（地质工程专业论文）地质环境与建设项目规划、技术和管理应用研究.pdf

摘要 地质环境涉及人们生活的许多方面，对其研究日益引起人们的重视。 过去，人们对其的研究主要集中于地质环境与城市规划的关系研究和工程 地质条件与某单个建筑物地基基础选型的关系研究，而对涉及多个单项工 程的园区建设项目与地质环境关系的研究较少，特别是对园区建设项目作 为一个整体来考虑其规划、建设、管理与地质环境的关系的研究更少。本 文在系统总结国内外地质环境的研究现状和进展、地质环境与工程建设项 目选址的关系、地质环境与规划的关系、地质环境与地基基础选型的关系、 现代工程项目管理模式的最新进展的基础上，根据长沙理工大学云塘校区 的建设实践，深入研究了地质环境与园区工程建设项目的关系，论述了园 区工程建设项目的选址、规划、地基基础选型，以及根据园区建设项目的 特点，总结了p a r t n e r i n g 工程项目管理模式进行工程项目建设管理的经 验，取得了以下主要结论和成果： 1 、一个工程建设项目的选址很大程度上决定了项目建设的成功与否， 工程建设项目的安全、技术、投资和未来的运营都与工程建设项目的选址 有十分密切的关系。根据地质环境条件，从安全、技术、经济等方面进行 科学全面的评价，应用于长沙理工大学新校区的选址研究，取得了很好的 效果，这是校区建设值得借鉴的成功经验。 2 、地质环境因素是园区建设项目规划必须考虑的一个重要因素。以 前人们在进行园区建设规划时对地质环境因素考虑的较少，而实际上，地 质环境因素与工程建设项目的关系是十分密切的，它直接决定了工程项目 建设的技术难度和投资费用，还影响建筑物投入使用后的运营和安全。所 以在园区建设项目的规划中必须充分考虑并利用地质环境条件，并根据场 地的工程地质条件科学合理布局各功能区，达到安全、美观、节省投资的 目的。 3 、长沙理工大学云塘校区在园区规划中充分利用原有的地质地貌条 件，注重对园区微地貌条件的运用，保留了园区北面的山体和利用原有水 塘形成了中央人工湖，节约了工程建设费用，又美化了校园。实践证明， 在规划中充分利用微地貌条件可以获得事半功倍的效果。 4 、地质环境因素与地基基础选型的关系是一个很重要的技术经济问 题。本项目中根据场地不同地段的地质环境因素，选择适当的地基基础类 型，达到了使用安全，技术可行，建设费用最省的目标。 5 、运用价值工程法进行地基基础选型的研究，是一种有益的偿试， 并且取得了良好的效果，节约了工程建设费用。 6 、管理出效益。规模稍大的园区工程项目建设是一个比较庞大的工 程，其管理的内容十分复杂，管理的难度也很大。根据园区工程建设项目 的特点，并对现代建设工程项目管理理论进行系统分析的基础上，采用 p a r t n e r i n g 工程项目管理模式进行工程项目建设的管理，通过实践的证 明，这一模式在园区建设项目中的运用是成功的，获得了预期的效益目标， 实现了对工程项目三大目标( 质量、进度、成本) 的控制，有效地减少了 索赔的发生，降低了风险，比较顺利地完成了项目的建设。 【关键词】：地质环境，园区规划，基础选型，p a r t n e r i n g 管理模式 i i i a bs t r a c t g e o l o g i c a le n v i r o n m e n th a sc o n n e c t i o nw i t hm o s ta s p e c t s o fl i v i n g ，t h e r e s e a r c ha b o u ti ti n c r e a s i n g l ya r o s ep e o p l e sa t t e n t i o na n di n t e r e s t i n g i nt h ep a s t f e wy e a r s ，t h er e s e a r c ha b o u ti tc o n c e n t r a t eo nt h er e l a t i o nb e t w e e ng e o l o g i c a l e n v i r o n m e n ta n dc i t yp l a n n i n ga n dt h er e l a t i o nb e t w e e ne n g i n e e r i n gg e o l o g y a n d s i n g l eb u i l d i n g s f o u n d a t i o nt y p e ，b u tr e l a t i v e l yl e s sr e s e a r c h t h e r e l a t i o nb e t w e e nt h ec a m p u so rs m a l ll i v i n gb u i l d i n ga r e ap r o j e c tw h i c hc o n t a i n s m a n yb u i l d i n g sa n dg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，e s p e c i a l l y , t h er e l a t i o nb e t w e e n g