文山盆地工程地质分区及城市建设用地适宜性评价

文山盆地工程地质分区及城市建设用地适宜性评价 文山盆地工程地质分区及城市建设用地适 宜性评价 SCI—TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第35期 文章编号:1005—6033(2007)35一OI62—03收稿日期:2007—10—19 文山盆地工程地质分区及城市建设用地适宜性评价 李鹏,李峰,庞君 (1.昆明理大学同土资源lT程学院,云南昆明,650093;2.云南省煤田地质勘查院,云南昆明,650000) 摘要:经对文山盆地实地调研,从工程地质条件出发,对城市建设用地适宜性进行了 评价, 关键词:文山盆地;工程地质条件;城市建设用地;适宜性评价 中图分类号:F301.2文献标识码:A 文山县城为文山壮族自治州州府所在地,城区交通便利,是云南通 往东部沿海和东南亚国家的要道,属边陲重镇.该区的综合地质研究程 度较低,城市发展规划中对环境地质闪素重视不够,城市可持续发展与 地质环境安全保障之间存在不协调之处. 1文山盆地环境地质概况 文山县城位于小型断陷盆地内,主城位于盆地中北部.盘龙河自北西 向南东蜿蜒贯穿盆地,是城区最主要的地水系.盆地是典型的构造岩溶 及断陷堆积地貌区,地势总体自西北向东南倾斜,沿盘龙河及丈麻断裂形 成长条形岩溶断陷盆地,两侧为岩溶山地或构造侵蚀山地.盆地大致可分 5种地貌类型:一是构造侵蚀中低山.主要分布存盆地东jE缘的三角塘山 和东山以东的大唐子山—板板桥-庄子田一带.二是剥蚀丘陵.主要分布 于文山盆地北端和南东部,属盆一山过渡带地貌类型.三是构造溶蚀峡谷. 见于文山盆地北端盘龙河段,由峡谷和天生桥组成.四是构造溶蚀巾低山. 构造溶蚀巾低山主要分布于东山和盆地两缘山地.五是冲洪积断陷堆积盆 地.研究区主要范嗣属断陷—堆积盆地(文山盆地),呈北两向展布. 研究区位于华南加里东褶皱系滇东南褶皱带文山,富宁断褶束巾 的文山断陷盆地.区域地质构造演化较复杂:先后经历加里东旋呵,华力 西旋同,印支旋回及燕山一喜马拉雅旋同等多期构造作用,地层普遍褶 皱断裂,尤其是断裂比较发育.北西向文麻断裂(调查区称文山断裂)从 盆地边缘通过,是本区的主要构造.它不仅长期活动,规模大,而且控制 盆地的形成演化,沉积作用,构造格局及现代地形地貌分区. 盆地出露的地层按岩性可分为黏土岩,碎屑岩和碳酸盐岩三大类. 盆地内部主要发育为第三系黏土岩和第四系松散土类. 第三系砚山组(Ey)分布于文山盆地北两端大以古及东部大塘子 山,板板桥等盆缘山地,出露面积约J0km.按岩性可分两部分,下段: 紫红色及灰色块状灰岩角砾岩,砾石含量一般在50%以上,砾径}C11"/,30 Cnl,胶结物为钙,铁泥质,胶结程度较好,厚70.2m,J72.82m;上段:紫 红,紫褐,灰色薄一中层状砾岩,含砾砂岩,粉砂细砂岩,砾石成分以砂 岩,灰岩为主,砾径Jcnl,J5(:Ill,厚80m,22Jm. 第三系化枝格组(Nh)以明显角度不整合超在Ey或中生界,古生 界之上,在盘龙河?级阶地及盆缘缓坡广泛jn露,但剖面连续性差.据已 有资料和实地观察,花枝格组总厚约l24m,500In'一般可分3个岩性 段:上段为灰色,灰白色薄层泥灰岩,钙质泥岩等;巾段为灰绿,灰黄色薄 至巾层状泥岩,粉细砂岩,夹褐煤及煤线;下段为灰色,深灰色,紫灰色巾 层状砂岩,含砾砂岩,砾石成分复杂. 第四系主要分布在盆地中部盘龙河阶地.