收藏！城市地质调查的内容与方法

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城市地质调查是一项于服务城市规划、建设和管理的基础性工作，主要目标任务是查明城市的地质、资源和环境基本状况，评价城市发展的资源与环境承载能力，为城市可持续发展提供基础支撑。

一、城市地质调查的主要内容

1、城市三维地质结构调查

主要调查城市所在区的三维地层结构、工程地质结构、水文地质结构，建立三维地质结构模型。在三维地质结构调查基础上，综合分析城市地下区域地壳稳定性、岩土工程地质条件、地下水对工程的影响，进行地下空间可利用适宜性评价。

2、地质灾害调查

査明主要活动断裂、地裂缝、地震活动、地面沉降、岩溶塌陷、黄土湿陷、滑坡、泥石流、海岸侵蚀、港口淤积、海水入侵、河湖塌岸等地质灾害的分布及活动规律，评价其对城市安全的危害性，为城市减灾防灾提供科学依据。

3、水土地球化学调查与环境质量评价

重点查明地表水体和土壤化学元素背景及污染状况；结合区域环境地质、地质基础条件等方面因素，进行区域环境区划，综合评价城市的环境质量状况，为土地资源的规划、合理利用及城市功能合理布局提供基础资料。开展垃圾填埋场的污染现状调查，评价现有垃圾填埋场产生的淋滤液对土壤、地下水和地表水水质构成的潜在威胁，调查城市垃圾场选址地的地质环境适宜性，提出拟选垃圾填埋场选区建议。

4、地质资源调查

调查城市地下水资源、地热、地下空间资源、矿产资源、建筑材料以及地质遗迹等，查明城市地区的资源状况及对城市发展的保障力，为城市的科学规划及可持续发展提供基础资料。

5、城市地质信息管理与服务系统建设

利用数字模拟、大型数据库系统、三维可视化和GIS等现代计算机技术，对城市区域地质、水文地质、工程地质、环境与灾害地质、地球物理、地球化学、遥感等多专业的地

质信息和成果进行集成管理；构建城市地质结构三维可视化模型，建立城市地下空间资源、地质灾害、地下水资源与质量和生态环境分析评价和模拟预测，为城市规划决策、地质地质调査研究和社会地质信息服务搭建可视化信息服务平台。

6、地质资源环境承载能力综合评价

从城市安全、可持续发展的角度，对城市存在的不良地质因素的危害性进行综合性分析评价，对城市的地质资源保障程度进行分析评价。主要开展了城市地壳稳定性评价、地下空间适宜性评价、土地利用适宜性评价、城市资源承载力和环境容量评价、城市安全性风险性评价等为城市规划、建设与可持续发展提出相应的对策建议。

二、城市地质调査的主要勘査技术

城市地质涉及多学科、多专业，遥感、钻探、物探、化探等各种技术是城市地质调查中常见的重要手段。但各种手段的适用性和效果各不相同。

1、遥感技术

遥感城市地质研究中最常用的手段。主要通过不同时期的遥感资料，研究城市的发展变迁、水体的变化、土地的变化、江湖海岸的侵蚀和淤积变化、城市地貌的演变等。通过遥感资料圈定地质体和地质构造、水体污染等。同时，利用遥感数据对建筑物的判别，结合建筑学规范，推测建筑物地基占有的地下空间情况。

2、钻探技术

钻探是了解地下地质结构最直接的方法手段。通过岩芯编录、原位测试和样品的测试分析，可以获得地下所有的地质、工程和水文地质资料。

3、地球物理勘探技术

许多城市地质问题不仅涉及地下深层的地质构造，和包括浅层的精细结构，地球物理勘查是最重要的手段之一。地震、重力、磁法、电法是圈定地下地质体，连接地质构造，勾绘地下三维地质图的重要资料。在岩溶等灾害调查、活动断裂调查、已被掩埋的垃圾填埋场调查、地下水调査等方面，地球物理勘探技术已被证明是较为经济和有效的方法。特别是在城市建成区，地面建筑和设施已全面覆盖的情况下，钻探无法施工，更显出无损勘查物探方法的重要性。最主要的地球物理勘探包括重力方法、磁法、电法、地震方法、放射性方法以及一些相关学科的研究方法。