e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dp l a n n i n g 、c o n s t r u c t i o n 、m a n a g e m e n tt a k ec a m p u s p r o j e c ta sw h o l e i nt h ep a p e r ，a u t h o rc o n c l u d ef i r s t l yt h ec o n d i t i o na n dd e v e l o p m e n to f g e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，a n dt h e r e l a t i o nb e t w e e ni ta n dp r o j e c t ss e l e c t i n g l o c a t i o n ，p l a n n i n g ，f o u n d a t i o nt y p e ，a n dn e wm o d e ld e v e l o p i n g o fp r o j e c t m a n a g e m e n t ，a n db a s e do nt h ep r a c t i c ee x p e r i e n c eo fc h a n g s h au n i v e r s i t yo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ，y u n t a n g ，t h o r o u g h l yr e s e a r c ht h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n g e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dc a m p u sp r o j e c t ，d i s c u s s t h ec a m p u sp r o j e c t s l o c a t i o n ，p l a n n i n g ，f o u n d a t i o nt y p e ，a n dc o n c l u d et h ee x p e r i e n c eo fa p p l y i n gt h e p a r t n e r i n gm o d e lf o rp r o je c tm a n a g e m e n t t h em a i nr e s e a r c hw o r k sa n d o b t a i n e dc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： 1 t h es e l e c t i n gl o c a t i o nf o rp r o je c td e c i d ei ft h es u c c e s si sf o rc o n s t r u c t i o n p r o j e c ta n di tv e r yc l o s e l yr e l a t e dw i t ht h es a f e t y , t e c h n o l o g y ，i n v e s t m e n t ，f u t u r e m a n a g e m e n to fp r o je c t b a s e do ng e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n de v a l u a t i o no ft h e s a f e t y , t e c h n o l o g y , e c o n o m ys c i e n t i f i c a l l ya n dc o m p r e h e n s i v e l y m a k er e s e a r c h o ns e l e c t i o no fn e wc a m p u sl o c a t i o n t h er e s u l t ss h o w e dg o o de f f e c t t h e p r a c t i c ei ss u c c e s sa n dt h ee x p e r i e n c ei sv a l i df o rc a m p u sc o n s t r u c t i o n 2 、g e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti s a ni m p o r t a n tf a c t o rf o rp l a n n i n gc a m p u s p r o j e c t t h ep l a n n i n gh a sc o n n e c t i o nw i t ht h ef u n c t i o nd i s t r i b u t i o n 、f e a s i b i l i t yo f t e c h n o l o g y ，s a v i n gi n