上海地质环境演化与工程环境效应研究

上海是典型的河口海岸地区，河流冲淤积与滨海相沉积交互作用强烈，具有自身的沉积特点和演化规律。地质环境演化特征决定了区域工程地质与水文地质条件， 城市工程建设必须以地质条件为基础。本书通过大量的现场调查、监测、取样和分析，从不同视角开展了相关专项研究积累了丰富的资料， 对上海市地质环境演化过程进行了系统归纳和总结，并对重点区域建设场地适宜性进行了综合评价，为上海市的城市建设和经济社会可持续发展提供了强有力的技术支撑。

在漫长的地质历史演化进程中，由于地球的内外动力地质作用和地质环境的变迁，形成了现今相对稳定的地质构造格局和地形地貌形态。地质环境的演化过程需要通过各种手段和方法对其进行反演，根据构造形迹、地层对比、岩性分析、同位素测年、古生物化石鉴定等，结合地质历史事件，恢复区域地质构造演化历史和形成环境。

上海是典型的河口海岸地区，河流冲淤积与滨海相沉积交互作用强烈，具有自身的沉积特点和演化规律。地层的沉积韵律、物质组成与地质环境演化过程决定了区域不同工程地质层的物理力学特性，地层沉积韵律一般是按照颗粒由粗到细、密度由大到小的顺序分层沉积，在地层剖面结构上表现为由老到新的顺序，地层沉积具有多期次、多旋回的特点。由于地壳构造运动，岩浆侵入或者河流侵蚀等地质作用，往往使地层的沉积韵律遭到一定程度的破坏，需要根据区域地层的特点进行对比分析，确定地层的形成时代，恢复地质演化历史。上海地区工程地质层序的划分主要是以第四纪沉积时代及成因、地层结构、岩性特征、物质组成及物理力学性质等来确定。在此基础上，根据地层形成机制、岩性特征、物理力学指标和工程建设的需要对区域地层进行工程地质分区，有利于了解不同区域和场地的工程地质条件，指导城市规划与布局，优化工程设计与施工管理等。

工程地质问题普遍存在，它在工程建设和运行期间使已有的工程地质条件产生一些新的变化，引发不良地质现象的发生，处理不当就会影响甚至威胁工程建设的安全。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对建设场地工程地质条件的要求不尽相同。工程活动遇到的工程地质问题可能多种多样，主要包括区域稳定性问题、场地地基稳定性问题、斜坡稳定性问题及硐室围岩稳定性问题等。城市高强度开发，涉及高层建筑、深基坑、高架道路、桥梁、地铁、隧道、地下空间、机场和码头、防汛墙等修建，都需要查清工程活动影响范围内的工程地质与水文地质条件。上海地区所面临的主要工程地质问题有以下几方面:软土地基变形、砂土液化、基坑突涌、地面沉降、浅层气害、河流冲刷、海岸侵蚀等。因此，需要对工程建设场地进行综合评级，既要考虑建设场地的稳定性，又要考虑建设场地的适宜性，对于不能满足建设要求的场地就需要采取加固措施以满足工程设计和建设的要求。与此同时，对人类工程活动所产生的工程环境效应需要进行综合评价，促进人与自然的协调发展，达到保护地质环境的目的。

本书通过大量的现场调查、监测、取样和分析，从不同视角开展了相关专项研究，积累了丰富的资料，对上海市地质环境演化过程进行了系统归纳和总结，并对重点区域建设场地适宜性进行了综合评价。以城市超强度开发为诱因，针对高层建筑和地铁站深基坑开挖，城市地下空间大面积开发，隧道、桥梁及高架道路等基础设施建设过程中，产生的流沙、管涌、塌方、浅层沼气排放、地面沉降、水土污染等相关工程地质问题和工程环境效应进行了探讨，提出了各类地质灾害防治对策和措施。在此基础上建立了上海市工程地质信息化管理系统和服务平台，从点、线、面到三维地质体实现空间数据实时更新和可视化，随时可以提取工程建设所需的地质参数信息，为工程实践和城市安全提供强有力的技术支撑。

本书可供地质工程、地下水科学与工程及土木工程相关专业的教师、研究生和科研人员参考。

本文摘录自2021年9月出版的《上海地质环境演化与工程环境效应研究》一书内容简介及前言，内容有删节。标题为编者所加。

（本文责编：焦健）

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