4、地球化学勘查技术

一般应用于土壤、地表水、地下水和大气环境调查与监测，也可进行动植物地球化学

污染的调查。了解城市地区地球化学元素场的分布情况，建立城市地区元素地球化学数据库，指导城市土地利用规划和环境保护与治理。

5、实验测试技术

城市地质调查要进行大量的实验和测试，主要有岩矿鉴定、古生物化石鉴定、岩石与土体地球化学测试、水化学测试、同位素年龄测试。工程地质调查包括工程原位测试，工程应力测试，室内土工试验和室内岩石试验。土工试验主要为土的物理试验、土的强度试验、土的流变试验、土的动力特性试验。原位试验测试包括岩土力学性质及地基强度的原位测试，岩土体中应力测量和水文地质试验。

6、信息处理技术

充分利用地理信息系统（GIS）、网络技术、虚拟现实（VS）、数据库技术及数据存储和图形显示技术，实现各类资料组织管理、分析评价和可视化显示。

三、城市地质调查的主要方法体系

城市地质调查是一项综合性地质调查，需要借助于不同勘查技术的有效组合，建立科学的方法体系。

1．三维地质结构调查主要方法

城市三维地质结构调查包括基岩三维地质结构，松散层三维地质结构、三维工程地质结构和三维水文地质结构调查。调查所采用的主要方法包括地表填图、钻探和地球物理勘查。以钻孔精细研究地质体的垂向结构，以地球物理剖面连接钻孔结构划分，最终构成三维地质结构体。三维地质结构调查，依据城市功能分区和地质特征，采用平面分区、垂向分层的原则，分层次开展调查。

（1）工程地质结构调查。

工程地质结构调查主要包括工程地质钻探、地球物理勘查、原位测试、土工试验、工

程地质层划分和三维工程地质建模。主要调查地下100米以浅，在利用已有的地质、水文及工程钻孔以及地球物理资料，补充开展钻探及浅层勘查勘查。一般按照城市功能分区分为重点工程建设区、中心城区和新城规划区、其它地区。重点工程建设区调查精度一般为1:1万比例尺，每百平方千米施工800－1200个钻孔。中心城区和新城规划区调查精度一般为1:2.5万比例尺，每百平方千米施工240－360个钻孔。其它地区调查精度一般为1:5万比例尺，每百平方千米施工80－120个钻孔。视地质条件复杂程度适当增减钻孔密度。

（2）第四纪松散沉积物层结构调查。

是在充分收集整理和分析已有的各种地质资料的基础上，补充开展钻探、物探及测试分析等多种方法的综合调查，调查方法和精度视松散层厚度而定。松散沉积层在0－100ｍ深度范围的，主要以钻探方法为主，调查精度一般为1:5万比例尺，84每百平方千米施工80－120个钻孔。100－500ｍ深度范围的，采用地球物理勘探和钻探手段相结合方法；松散沉积层厚度超过500ｍ时，主要以地球物理勘探手段为主，通过少量的钻探验证。

第四纪松散沉积层调查要从分运用现代地质学、层序地层学理论及方法，以岩石地层研究为基础，开展岩石地层、层序地层、生物地层、年代地层、化学地层、磁性地层、气候地层等多重地层划分对比研究。查明松散沉积物种类、岩性组合、物质成分、厚度、成因类型、接触关系、沉积结构、空间展布及变化规律，系统厘定填图单位。建立地层层序、

区域对比标志、地层格架和古气候演化序列。研究全新世以来气候变化、海平面升降和海岸线变迁规律与发展趋势，构建松散沉积层三维地质结构。

（3）基岩地质结构调査。

是在充分利用已有钻孔和地球物理勘探资料的基础上，补充开展地球物理勘探和钻探，主要调查基岩面埋深，隐伏地质体岩性、时代及其展布特征，主要隐伏断裂特征与空间延伸，编制基岩地质图。通过地球物理资料圈定隐伏地质体和构造的界限，通过钻孔了解岩性特征。

（4）水文地质结构调查。

是在第四纪地质结构和基岩地质结构调查的基础上，通过水文地质钻孔和地球物理勘查，圈定主要含水层和含水构造。调查地下水补给、径流、排泄条件及其变化，地下水动态特征及其影响因素，地下水水文地球化学特征，评价地下水质量，评价富水地段地下水开采资源与开采潜力，初步论证地下水应急水源地。

