反映各種工程地質現象和表達工程地質要素空間特徵與工程建設相互關係的圖解模型。是地質圖的一種分支類型。其目的是通過將各種對工程規劃、設計與施工合理性及經濟效益有直接影響的工程地質條件和因素,編制成不同比例尺與不同內容類型的專題圖件,為城市規劃、工業與民用建築工程、鐵路工程、道路工程、港口工程,輸電及管線工程、水利工程、採礦與地下工程等提供基礎資料與評價。

  圖的基本要素 數學要素 指工程地質圖的基本數據,如圖的比例尺、圖的平面和空間精度、圖的信息數據的歸納與解析等。

  工程地質要素 指各種對工程建設有制約性影響的工程地質問題,如巖土滑移、活動斷裂、地震液化、地面侵蝕及巖溶等動力地質現象;風化巖、軟土、膨脹土、濕陷性土、碎石土、雜填土、凍土、鹽漬土及紅粘土等不同工程性質的地基土;地下水;以及由於人類活動造成工程地質條件的變化(如地面沉降、地下采空塌陷等)所帶來的各種環境工程地質問題(見自然地質作用和工程地質作用)。

  整飾要素 為瞭提高圖的實用性與科學性對圖進行的整飾。如圖名、圖例、線劃和彩色整飾等。

  圖的基本內容 取決於場地工程地質條件的復雜程度,以及工程建設的性質、規模和工程設計的實際需要。為單項工程建築設計和場地評價服務的工程地質圖比較簡單,隻涉及工程設計所需的,反映場地巖土和不良工程地質問題分佈和性質的簡單模型,例如鉆孔柱狀圖、剖面圖(圖1)及有關不良工程地質現象與巖土分佈及等級的平面圖、立體圖、等值線圖等。為城市或區域場地評價服務的工程地質圖,其內容一般較廣泛,所反映的巖土工程信息量也較多,主要包括對巖土特性、水文地質特征、地貌特征、動力地質現象等(圖2)的分析與評價。

圖2 條帶形地震液化形跡圖

  圖的分類 根據圖的自身功能和目的劃分。為專門目的服務而編制的工程地質圖,通常由三種類型的圖組成。

  背景圖 也稱底圖。反映制圖區域各種地理要素及其基本特征,以及各種工程地質現象的分佈與地理環境的關系。例如,地形圖、普通地理圖等。它是編制各種專題圖的地理基礎,通常不以單獨圖幅而以素圖形式出現。

  專題圖 也稱專用圖。反映制圖區域工程地質要素的質量、數量特征與地理特征的相互關系。例如,展示各種不良動力地質現象和地基巖土性質、數據的平面圖與空間圖等。

  綜合圖 也稱復合圖。反映制圖區域各重要工程地質要素之間的相互聯系及總貌,通常由專題圖的有關內容經過抽取、組合而成。綜合圖是專題圖的深化,它要求有盡可能多的信息反映和盡可能簡明的圖形表達方式,以便於圖的利用。多數的評價圖和分區圖屬於此類。

  圖的表達形式 有平面的(二維)、立體的(三維)。此外,還有解析性的或對比性的綜合圖(例如,基巖埋深、地下水位、巖土參數等值線等大比例尺圖。小比例尺圖中三維信息有時僅用點符號表示)。

  圖的編制步驟 數據的獲取 用國際或本國通用的準則,對各種不同來源的地質形式與勘探測試資料進行綜合與篩選,從中取得各種有用的基本數據。

  數據的定量和分類 對所有與工程建設場地有關的工程地質環境或工程地質條件(如地質、地貌、巖土物理力學性質、自然地質現象等)的基本數據進行定量和分類,闡明其產生的力學機制與影響,為工程設計與防護措施提供定量評價依據。

  成圖和制圖綜合 將分類的數據進行形狀化簡及數量與質量的概括,繪制出工程地質基本圖,然後轉換為各種多功能綜合圖及評價、預測圖。

  圖的編制原則 統一的技術標準 包括技術性標準(指圖的基本功能與精度要求)、形式性標準(指圖的標準化與形式化要求,由於制圖時通常要使用大量不同來源的信息數據,須經過嚴格地選擇和重新評價,並采用統一的和標準化的記載格式)。許多國傢都制訂有本國的編圖技術標準。為瞭求得國際上的統一,1976年聯合國教科文組織(UNESCO)出版瞭國際工程地質學協會(IAEG)編寫的《工程地質圖編制指導》。圖的技術標準關系到圖能否被有效的應用和提高圖的水平,這並不妨礙圖依據不同的服務對象而在內容上具有充分的靈活性。

  針對性和適用性 圖的內容不僅應充分表達對工程建設有直接或間接制約性影響的工程地質要素,以保持其針對性,而且須充分反映和提供評價工程地質要素所必需的客觀信息,以保持其適用性。為瞭使圖達到必要的精度,需要根據不同的目的及勘察設計階段,規定不同的制圖比例尺,並據此佈置合理的勘察測試工作,借以提高圖的定量性和預測性。

  圖的合理負載量 組成圖系的各類圖件須有相應的分工和清晰的層次,以避免造成圖中各種資料和要素的簡單堆砌,以及過大的負載內容。圖應以使用者容易理解的方式提供信息,各圖應附有簡明的語言或圖例,說明圖件中所包含信息的空間位置,規模及數量與質量的關系,以求達到圖簡意賅。

  70年代以後,遙感技術和電子計算技術在工程地質編圖中日益得到推廣應用。遙感技術利用衛星或航空攝影照片獲得高分辨率的圖像,由於它具有很高的信息容量,經過專門儀器的分析判釋和處理,使其形成可識別的圖像,用以揭示地面被測物體的性質、形狀和變化,圈定各單元的邊界、構造斷裂帶、場地地層與地貌區劃、地下水的分佈、自然地質現象,例如確定滑坡體的幾體形狀與位移趨勢等。利用遙感技術可以大大提高工程地質圖的精度,節省大量地面勘探工作量。利用計算機對工程地質編圖所需的各種資料信息進行分類處理,可大大提高工程地質圖的精度和功能,是自動制圖的一個重要環節。

  

參考書目

 IAEG,Enɡineerinɡ Geoloɡical Maps-AGuide to their Preparation,UNESCO,New York,1976.