v e s t m e n t t r a d i t i o n a l l y , p e o p l ep l a nt h ec a m p u sp r o j e c t f r o ms a f ea n de s t h e t i c s ，c o n s i d e r a t el e s sg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t i np r a c t i c e ，t h e r e l a t i o nb e t w e e ng e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dp r o je c ti sv e r yt i g h t ，f o re x a m p l e ， t h et e r r a i n ，p h y s i o g n o m y ，e n g i n e e r i n gg e o l o g ya n ds oo n t h e yd i r e c t l yd e c i d e t h e t e c h n o l o g i c a ld i f f i c u l t y a n di n v e s t m e n t ，a n da f f e c tt h es a f e t ya n d m a n a g e m e n to fb u i l d i n g s o ，i no r d e rt or e a c ht h eo b j e c to fs a f e t y , b e a u t ya n d s a v i n gi n v e s t m e n t ，m u s tt h i n ka n dt a k ea d v a n t a g eo fg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ， s c i e n t i f i c a l l yp o s i t i o na l l f u n c t i o na r e a ，a n dr e g u l a t et h eb u i l d i n g sl o c a t i o n b a s e do nt h ee n g i n e e r i n gg e o l o g yo ft h ef i e l d 3 、t a k ef u l la d v a n t a g eo fi n t r i n s i cg e o l o g ya n dp h y s i o g n o m yc o n d i t i o ni n p l a n n i n gg a r d e n ，p a ym u c ha t t e n t i o n t oh a n d l e p r o f o u n dp h y s i o g n o m y c o n d i t i o n ，r e s e r v et h eh i l lo fn o r t hg a r d e na n df o r mt h ec e n t e rm a n - m a d el a k e b a s e do ni n t r i n s i cp o n d s ，s a v ec o s to fp r o j e c ta n db e a u t i f yt h ec a m p u s t h e p r a c t i c ep r o v e dt h a tu s eo fi n t r i n s i cg e o l o g ya n dp h y s i o g o n o m yc o n d i t i o nc o u l d b eg o te x c e l l e n tr e s u l t s 4 、t h er e l a t i o nb e t w e e ng e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n df o u n d a t i o nt y p ei sn o t o n l yai m p o r t a n tt e c h n i c a lp r o b l e m ，b u ta l s oi sai m p o r t a n tt e c h n o e c o n o m i c p r o b l e m p r a c t i c eo fs e l e c t i n ga p p r o p r i a t ef o u n d a t i o nt y p eb a s e do nt h ef a c t o r s o fg e o l o g i c a le n v i r o n m e n to nd i f f e r e n tf i e l dh a ss a t i s f i e dt h eo b j e c to fs e c u r eu s e ， t e c h n i c a lf e a s i b il i t y ，s a v i n gi n v e s t m