2．地质灾害调查主要方法：对于裸露地表的活动断裂、地裂缝、地震活动、地面沉降、岩溶塌陷、黄土湿陷、滑坡、泥石流、海岸侵蚀、港口淤积、海水入侵、河湖塌岸等地质灾害调查，主要采用遥感和地面实际填图方法调查，对正在发生的地质灾害采用遥感、GPS及水准测量的方式，建立监测网。对于隐伏的地质灾害主要采用地球物理和钻探相结合方法调查。地球物理圈定灾害范围，如活动断裂和岩溶可用人工地震和电法测量。最后通过钻探进行验证。

3．水土地球化学调查与环境质量评价水土环境地球化学调查，重点查明地表土壤和水体化学元素背景及污染状况。调查对象为土壤（表层20ｃｍ，深层150ｃｍ）、湖泊沉积物、滩涂（含潮间带）、10米以内近岸海域沉积物等中的种元素和指标的地球化学含量及空间分布特征。在调查结果的基础上，发现和圈定污染区。结合大气降尘地球化学测量，査明污染元素来源、追踪异常元素迁移途径、评价城市水土和大气环境质量，预测生态系统安全性变化趋势，并对可能发生的生态危害事件进行预警。查明城市区主要有益元素的分布，为都市绿色农业发展，提供科学依据。重点针对垃圾填埋场的污染开展调查和研究，通过水土地球化学和点发测量，调查填埋场产生的淋滤液对土壤、地层、地下水和地表水水质构成的潜在威胁。

4．地质资源调查

主要开展城市地下水资源、地热、地下空间资源、矿产资源、建筑材料以及地质遗迹等地质资源调查。地热、矿产资源、建筑材料等地质资源调查，主要采用地球物理和钻探的方法，参照相关的矿产资源勘查技术要求进行。从城市安全的角度，重点开展了应急地下水源地的调查和评价。地下空间资源调查，主要依据三维地质结构调查结果，针对主要地质灾害和不良地质体的空间分布特征，评价地下空间开发和利用的适宜性。一般按照0－15米、15－30米和30－60米三个层次分别评价。评价方法可按软土地基、液化沙、地裂缝等单要素进行评价，也可按照多要素加权综合评价。

5．城市地质信息综合管理与服务平台建设

城市地质调查需要建立一个集信息录入、数据管理、空间数据分析和可视化表达于一

体的综合管理平台，实现以下三个层次的功能和服务：

（1）实现对城市地质及相关数据的有效管理。

城市地质信息涉及地上、地表、地下三维空间信息，地质、地球物理、地球化学、遥感、钻探等多元、异构、海量数据。要实现这些数据的科学管理，必须建立在先进的数据库和管理平台上。六个试点城市的信息管理系统分别采用了Oracle数据库和Mapgis三维数据管理平台，要实现这些数据的科学管理。

（2）提供对城市地质及相关数据的可视化处理和专业分析。

在科学有效地管理城市地质及相关数据的基础上，采用可视化技术直观、形象地表达地质数据的时空展布特征，建立各类地质数据的三维模型。开发了地下复杂空间结构与关系的表达，和空间数据的分析和处理功能。如进行土地质量评价、地下空间适宜性评价等分析系统，为规划决策，提供了可视化平台。

（3）面向社会公众服务的信息发布系统

基于现代网络技术，开发研制了三维城市地质信息公共查询和社会发布，为社会公众提供地质信息服务。

6．地质资源环境承载能力综合评价

主要开展了城市地壳稳定性评价、地下空间适宜性评价、土地利用适宜性评价、城市安全性风险性评价等。评价方法主要分为单要素评价和综合评价两类。单要素评价主要依据某一要素在空间上的影响程度进行分区评价。综合评价主要采用层次分析法，基于GIS

三维可视化平台，通过对众多属性数据整理、分类与分析研究，获得各因子层的重要度，通过决策评价系统中的专家评判法获取各评价因子的最优权值，并基于模糊集思想，确定各定性指标和定量指标的隶属级别，最后利用空间叠置分析方法完成综合评价。

选自：中国城市地质调查内容与方法（翟刚毅 等）

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