在盆地边缘丘陵剥离面, 山麓及溶蚀洼地也有少量堆积,与下伏各时代地层均呈不整合接触,厚0 nl一30nl.按成可分为冲洪积,残坡积,灰华堆积等. 盆地两部和东部山地主要分布碳酸盐岩类,部分地段夹碎屑岩和黏 土岩 2盆地岩土体工程地质类型 2.1盆地岩体工程地质类型 l62 主要环盆地周边分布,根据基岩的岩石建造和岩体结构类型不同, 可分为9种岩体工程地质类型(她表J). 表l文山县城区岩体工程地质类型 岩石建造岩体类型地层时代 坚硬中厚层状灰岩岩体PIm,C:w,CId,D 碳酸盐坚硬巾厚层状灰岩,白云岩岩T's,P:w,C埘,D罨, 岩建造体DIb.O.s,0Ih,?由 坚硬薄至巾层状灰岩岩体TlY 软弱中厚层状粉砂岩岩体Dlc 碎屑岩建造坚硬薄一中层状石英砂岩Ey,0lm 坚硬巾厚层状砾岩岩体Ey 软弱薄层至巾层状泥岩Dlp 黏土岩类较坚硬薄一中层状粉砂质泥岩Pd,TIf 软弱薄层状泥灰l岩Nh 2.2盆地土体工程地质类型 主要分布在盆地内部,根据土体的成闲和土质类型组合不同,可分 为3种类型(见表2). 表2文山县城区土体工程地质类型表 土体类型土质类型地层时代 黏性土,碎屑土双层结构土体粉土,粉质黏土,沙砾土Q 强JxL化一薄层状黏性土单层黏土Nh强—全风化 结构土体层 泉华土碳酸盐土Q 3持力层类型及其特征 3.J基岩持力层 按岩性分为碳酸盐岩,碎屑岩(部分为碎屑岩夹碳酸盐岩),黏土岩 持力层3类.其巾碳酸盐岩型持力层的岩性为灰岩,白云质灰岩,泥灰 岩,白云岩等. 碎屑岩或碎屑岩夹碳酸盐岩持力层的岩性为石英砂岩,粉砂岩,泥 岩,页岩及少量泥灰岩,版和瘤状灰岩等.黏土岩持力层为花枝格组泥 灰岩,可分为全,强风化泥灰岩,巾风化泥灰岩和弱风化泥灰岩3种,具 弱,巾等膨胀性.其中,全一强风化泥灰岩承载力低,T程地质性质较差. 弱风化泥灰岩承载力较高,顶面埋深9.3m,15.5m,可作为城区高层建筑 的良好持力层(见表3). 3.2土体持力层 (1)一般黏性土持力层(珏类):岩性主要是一般黏性土,如黏土,粉 质黏土,粉土;亦有少量为砂土 (2)砾石类土持力层(?类):为砾石土和卵石土构成,主要分布盘龙 河两岸阶地,冲沟出口处.厚度较小. 上述土体持力层的埋深,容许承载力及建筑适宜性评述见表4. 文山城?城市建筑地基的持力层主要为风化泥灰岩,其次为砾石类 土层.其巾,一般低层或多层建筑可以砾石类土层和巾风化泥灰岩作持 力层,但后者程基础应设置在地面3m以下.即大于本区膨胀土大气 李鹏,李峰,庞君文山盆地lT程地质分?及城市建设州地适宜性评价本刊E-mail:bjb@mail.sxinfomel科技研讨 表3文山盆地及周边基岩持力层特征 持力层岩类承载力持力层适宜性砰述 代号/kPa 舛乏载力高,但多分布在高陡山地,有冲沟, 碳酸盐5000,崩塌,滑坡,危岩等不良地质现象,地下 岩类9Oo0水源保护?,岩溶洼地,漏-"t,峰丛发育. 主要适宜3类建设Hj地(不适合修建川地) 碎屑岩类或承载力较高,多为25.以上山地,基岩裸 碎屑岩夹碳l500,露或土层簿,水土流失强,生态环境脆弱, 酸盐岩类65O0工程施_T花费大.盆地边缘缓坡带可选作 一 , 二类建设州地,持力层稳定性好 承载力较低,厚I_lm,5.5m,出露于盆缘 I2oo,缓坡带,盆地中部被第四系盖,有胀编 全一强300眭,可作为二类建设用地(基本可以修建 风化用地)和一般建筑的持力层.但应注意士 津胀缩性对建筑物的变形破坏.