e n t 5 、r e s e a r c ht h es e l e c t i n gf o u n d a t i o nt y p ew i t hv a l u ee n g i n e e r i n gm e a n s ， t h a ti sab e n e f i c i a lt e s ta n dg a i n e dg o o de f f e c t ，s a v e dp r o j e c ti n v e s t m e n t 6 、p r o f i tf r o mm a n a g e m e n t t h el a r g es c a l ec a m p u sp r o je c ti sah u g e e n g i n e e r i n ga n dt h em a n a g i n gc o n t e n ti sv e r yn u m e r o u sa n dj u m b l e d ，t h e d i f f i c u l t yo fm a n a g e m e n ti sv e r yg r e a t ，f o u n d a t i o no nt h et r a i to fc a m p u sp r o je c t a n ds y s t e m a t i cr e s e a r c ho fm o d e mp r o je c tm a n a g e m e n tt h e o r y , w ei n t r o d u c e p a r t n e r i n gm o d e lf o rp r o je c tm a n a g e m e n ti n t oc h a n g s h au n i v e r s i t yo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya ty u n t a n g ，t h ep r a c t i c ep r o v e dt h a tt h em o d e li s p r o s p e r o u sf o rc a m p u sp r o je c t ，o b t a i n e dt h ep r o s p e c t i v ep r o f i t a b l eo b je c t ， i m p l e m e n tt h ec o n t r o lo ft h r e eo b j e c t ( q u a l i t y ，s c h e d u l ea n dc o s t ) ，e f f e c t i v e l y r e d u c e dt h eo c c u r e n c eo fc o u n t e r c l a i ma n dp r e v e n t e df r o mr i s k ，c o m p a r a t i v e l y s u c c e s s f u l l yc o m p l e t et h ec o n s t r u c t i o no fp r o j e c t k e yw o r d s ：g e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，c a m p u sp l a n n i n g ，f o u n d a t i o nt y p e s e l e c t i o n p a r t n e r i n gm o d e lf o rp r o j e c tm a n a g e m e n t 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： 醐：桦钆月乡日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论 文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复 印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将 本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提 供信息服务。 名：糊翩签名峄嗍群哪乡日 博十学位论文第1 章绪论 1 1 问题的提出 第1 章绪论 城市化是经济发展的必然结果，而对城市化进程贡献最突出的就是以各种城市功能 区的建设，如以工业区、商业区、住宅区最为常见，但在一个国家或地区发展的某个阶 段，人们对文化教育的需求会有较大增长，为满足文化教育发展的需要，许多城市建设 了学校相对集中的大学城。 首先，这些新校园的建设规划必须与城市整体用地规划相一致，否则，它的用地要 求得不到相关级别政府的批准；其次，新园区建设项目规模较大，包括多个单项工程的 建设，单体建筑的功能布局需要进行合理规划。从园区整体功能出发，需要充分考虑整 个场地的工程地质条件，并根据每个单项工程的具体特点，综合考虑其在场地中的布局， 选择适宜的地基处理技术和经济合理的基础形式，实现既能安全使用，又经济合理的目 标；第三，校园建设周期虽然较长、但工期较紧、投资规模较大。