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第一篇 城市环境岩土工程问题的主要类型2

第1章 环境岩土工程与环境岩土工程问题2

第一节 环境岩土工程学及相关概念2

一、环境岩土工程的定义2

二、环境岩土工程的研究对象与任务7

三、环境岩土工程的研究内容7

四、环境岩土工程学的学科特点与理论体系11

五、环境岩土工程学的现状与发展13

第二节 环境岩土工程问题的主要类型16

一、环境圈及其相互作用16

二、人类工程活动与岩土体环境之间的作用类型17

三、环境岩土工程问题类型划分18

四、岩土体环境变异的主要途径20

第2章 城市环境岩土工程的物理变形问题25

第一节 岩土地基变形问题25

一、岩土地基施工中发生的变形问题25

二、岩土地基施工后的变形问题32

第二节 岩土地面变形问题33

一、地面沉降34

二、地面塌陷37

第三节 岩土滨岸侵沉变异问题40

一、滨岸侵蚀问题40

二、港口淤积问题43

第四节 岩土边坡失稳问题43

一、概述43

二、斜坡的应力分布特征及影响因素44

三、斜坡的变形与破坏45

四、斜坡稳定性的影响因素46

五、典型城市边坡失稳问题48

第五节 岩土洞室失稳与变形问题54

一、概述54

二、围岩压力55

三、洞室围岩的变形与破坏57

四、城市地下工程的建设的洞室围岩失稳问题59

一、水土流失的含义与现状60

第六节 水土流失问题60

二、城市化进程中的水土流失62

第3章 城市环境岩土工程的化学变化问题65

第一节 土体化学变化及作用机理65

一、土体组构与土性质影响因素65

二、土的变形效应67

三、土－水具有力学效应的化学作用68

四、土壤污染进程70

五、土体污染和清污机理71

第二节 岩土环境污染的主要途径75

一、工业废水、废气引起的岩土体污染75

二、固体废弃物引起的岩土体污染76

三、岩土工程施工引起的岩土体污染77

四、矿业城市的岩土体污染78

第三节 不同场地岩土体污染问题研究79

一、食盐堆放场地的土体污染79

二、造纸厂周围的土体污染83

三、化工厂周围场地的土体污染87

四、放射性污染场地的土体污染91

第4章 城市环境岩土工程问题的预测技术100

第一节 环境岩土工程问题的预测模型100

第二篇 城市环境岩土工程问题的防治技术100

第二节 斜坡失稳的预测评估102

一、影响斜坡稳定性的因素分析102

二、斜坡失稳预测的影响因素量化加权平均值法102

三、斜坡失稳预测的层次分析法104

四、斜坡失稳预测的神经网络法106

一、滑坡控制因子分析112

第三节 滑坡问题的预测预报112

二、滑坡预测预报的方法论113

三、滑坡空间和时间预测预报方法115

第四节 岩溶地面塌陷问题的预测119

一、岩溶地面塌陷概述119

二、岩溶塌陷预测的GIS技术119

三、岩溶地面塌陷神经网络预测123

四、区域岩溶地面塌陷稳定性预测128

一、土水模型133

第五节 地面沉降问题的预测133

二、生命旋回模型135

第5章 城市环境岩土工程问题的监测技术与方法137

第一节 岩土工程活动变形监测137

一、概述137

二、监测内容138

三、监测方法139

四、岩土工程变形的系统监测140

第二节 建筑物地基与基坑变形监测141

一、建筑物沉降观测与深基坑工程的现场监测的内容141

二、基坑工程及周边环境监测系统的布设143

三、监测精度的确定及仪器的选择144

四、观测周期的确定和终测标准145

五、地基与基坑变形监测方法146

第三节 岩溶塌陷问题监测技术与方法149

一、监测区塌陷概况149

二、监测区地质背景150

四、监测仪器151

三、岩溶塌陷监测方法151

五、监测点布置152

六、临界条件确定152

第四节 斜坡岩土体变形监测154

一、监测内容与常用监测方法154

二、遥感技术在斜坡岩土体变形监测中的应用155

第五节 城区环境岩土工程问题监测系统设计157

一、系统方案制定的背景158

二、城市基岩水准点设计159

三、精密水准网设计160

四、地面沉降监测网设计162