不宜作为 黏多层建筑持力层 r ZF-承载力巾等,达到多数建筑地基要求,顶 山 树巾风化6O0,板埋深6.5m,13.5m,厚3.5m,5.0m,适 800宜一,二类建设用地,可作为一般建筑物 或多层建筑持力层.但要注意土体胀缩性 的影响 950-暇载力较高,符合各种建筑地基要求,顶 弱风化l50o埋深9.3m,15m,厚度大,适宜于,类 枣设用地和各类建筑的持力层 表4土体持力层特征 持力层岩类埋深承载力持力层适宜性评述 代号/m/kI)a ?一般黏性土0-5l0o,l40承载力低,仅适宜一般建筑物的持 力层.要注意地基土体的不均匀沉 降和基坑支护问题 ?砾石类土2~lBl60,220承载力较低,埋深一般2ITI,8nl,厚 度不大(1in,4ITI),延伸不稳定,适 官一般建筑的持力层.但要注意基 坑垮塌和涌水 影响深度.高层和重要工程应选择弱风化泥灰岩为持力层,采用桩基斛 决持力层埋深较大的问题. 4工程地质分区 按地形地貌,岩土体工程地质类型,不良物理地质作用的差异程度. 将研究区分为山地岩体工程地质区和盆地土体_T程地质区(见圈I】.各 ?工程地质条件评述如下: 4.I山地岩体工程地质区(A区) (1)碳酸盐岩溶蚀巾低山工程地质亚?(A.?).主要分布在盆地两 缘和东缘,地形坡度多大于40.,部分地段为峭壁陡峰,基岩裸露.岩石类 型主要为坚硬中厚层状灰岩,白云岩,局部有薄层红土分布;地质构造复 杂,义麻断裂穿过;岩溶洼地,漏I,峰丛发育,含水层富水性巾,强.该亚 岩体强度虽高,但地形陡峻,石漠化,水土流失,崩滑等不良地质现象 发育,是地下水补给径流区,生态环境脆弱. (2)碳酸盐岩溶蚀低山工程地质亚(A!区).主要包括盆地北部和 两南部山地,地形坡度在30.,40.之问,地形起伏大,北部沟谷切割深度 大于100m.岩土体工程地质类型为坚硬巾厚层状灰岩,盆山过渡带为风 化泥灰岩.岩溶含水层富水性强,有泉fn露.区内断裂褶皱发育,断裂带 岩体破碎,斜坡稳定性差,易发生滑坡,崩塌等地质灾害. (3)碳酸盐岩溶蚀谷地工程地质亚(区).位于盆地两北部山地, 夹持于西文山断裂(F.)与东文山断裂(F)之间,属盘龙河人盆前的深切 峡谷段,地形高差大于200m.峡谷处峭壁直立,山顶浑圆宽缓,坡度20. , 3O..?内岩溶化强,天生桥,暗河,溶洞群发育.包气带土层薄而贫瘠, 水土流失强烈,生态环境脆弱.岩溶含水层富水性强,是地下水补给径流 ,也是盘龙河龙潭寨水厂的水源地. (4)碎屑岩侵蚀剥蚀巾低山丁程地质亚?(区).位于盆地西北缘, 东部及两南山地,地形坡度多为2O.,3O.,地彤高差l00in,200fn,十沟发 育.主要由较坚硬厚层状砂岩,砾岩夹软弱泥岩组成,斜坡基本稳定.风 化剥蚀和水土流失强烈,土层较薄,裂隙水含水层富水性弱生态环境除 东部山地恢复较好外,总体较脆弱. 图l文山盆地工程地质分I网 (5)泥灰岩侵蚀剥蚀丘陵工程地质亚区(A).环盆地周边分布.坡 度一般5.,lO.,部分达2O.,多由浑圃丘陵和缓坡,平台构成,沟谷宽缓, 地形高差小于100ITI.岩体类型为软弱溥层泥灰岩及粉砂质泥岩,风化 强.有弱,巾等胀缩性,全风化,强风化层强度低,透水性差. 4.2盆地土体工程地质区(B区) (1)黏性土与碎屑土冲积阶地工程地质亚(B.:).主要位于盘龙 河I,?级阶地,阶面平坦.其巾,I级阶地高m河床2m,3ITI.宽度可达 500in,平坦宽阔,主要由全新世黏性土与园砾土构成,冲积层二元结构 典型,总厚2ITI,81I级阶地高出现代河面8m,lOm,阶地面宽可达 800m,南晚更新世二元结构冲积层组成,总厚1.4m,7.6m. 