为保证项目建设的质 量、进度和成本控制，建设各参与方的关系协调，是建设方一个重要的任务。正是出于 对以上问题的思考，导致了从地质环境与建设项目的规划、技术、管理的关系来研究多 单项工程的园区项目的建设模式，以期对园区项目的建设有参考价值和借鉴意义。 1 1 1 人口增长推进了城市化 从世界范围内的城市化进程来看，经济与社会发展是促进城市化的重要因素，目前， 世界城市化水平已达5 0 【1 1 ，我国目前城市化水平已达4 3 9 t 2 1 。二战后是世界人类历 史上城市化速度最快的时期，从战后n - 十世纪八十年代，世界城市化每年都以较快的 速度增长。其主要原因有以下几个方面：第一，二战后，由于第三次工业技术革命的到 来，极大地促进了经济的发展，城市工业的繁荣需要大量的劳动力；第二，农业生产率 的提高，从土地上解放了大批农业劳动力，大量人口涌入城市；第三，城市完善的基础 设施、高质量的生活水平、良好的文化教育环境对农村人口产生了极大的吸引力；最后， 医疗技术水平的提高，使得人类预期寿命不断延长，人口快速增长，特别是城市人口数 量快速增长。 改革开放后，我国经济发展取得了举世瞩目的成就，连续多年国民经济生产总值保 持两位数的增长速度，生活水平得到了长足的提高，医疗卫生水平也得到了极大改善， 人均寿命不断延长，同时农业劳动生产率也不断提高，大量农村剩余劳动力涌入城镇， 极大地推进了城市化的进程。同时，我国对农村人口进入城市定居的户籍政策也有很大 博士学位论文 第1 章绪论 程度的放松。特别是近几年，中国城市化水平很快从3 1 增长到近4 4 【2 1 。 1 1 2 各种园区建设是城市化的主要方式 在城市化的过程中，工业园区、商业区和住宅区的建设，是城市化的重要表现形式， 许多地方的各种园区建设极大地推进了城市化，当然其中也包括各种类型的大学城的建 设。 随着我国高等教育的发展，从1 9 9 9 年开始高校招生规模有了大幅度的提高，许多 院校原有的校区和教学设施己满足不了扩大招生规模后的学生学习和生活的需要，为了 满足学校长远发展的需求，许多学校都规划和建设了新的校园。在很多地方，大学的新 校区都相对集中于城市周边的某一区域，形成了所谓的大学城，如广州大学城，其选址 在广州市番禺区的新造镇小谷围岛，其选址遵循符合城市整体规划原则、可持续发展原 则、教育与科技相对集中原则、效益原则，实现教育产业化经营【3 1 。为了集约化建设， 实现土地和基础设施的优化配置，达到资源共享，教学资源和公共服务体系的可持续发 展，整个大学城共分五个组团，各组团由教学区、生活区、资源共享区、组团公共绿地 构成，十所大学的主校门都临江开设，各校区均不设围墙【4 1 ，形成了广州的教育特区【5 1 。 当然其中也有一些由于多种原因，而单独选址在城市周边某区域，长沙理工大学就是这 样一个案例。 1 1 3 地质环境与园区建设关系研究的必要性 地质环境因素对园区建筑的安全、舒适以及投资具有决定性的影响作用。良好的地 质环境是园区建设安全、经济的重要保障。随着我国城市化的步伐不断加快，城市用地 规模不断扩大，如何在有限的土地资源约束条件下，选择适合校园建设的地质环境，同 时，根据园区场地的工程地质条件，选择恰当的地基处理技术，根据建筑物的特点以整 体的功能考虑建筑物的布局和基础选型，以达到既安全使用，又经济合理的目标，是值 得我们研究的重要课题。 新校区建设是一个多单项工程组成的整体性项目，在项目建设的全过程中，结合场 地的地质环境，实现园区选址、规划和建设的科学性、经济性与适用性，以达到新校区 建设的所有目标，这是项目投资建设方主要考虑的问题。本文正是基于这样一个目的， 通过长沙理工大学云塘新校区的建设实践总结和分析，探讨一种适合园区建设特别是学 校校区建设的规划、技术、管理的方法和模式，特别是其中地质环境与这三个方面的关 系，更是研究的一个重要方向。 博士学位论文 第1 章绪论 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究 根据文献报导和资料分析，地质环境与建设项目规划的研究历史，可分为三个阶段： 起步阶段对工程项目地质环境的研究最早可追溯到2 0 世纪初的城市地质研究 和工程地质研究，特别是与城市地质研究关系密切。德国最早出版了用于指导城市规划 用的专门土壤图【6 】，二战后，随着欧洲各国经济的复苏，人口的增长，城市化进程加快， 大量人口涌入市区，城市地质调查在许多欧洲国家开展起来。德国、捷克、斯洛伐克和 荷兰等国家都建立了辅助规划设计用系统地质填图的绘制机构，主要用来反映建设区的 地质构造和岩性，以指导规划和工程建设1 6 。受技术水平的限制，这一时期的地质图反 映的地质要素主要以水文地质和工程地质条件基础因素为主。 迅速发展阶段2 0 世纪6 0 年代到7 0 年代，工业化和城市导致了一系列严重的人 居环境问题，而且人类付出了沉重的代价。世界十大公害事件【7 】，给全世界敲响了警钟， 引起了人们对人居环境的重视，特别是人口高度集中的城市。同时，地震、泥石流、滑 坡等地质灾害的频繁发生，给人类造成了巨大的灾难和损失，对工程建设提出更高的防 震、抵抗灾害等工程质量标准要求。