五、滑坡位移监测网设计162

六、断裂带应变场监测网设计163

七、环境岩土工程问题与地质灾害监测信息系统设计165

第6章 城市环境岩土工程问题的风险评价166

第一节 不同类型城市环境岩土工程问题风险评价要点166

一、环境岩土工程问题与地质灾害风险评价体系166

二、不同类型城市环境岩土工程问题与地质灾害风险评价167

一、城市岩溶塌陷风险评价171

第二节 城市典型环境岩土工程问题风险评价171

二、城市塌岸灾害风险评价180

第三节 城市地质灾害与环境岩土工程问题的风险性综合评价188

一、评价工作思路189

二、评价指标体系的建立189

三、模型单元划分191

四、空间评价与预测模型192

五、危险性评价结果195

一、淤泥质类土作为地基的工程地质问题及防治措施197

第一节 特殊土地基岩土工程问题的防治措施197

第7章 城市环境岩土工程问题的治理技术197

二、湿陷性黄土的改良与处理202

三、膨胀土地基的稳定性问题及其改良方法205

第二节 斜坡变形的治理措施207

一、斜坡变形破坏的防治原则207

二、斜坡变形破坏的防治措施208

三、城市斜坡岩土体变形的防治212

一、控制地面沉降的措施224

第三节 地面变形的治理措施224

二、岩溶塌陷的防治227

三、采空塌陷的治理对策228

第四节 污染土的修复与治理231

一、污染土及其外观特征231

二、污染物的种类及来源231

三、地基土腐蚀作用的过程231

四、地基土的腐蚀现象及对地基的危害实例232

五、污染前后土物理力学性质变化232

六、污染土壤的修复技术234

七、污染土的防治处理措施241

第三篇 实证研究（济南市为例）244

第8章 济南市基本地质背景分析244

第一节 自然社会环境244

第二节 济南市的地形与地貌245

一、侵蚀低山区245

二、剥蚀丘陵区247

三、堆积平原区249

一、晚太古代地层（Ar）250

二、古生代地层250

第三节 地层、岩石特征与分布250

三、新生代地层254

四、岩浆岩255

第四节 地质构造特征256

一、区域构造256

二、济南市区地质构造257

一、水文条件266

第五节 水文地质条件266

二、济南市的主要含水层及水文地质特征267

三、地下水运动条件271

四、供水水文地质条件272

第9章 济南市区域地壳稳定性分析和评价273

第一节 区域稳定性研究思路273

一、基本概念273

二、优势面理论及在区域稳定性分析中的应用273

第二节 区域优势断裂的确定274

一、地质分析法275

二、优势指标法277

三、综合判断法279

第三节 地震危险性分析281

一、区域优势断裂类型与组合模型281

二、潜在震源的确定283

三、地震危险性分析289

第四节 区域稳定性综合评价290

二、模糊综合评判292

一、隶属函数292

三、场区优势断裂确定294

四、区域稳定性综合评价结论294

第10章 济南市岩土地基工程地质研究296

第一节 济南市区岩石类型与工程地质特征296

一、岩石类型与分布特征296

二、岩石的工程地质特征与物理力学性质304

一、地基土的类型与分布特征306

第二节 济南市地基土类型与工程地质特征306

二、地基土的物理力学性质307

第三节 济南市岩土体立体结构及其工程地质特征研究311

一、济南市岩土体立体结构的主要类型及分布311

二、济南市岩土体立体结构的工程地质特征312

三、济南市区岩土体立体结构的成因分析314

第四节 济南市岩土地基使用能力分析315

一、编制工程地质因素图315

二、编制济南市岩土地基分区图318

三、济南市岩土地基条件的优化利用320

第11章 济南市地质灾害与环境岩土工程问题研究321

第一节 济南市城市建设应注意的地质灾害321

一、活断层321

二、地震322

三、岩溶323

四、黄河洪汛、凌汛323

一、边坡失稳问题324

第二节 济南市城市建设诱发或遇到的主要环境岩土工程问题324

二、地面变形与塌陷328

三、岩土地基的污染问题331

四、地下工程突水问题331

五、地上悬河问题334