该亚区地形开阔,圆砾土层(持力层)薄,潜水位埋深小,但下伏泥灰 岩持力层厚而稳定,岩土体承载力能满足工程建筑的需要,工程地质条 件好.但I级阶地的低洼处易受洪水淹没.工程建设巾注意基坑涌水,边 坡失稳,砂土液化和胀缩土等问题. (2)弱膨胀土与碎石土丘陵丁程地质亚?(B区).位于第四系于第 j系过渡带,相当于盆地?级阶地区,地形坡度一般5o,l0o;m露强风 化,全风化泥灰岩,部分地段发育南泥灰岩,砂页岩碎石构成的碎屑土, 厚度变化大. (3)钙华土lT程地质亚区(区).分布在仙人洞泉一灰土寨附近,为 泉口化学沉积堆积体,总体沿两山脚呈扇形分布,长约700m,前端到达 灰土寨.石灰华呈灰黄,灰白色,表面粗糙,疏松多孔,有棕褐色铁锰质条 带,厚约20in.形成时间较长,胶结较好,但强度低,T程地质条件不好. 5建设用地适宜性评价与分区 由上可见,不同类型岩,土体的持力层在承载力,工程地质性质及空 问分布上差别很大.同时结合城市建设JI+I地分类(居住}}j地,公共设 施刚地,丁业刚地,仓储川地,对外交通刚地,道路广场刚地,市政公刚设 施用地,绿地和特殊用地儿大类用地),可将木J=歪建筑地基适官性分为以 下4个类别(11^L罔2): 5.1不适宜区 主要包括义山盆地周边地带,盘龙河两岸I级阶地近岸带.盆地周 边基岩裸露岩体承载力大,能够满足各类建筑物的要求,但该?地形 l63 科技情报开发与经济 SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第l7卷第35期 文章编号:1005—6033(2007)35—0164—03收稿日期:2007—10-16 蒙特卡洛模拟在工程项目风险决策中的应用 卢炽烽,袁大祥,刘纳兵 (三峡大学经济与管理学院,湖北宜昌,443002) 摘要:介绍了蒙特卡洛方法,论述了蒙特卡洛方法在工程项目风险决策中的分析步 骤.并通过实例进行了说明. 关键词:蒙特卡洛模拟;风险决策;工程项目 中图分类号:F062.4文献标识码:A 工程项目投资决策通常都是建立在项目决策者对未来事件所作出 的估计和预测基础之上的,由于工程项目建设周期长,不确定因素多,未 来经济及技术发展会出现某些难以预见的变化_1,加上预测方法和手段 的局限性,项目实际情况和预测结果往往存在一定差异,这使得经 济效果的实际值可能偏离其预测值,从而给项目投资者带来风险.因此, 在工程项目投资决策中必须对项目风险因素进行分析. 风险分析中最常用的分析方法是蒙特卡洛模拟法,此法可以仿真未 知事件的结果,定量地描述项日在各个备选方案下经济评价指标的统汁 特征值,因此对难以用数学分析方法求解的风险问题,具有很大的优势. 此法可以随机模拟各种变量间的动态关系,解决某些具有不确定性的复 杂问题,并且可以根据投资者的风险爱好来确定一定的置信区间下的模 拟次数,模拟结果具有相当的精度.因此,蒙特卡洛模拟在工程项目风险 决策中有相当的应用价值,运用此法可以在不确定环境下汁算一系列的 n \ ^ 姜-;{. . , ,搿,,, }三 一 1 唧皿 i口#i ? 图2城市建设用地适宜性分刚习 陡峻,陡崖,岩溶洼地,峰丛发育,易发生滑坡崩塌和落石,生态环境脆 弱,又是地下水补给一径流区或水源保护?,T程地质条件差,不适宜工 程建设.盘龙河I级阶地近岸带,易发生洪水灾害,不适宜建筑. 5,2较不适宜区 主要分布在盆地北部和西缘.该区地表广布全风化泥灰l岩,地形坡 度较大,地基承载力能满足一般建筑物要求,但有弱一中等膨胀性,属较 不适宜建筑区.