城市人居环境问题和工程建设问题引起了人们的普 遍重视，1 9 7 0 年国际地球科学联合会正式成立了“地球科学与人类”专业委员会，1 9 7 2 年第2 4 届国际地质大会将“城市和环境地质”列为第一专题【8 l ，同年在瑞典的斯德哥尔 摩召开了第一届世界环境发展大会【9 】，1 9 7 6 年国际工程地质协会在波兰召开了首次“人 类活动影响下的地质环境变化 专题讨论会【8 】，1 9 9 2 年联合国在巴西里约热内卢召开了 应对全球环境变化大会n1 9 9 9 年京都议定书的产生更具有划时代的意义。 这一时期人们对地质环境的研究主要体现在城市地质工作内容范围扩大到水、土污 染调查评价，城市废弃物危害的调查评价以及地质相关资源潜力和开发利用的勘查评 价。应用地球化学解决废物污染问题成为一种发展趋势。德国首先绘制了描述土壤潜力 与限制的“地质潜力图 ，指出了土地最优利用类型以供城市规划者参考，多哥、印尼 等国家也采用了这套图件的编图方法【l0 1 。同一时期美国地质调查局在许多城市也开展了 编制不同目的的系列城市地质图，考虑了斜坡稳定、岩土的渗透、地基承载力、岩土的 风化侵蚀等因素，并对土地进行了利用区划，对影响城市规划的主要地质环境因素进行 了概括，并对地质环境的演化有一定的预测作用【。13 1 。7 0 年代，西班牙许多城市开展了 用于城市规划的l ：2 5 万岩土填图工作【1 4 】。加拿大于1 9 7 0 年启动了一项旨在开发能够 对地学信息进行编辑、处理和显示的计算机系统的计划，用于对城市化的进程进行控制 和引导。荷兰开展了土地复垦对地面沉降影响的研究i ”】。 这一时期，土地利用和开发的经济评价和风险评估等多目标评价方法也被引入城市 博士学位论文第1 章绪论 规划研究中。美国在这方面的研究比较先进，其做法是在进行土地利用规划时，对某一 区域的地质环境因素进行经济评价，同时就这一评价的准确性在未来城市土地利用实践 中的应用价值进行量化，并以纯经济的观点和精确的货币数量来衡量地质环境在城市规 划中的影响1 1 6 1 。 信息化阶段1 9 8 0 年，在巴黎召开的第2 6 届国际地质大会通过并发表了关于 参与解决环境问题的国际工程地质协会宣言，以人居环境问题为主要研究内容的城市 地质环境研究进入了一个新的时期。1 9 8 6 年第5 届国际工程地质大会列出了“关于环境 规划和城市地区的工程地质问题”的交流课题，此后历届国际地质大会和国际工程地质 大会均将城市产生的环境问题作为主要议题，并有大量相关论文发表【8 j 。 信息技术在城市工程项目建设的地质环境研究当中的应用主要在以下几个方面： 一是g i s 、r s 、g p s 三s 技术在地质环境研究中的运用，如英国地质局9 0 年代初启动 了“伦敦计算机化地下与地表项目( l o c u s ) j y o 该项目的目标是生产用于土地利用规划、 土木工程建设以及解决地质和环境问题的各种图件。这项工作以包括2 万多份钻孔描述 资料的数字化数据库为基础，采用了强大的g i s 与模型技术；1 9 9 3 年加拿大地质调查 局通过g i s 系统完成了各类地图的数字化【博l 。二是将大型数据库的开发管理技术应用于 包括地质信息在内的地理信息的采集、储存、处理、共享等工作，提高了信息的质量， 为城市规划、工程项目建设等的决策提供了强有力的支持。如荷兰阿姆斯特丹的大型数 据库管理系统( i n g e o b a s e ) ，覆盖面积2 0 0 平方公里，收录了4 万多份钻孔记录、 静力触探结果和地下水资料。三是电子数据文件和g i s 技术使得地质图的制作能够适时 更新，并能根据需要提取各种专题性的地质图件，为城市规划和工程建设决策者提供科 学依据 9 - 2 2 。 1 2 2 国内研究 我国城市地质工作起步较晚，在九十年代以前，城市地质工作进行得都不很系统。 1 9 8 6 年成立了中国城市地质研究会；1 9 8 7 年1 1 月召开的全国城市地质理论与方法研讨 会着重讨论了城市地质学的定义、任务、方法等理论问题；1 9 8 8 年召开的全国第三届工 程地质大会把“城市发展中的环境工程地质”问题列入了议题，城市地质工作从此进入 快速发展时期。大连、宁波、厦门、深圳以及京津唐地区编制了为城市建设服务的大中 比例尺工程地质图，并建立了以环境地质研究为重心的成都地质中心、兰州地质中心。 湛江、武汉、桂林、大连等城市还编制了用于指导城市发展用途的系列地质副引。 由于经济的发展，城市化进程加快，人们对人居环境的日益重视，许多地质学家和 地质工作者对地质环境与城市建设进行了深入细致的研究。其中主要的代表性成果有： 孙广忠【2 3 】( 1 9 9 3 ) 在工程活动与地质环境中阐述了工程活动与地质环境的依存 4 博十学位论文第l 章绪论 关系，指出地质工程和环境工程地质是工程地质发展的两个重要生长点。工程活动成功 与否，不仅决定于人们对工程建设区的工程地质条件的认识程度，而且更重要的是对工 程建设区的地质环境质量的认识程度，提出了在进行工程地质勘察的同时，必须对建设 区的地质环境质量进行评价和对工程竣工后运营期在建成的工程活动作用下对地质环 境改变趋势及结果进行预测，为预防地质环境恶化和塑造人地和谐的地质环境提供了依 据。为了认识地质环境特征和进行环境工程地质预测，作者提出了地质环境模型概念。 根据地质结构及地质体赋存环境因素( 活动断层、地应力、地下水、地表水等) ，以及 作者的实践，在文中概括列举了五大类十九种不良地质环境模型典型实例。 