六、软弱地基问题337

第三节 济南市地基土污染腐蚀的物理力学性质变异规律研究337

一、地基土污染腐蚀的水－土化学作用的物理力学效应实验338

二、地基土现场腐蚀特征与物理力学性质变异规律341

三、地基土室内与现场污染腐蚀后物理力学性质变异的对比分析345

四、地下水和地基土污染的相互关系分析345

五、结论349

第四节 济南市基坑开挖引起的环境岩土工程问题研究349

一、基坑开挖中环境岩土工程问题的主要类型350

二、基坑开挖中环境岩土工程问题的有机联系352

三、基坑开挖中环境岩土工程问题变异的危害353

四、典型基坑工程工程地质力学研究354

第一节 济南市岩土地基工程地质环境概况363

一、工程地质环境概况363

第12章 济南市岩土地基工程地质环境质量评价与分区363

二、济南市工程地质主要控制因素和影响因素365

三、济南市岩土地基的优势层和敏感层分析366

第二节 济南市区岩土工程地质环境质量评价的优势指标367

一、评价的主要因素367

二、评价优势指标368

第三节 济南市区岩土工程地质环境质量评价方法与结果分析369

一、地质分析法369

二、量化分析法370

第13章 济南市地质灾害与环境岩土工程问题风险评价379

第一节 风险评价优势指标与层次结构分析模型379

一、济南市区城市建设中应注意的地质灾害与环境岩土工程问题379

二、风险评价优势指标的确定380

第二节 风险评价优势指标权值的确定380

一、权值计算的数学模型381

二、权值计算过程383

二、风险评价结果384

一、风险度及风险度定量判定模型384

第三节 地质灾害与环境岩土工程问题风险度的定量评定与风险评价384

第14章 济南市典型环境岩土工程问题发育机理与治理措施387

第一节 城市地质灾害和环境岩土工程问题治理的新理念387

一、优势面减灾防灾原理387

二、人地调谐理论388

三、防治规划与措施388

四、地质灾害和环境岩土工程问题的系统防治措施389

第二节 砚池山滑坡地质特征390

一、气象、水文391

二、地层392

三、构造393

第三节 砚池山地质灾害现状与工程地质分区396

一、砚池山地质灾害现状396

二、工程地质分区396

第四节 砚池山西边坡优势面及滑坡机理分析398

一、优势结构面的确定及其组合分析398

二、砚池山滑坡机理初步分析400

一、砚池山边坡失稳变形类型分析402

第五节 砚池山边坡稳定性评价402

二、边坡稳定性评价403

第六节 砚池山滑坡治理414

一、砚池山滑坡治理新理念414

二、研究和治理工程工作的三步计划414

三、初步治理方案设计415

四、砚池山公园初步规划416

五、结论与建议417

一、社会生态标准：文明419

第15章 济南市生态城市规划与建设的地学研究419

第一节 生态城市创建标准及目标系统419

二、经济生态标准：高效420

三、自然生态标准：和谐421

第二节 济南优势断裂对城市建设的影响422

一、控制济南泉水的分布422

二、预测寻找地热资源423

三、控制第四系土体的分布和厚度426

四、控制残丘与丘陵地貌特征426

五、控制岩溶地貌溶洞的分布427

一、济南市东部产业带地质环境条件431

第三节 地质灾害危险性对济南市东部产业带扩展规划的影响431

二、地质灾害危险性对城市扩张规划的影响432

三、城市规划与建设的建议434

第四节 济南市地下空间开发与保泉问题的地学研究435

一、地下空间利用在城市发展中的意义435

二、优势面理论在地下空间开发与保泉中的应用436

三、济南市地下水资源合理开发与利用437

一、地质环境与土地利用的基本概念444

第五节 济南市区土地利用与工程地质环境耦合分析444

二、济南市土地开发利用的特点与问题445

三、城市土地利用环境工程地质研究的理论与方法447

四、RS和GIS支持下的济南市城市土地利用优化配置448

五、基于环境岩土工程研究的城市土地利用适宜性分析450

第六节 济南市的生态城市建设452

一、城市土地利用适宜性分析与生态城市建设的建议452

二、济南市人地环境与生态城市建设454

参考文献457