此外,灰土寨的钙华堆积?,地基承载力小,不能满足建 筑物的要求,不适宜建筑. 5,3基本适宜区 盆地东南,西南A丁程地质亚区,j?露风化泥灰岩,地形坡度较平缓. 地质灾害易发性较低.全,强风化泥灰岩虽具有膨胀性,但岩体承载力能基 本满足建筑物要求,高层建筑物适宦选择下卧弱Jx化层为持力层. 164 经济评价指标值,从而为项目投资决策提供依据.笔者将在介绍蒙特卡 洛方法及其在工程项目风险决策中的分析步骤的同时,结合案例说明其 在工程项日风险决策巾的应用. 1蒙特卡洛方法简介【] 工程项目风险管理的MC方法,即蒙特卡洛方法,又称统汁表试验 方法,是一种依据统计理论,利用计算机来研究风险发生概率或风险损 失的数值计算方法.它以概率统汁理论为其主要理论基础,以随机抽样 为其主要手段.此方法的基本思想是,首先建立一个概率模型或随机过 程,使它的参数等于问题的解;然后通过对模型或过程的观察或抽样试 验来计算所求参数的统汁特征,最后给出所求解的近似值,而解的精度 可用估计值的标准误差来表示.它是广泛应用的风险分析方法.在实际 应用过程中,只要各风险参数可以用概率分布来描述,则可通过蒙特卡 5.4适宜区 主要包括B和B工程地质亚区.建筑地基适宜性好.该区地形平 坦一平缓,花枝格组泥灰岩和第四系圆砾砂土层均可作为本区的持力层. 其中高层建筑应选择下卧弱风化泥灰岩为持力层. 6结论 盆地内部主要发育上第三系黏土岩与第四系松散土类,其中风化泥 灰岩与砾石类土层为文山县城市建设区的主要持力层.对于文山盆地内 不同风化程度的泥灰岩问题,就以日前地基处理技术所能达到的程度, 如严格按照施工标准进行施工则可以排除其对建筑物的影响.从工程地 质分区图及建设用地适宜性分区图上分析,建筑物一般适宜建筑在盆地 东南,两南A工程地质亚区和B和B=工程地质亚区上,该区域地形坡 度比较平缓,建筑地基适宜性好,花枝格组泥灰岩和第四系圆砾砂土层 均可作为持力层,其中虽然亚区的全一强风化泥灰岩虽具有膨胀性, 但其岩体承载力基本能满足建筑物的要求,但文山盆地东南部A亚区 为农业地,从城市发展规划角度分析,该区域不适宜进行城市发展建 设以避免占刚农业用地.同时城市建设应考虑地质灾害,地质构造,地下 水资源等其他地质条件素 参考文献 [1]李峰,张苗红,张小凌,等.云南文山盆地地质环境质量与城市发展 适宦性研究[J].云南大学:自然科学版,2007,29(SI):658—664. [2]孙培善.城市地质工作概论[M].北京:地质}{j版社,2004. [3]刘剑平.环境地质与T程[M].北京:地质出版社,2003. (责任编辑:李敏) 第一作者简介:李鹏,男,1982年l0月生,现为昆明理工大学国土 资源工程学院地质工程々业2005级硕士研究生,云南省昆明市一二一 大街文昌巷68号昆明理工大学国土资源丁程学院2l】室,650093. (下转第186页) 赵轶彦,何小刚两相混合步进电机细分驱动研究本刊E—maihbjb@mail.sxinlb.net 科技研讨 大的信号.有时推动级还承担电平转换的作朋.—, 保护级的作用是保护驱动级的安全.一般可根据需要设置过电流保: 护,过热保护,过压保护,欠压保护等. 3系统软件设计 初始化设置中断f I l等待中断1 童是 执行保护程序 图2主程序流程图 系统软件采用模块化程序设计,使 程序流程清晰明了.系统主程序主要完 成的内容有:系统参数初始化,判断保护 信号,扫一开中断启动电机.系统主程序 流程见图2.