王思敬1 2 4 讲l ( 1 9 9 6 ) 认为中国城市发展的地质背景环境是受到大陆地壳运动的内动 力制约，是大气、水、岩土、和生物圈相互作用的结果。现代地壳构造格局决定了中国 大陆的总体地势格局，即从东到西呈整体上升的三级阶梯状地势面，在此地势的影响下 又形成了我国气候的总体格局，这两种主要自然地理因素的地域格局决定了我国自然环 境的总格局和自然灾害的分布规律。同时，中国城市发展中的地质环境问题突出表现在 以下几个方面：城市地震灾害；城市滑坡、泥石流灾害：城市地面变形；城市水资源短 缺；城市垃圾的处置与环境污染；城市特殊岩土环境问题。根据我国城市所处地质环境 的特点，划分为滨海型、内陆平原型和内陆山区型三类，并指出每类的典型地质环境问 题。认为城市建设和发展受地质环境的制约，同时，城市的建设和发展又不断地改造地 质环境，当人类工程活动强度超过地质环境容量时，地质环境的自然平衡就会被破坏， 环境质量恶化，甚至产生对城市建设和发展具有显著危害作用的地质环境突变，即诱发 地质灾害。指出研究城市建设和发展与地质环境的关系的目的是为了在城市发展中充分 考虑地质环境特征，使城市发展与地质环境协调，以避免地质灾害的危害。并把城市发 展与地质环境作为一个复杂的多层次系统进行研究。城市发展中的地质环境研究的本质 是城市地质环境评价和预测成果在城市发展规划中的充分利用问题。 王思敬和戴福初1 2 8 - 3 0 】( 1 9 9 7 ) 还从人类活动与地质环境的协调关系出发，讨论了 不同工程类型的工程作用特点和地质环境系统的指标体系，探讨了地质环境的适宜性和 敏感性分析原理与方法，并提出了人类工程活动与地质环境不协调时的对策及地质灾害 管理战略。 吴恒【3 m 2 】( 1 9 9 9 ) 在研究南宁等城市建设与发展和地质环境的关系后，指出了城市 建设与地质环境的关系及研究要点。城市建设与地质环境的关系表现为地质环境对城市 建设的制约和城市建设改造和重塑地质环境，城市建设、地质环境、地质灾害三者之间 的关系可表示如图1 1 ： 博士学位论文第1 章绪论 重塑 图i - i 地质环境、城市建设及地质灾害的关系 城市地质环境是人造环境与地质环境的复合物，从城市建设特征与地质体特征两个 方面进行综合研究是十分必要的。城市用地是城市对地质体施加作用的代表物，建立地 层组合模型可以有效的刻划第四系工程地质特征，城市建设对城市区域地下水物理化学 场的扰动并引起土体结构强度变异也是十分重要的。 i 3 研究思路、内容 人们对地质环境的研究经历了从地质学到工程地质和城市地质研究，从单个项目 建设的地质条件的研究，到整个大型工程建设项目的系统研究，再到城市建设与发展的 地质环境和工程地质条件的研究，特别是在指导城市规划中的作用，但对在某一类型的 园区工程建设项目中考虑地质环境与园区规划、功能合理布局、地基处理和基础选型、 工程项目管理模式尚无经典案例可参考，本文结合多年的工程实践和地质环境与长沙理 工大学云塘校区建设( 作者亲自参与并作为项目主要负责人) 的关系，从校园的选址、 结合地形地貌的规划、单体建筑的基础选型等方面入手，分析地质环境对其的影响和如 何通过选择恰当的工程管理模式以实现工程项目建设的成本、进度、质量三大目标。 本文以校区建设与地质环境的关系为研究内容，具体深入研究以下主要内容： 1 、建设项目选址与地质环境等因素的综合分析和评判，结合拟选址的条件和其它 因素，论述选址与地质环境的关系，以确定合理的选址方案。 2 、校区规划与地质环境的关系研究。城市建设与工程项目的建设都离不开规划， 其平面与空间形态的合理布局，功能区的合理划分，土地的作用类型等都需要事前规划， 作为自然地理条件中最重要的地质环境是规划必须充分考虑的因素，地质环境体作为建 设工程的地基甚至是其结构的组成部分，所以进行工程项目建设时要充分考虑其所在区 域的地质环境。 3 、在已有的地质环境条件和完整的规划条件下，进行合理地基处理方式和基础型 6 博+ 学位论文第1 章绪论 式的技术经济研究。工程地质体是建筑物基本条件，建筑物的承重载体，工程地质条件 是构筑物地基处理和基础选型的重要依据，在现在技术条件下，如何既保证工程结构的 安全，又最大限度的实现工程项目建设的经济目标，这是工程项目建设中十分重要的问 题。采用价值工程法分析地基和基础的选型对工程项目建设经济性进行科学合理的评 估。 4 、现代项目管理理论和实践研究。工程项目建设离不开管理，特别是大型的工程 项目和园区建设项目，它们都包含若干个单项和单位工程，这些多项工程可能有多个不 同的施工单位和多个供应商，如何进行工程项目的协调与管理实现项目的增值，是项目 建设投资方的最重要的工作之一，也是工程项目的最主要的目标之一。采用p a r t n e r i n g 管理模式，分析和总结建设过程中实现项目参与各方共赢的经验。 7 博十学位论文 第2 章地质环境与建设项目选址研究 第2 章地质环境与建设项目选址研究 2 1 建设项目的背景 科教兴国是我们国家的基本国策之一，为了实现全面小康社会，党和人民政府十分 重视教育的发展，特别是高等教育的发展，并致力于构建完善的国民教育体系和终身教 育体系，培养高素质的劳动者、专门人才和拔尖创新人才，大力推进教育与科技创新、 经济建设、文化繁荣和社会进步的密切结合。