杂山区长大线状工程的工程地质区划系统,其特征在于,所述工程地质区划系统包括:
工程地质条件参数获取模块,用于获取待区划地区的工程地质条件参数;所述工程地质条件参数为用于评价所述待区划地区在平面工程地质条件和/或剖面工程地质条件的基础参数;
网格单元划分模块,用于对所述待区划地区进行网格划分,得到若干个相同尺寸的网格单元;
综合参数值确定模块,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一所述网格单元的综合参数值;
工程地质区划模块,用于对所有网格单元的综合参数值进行取值区间划分,得到若干个综合值区间;所述若干个综合值区间用于表征不同等级的工程地质条件,且每一综合值区间对应一个工程地质条件等级。
9.根据权利要求8所述的工程地质区划系统,其特征在于,所述综合参数值确定模块包括:
工程地质条件参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数,计算每一网格单元中每一类工程地质条件参数对应的工程地质条件参数值;
综合参数值计算单元,用于根据所述工程地质条件参数值,分别计算各所述网格单元的综合参数值,所述综合参数值为同一所述网格单元下所有种类的工程地质条件参数值之和。
10.根据权利要求8所述的工程地质区划系统,其特征在于,所述工程地质区划系统还包括:
工程地质灾害预测模块,用于采用地理信息系统技术中的图层叠加技术,分别对所述工程地质条件参数进行单独分析处理和叠加分析处理,以预测所述待区划地区分别在路基工程、边坡工程和洞室工程的施工过程中可能发生的工程地质灾害的类别;所述单独分析处理为基于图层叠加技术对一种工程地质条件参数进行单独分析的方式,所述叠加分析处理为基于图层叠加技术对至少两种工程地质条件参数进行综合分析的叠加分析方式。
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