从图2可以看出,主程序是 一 个死循环,在系统上电初始化完毕后. 系统一直在不断地执行这个循环程序. 在循环过程中,若产生中断,则程序就转 去执行相应的中断服务程序. 巾断服务程序主要完成的功能包 括:给驱动器输送控制字,控制步进电动 机的运行,选择步进电机的细分状态以 及电机的运行初始方向等.为了实现电 机的平稳运行,单片机通过软件可对控 制脉冲进行分配,实现细Y/-~2制,中断服务程序流程及各个子程序见图3 和图4.分的电流数据表可以做成一个表,即都用200细分的电流数据 表,只是,每次指针加减的位数不同罢了.这样可以有效节省程序空间. 图3细分子程序 4结语 是一 — 250细分程序 三20丽0面—细分程序 墨150—细分程序 三00—l细分程序 圃 圃 ?丽浯 网4细分子程序 采用电流矢量恒幅均匀旋转的细分控制技术使电机平稳运行,提高 了运行精度,输比转矩在一定转速范围内恒定,且细分选择数目多,只要 改变存储器内电流波形的值,可以实现l,256范围内任意细分数,通用 性较强. 参考文献 [1]ChenD.AdaptiveLinearizationofHybridStepMotors【jJ.Stability Analysis.IEEETrans.OnAutomaticControl,1993,38(6):874-887. [2]赵永瑞.一种先进的步进电机控制方法[J].电气传动,2O0o(4):4O-42. [3]史敬灼.二相混合式步进电动机矢量控制相关问题的讨论[J].微特 电机,2001(5):23—25. (责任编辑:王永胜) 第一作者简介:赵轶彦,男,1979年生,现为太原理工大学2005级在 读硕士研究生,山西省太原市,030024. StudyonSubdivisionDrivingfor2-PhaseHybridSteppingMotor ZHAOYi-yan,HEXiao?gang ABSTRACT:Usingthesubdivisioncontroltechnologycanmakethemotoroperatesmoothly,theoperationprecision increaseandthetorqueconstant.Therangeofthesubdivisioncanberegulatedfrom1to256onlybychangingthecurrent waveformvalueinthememory. KEYWORDS:2-phasehybridsteppingmotor;subdivisioncontrol;drive (上接164页)' TheEngineeringGeologicSubdivisionofWenshanBasinandtheEvaluation ontheSuitabilityoftheLandUseforUrbanConstruction LIPeng,LIFeng,PANGJun ABSTRACT:ThroughthesurveyofWenshanBasin,andstartingfromtheengineeringgeologiccondition,thispaper evaluatesthesuitabilityofthelanduseforurbanconstruction. KEYWORDS:WenshanBasin;engineeringgeologiccondition;landuseforurbanconstruction;evaluationonsuitability l86