一个国家的科技进步、经济繁荣和社会的 全面发展从根本上说取决于高等教育的发展程度。2 1 世纪是我国高等教育进一步扩大规 模，不断增加层次和种类，从精英教育转变为大众教育的重要阶段。为了适应湖南高等 教育的发展，满足经济和社会发展的客观需要，调整省内教育结构，实现教育资源的优 化组合，2 0 0 3 年湖南省人民政府决定，并经教育部批准，由长沙交通学院和长沙电力学 院合并组建了长沙理工大学。 长沙理工大学已形成了以本科教育为主，研究生教育、本科教育、专科高职教育和 成人教育并存的多层次人才培养体系，在校全日制学生已达到三万人，根据学校中远期 规划，到2 0 1 0 年，学校在校生将达3 2 0 0 0 人左右，依据高等学校用地指标测算需要用 地3 2 0 0 亩，而合并时的长沙理工大学总占地面积为1 2 9 6 亩，并且分散为四个独立的校 区，校区容量严重超负荷运转，不能满足教学和科研需要。为了解决这一突出矛盾，满 足学校的长期发展要求，学校在深入研究后决定，征地2 0 0 0 亩左右，建设长沙理工大 学新校区。 2 2 拟选校址的基本情况 确定了新校区的建设规模后，何处征地建设新校区便成了首要的问题。根据调查和 长沙市控制性规划的建议，勘察比选了许多地方，重点考察了以下四处地址：含浦科技 园校址；浏阳河畔鸭子铺校址；望城县坪塘镇望城三中附近校址；云塘校址。以下是四 个可选校址的基本情况： 2 2 1 含浦校址 望城县含浦镇位于长沙市西南侧，拟选地块距南大桥以西约2 5 公里，紧邻岳麓山 大学城，交通较为便利，周边文化氛围较为浓郁，土地价格相对便宜( 当时约7 万元 亩) 。该地段主要为低山丘陵地貌，整个场地地势较高，面临绕城线的连接线的一侧， 8 博士学位论文 第2 章地质环境与建设项目选址研究 平均高出道路约5 0 m ，向内侧延伸高差还进一步加大，山坡坡度较陡，山体基岩裸露， 岩性为中厚层紫红色泥质砂岩。选址时对该地段其它方面的条件均比较满意，但考虑到 规划时其标高难以确定，场地标高过高则与周边路网难以衔接，且过高的边坡和挡土墙 也是安全隐患。若整个场地标高降低与周边道路基本一致，则巨大的石方挖方量，以及 难以找到的弃方填土区，将是一笔巨大的投入。 2 2 2 鸭子铺校址 鸭子铺校址位于长沙市芙蓉区浏阳河畔，紧邻新修通的芙蓉路北段，交通也比较便 利，土地价格适中( 当时为3 0 万元亩) 。拟选地段地势低洼，面临浏阳河，为河流冲积 阶地，地下水位高，地面多为菜地，周边道路均高于该地段地面4 - 5 m 。在选址调查中了 解到该地段由于地势低平，多次遭洪水淹没。方案比选时认为该地段地势低洼易受洪水 侵害，且下水不易自然排放，如果将场地填高4 - 5 m ，则需要回填土方6 0 0 余万立方米， 工程费用较大。 2 2 3 坪塘镇校址 坪塘镇位于望城县最南端，距长沙市区约2 0 公里，拟选地段靠近望城三中，紧邻 长沙市绕城高速，地貌特征为丘陵，地势起伏不大，场地相对比较开阔，土地价格比较 低( 当时约5 5 万元亩) ，建设成本相对比较低，但场地附近建有一规模较大的水泥厂， 对周边的环境污染比较严重，考虑到大学如果建在此地，水泥厂排出的大量粉尘将导致 学校的空气环境质量非常差，不能为广大师生营造良好的学习生活环境，并将严重影响 学校师生的身体健康。 2 2 4 云塘校址 云塘校区位于湖南省会长沙市郊的长沙县暮云镇云塘村，占地面积2 0 8 0 亩。距长 沙市中心约1 8 公里，校区南临万家丽路，东靠新韶山路，交通十分方便。场地区域大 多以丘陵为主，东北侧为低矮山丘，山顶浑圆状，植被发育。中间和西侧为稻田，场地 内最高处标高1 0 5 7 m ，最低标高4 8 6 m 。整个场地在地貌上属于剥蚀残丘洼地，覆盖层 为第四系冲残积层，基岩为早第三纪泥质粉砂岩。该地段土地价格适中( 平均为1 3 4 乃f 意、) ， 对比前面所述的三处地段，本拟选校址具有非常明显的综合优势。具体体现在：一 是交通便捷，四周路网发达，通达火车站、长途汽车站、飞机场以及市中心都比较方便， 9 博士学位论文第2 章地质环境与建设项目选址研究 并且与长沙理工大学老校区联系也十分方便。二是区位优势明显，云塘校区位于长沙、 株洲、湘潭三市的中心，既避开了喧闹的城市又与城市紧密相连。三是自然地质环境优 越，该区域丘陵地貌，北部低矮山丘，中部零星分布有水塘，开挖部分山体回填位置相 对较低的田地，保留北部山丘，可规划为有山有水的生态校园。挖填土方量在场地内可 全部平衡，无不良地质条件，基础施工比较简单。四是土地价格适宜，综合投资节省。 2 3 地质环境等对校区选址的重要性 在项目选址中，现在越来越重视地质环境因素，对场地进行地质灾害评估是选址 必不可少的重要程序。校区选址更是如此，不仅要评估有无地质灾害发生的可能，而且 还需要考虑地形、地貌、场地标高、水系、地基条件等地质环境因素，良好的地质环境 是规划建设好美丽、安全、舒适校园的前提条件，更是节约建设投资的重要保障。 2 3 1 地质环境对校区安全的重要性 校区建设时安全必须放在首位。除了建筑物本身的质量以外，地质环境对校区安全 的影响至关重要。校区选址首先要避开容易产生滑坡、泥石流的地段，滑坡、泥石流产 生的破坏力是巨大的，其冲毁建筑物、造成人员伤亡的事例时有发生。 2 0 0 5 年发生在 福建省