潍坊市区浅部地层工程地质分区及评价论文_袁希鹏,王岩

(潍坊市勘察测绘研究院 山东 潍坊 261000)

【摘 要】本文从已有的工程勘察资料出发,分析总结了潍坊市区浅部地层的工程地质特性,将其划分为准平原、风成砂丘、冲洪积平原、河流古河道、新近堆积等五个工程地质区,八个工程地质亚区,并逐一进行论述。

【关键词】工程地质特性;分区评价

【中图分类号】TU191 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)12-0228-03

1.前言

潍坊市现辖八区六市两县,潍坊市区主指潍城、奎文两城区及其外围区域。工程勘察实践证明,潍坊市区南部为准平原,中、北部为白浪河冲洪积平原,浅部地层(埋深15米以上地层)工程地质条件变化较大,深部相对较稳定,故工程勘察重点是查明浅部地层的工程地质特性。

本文依据大量工程勘察资料,分析总结了浅部地层工程地质特性,将潍坊市区浅部地层划分为准平原、风成砂丘、冲洪积平原、河流古河道、新近堆积等五个工程地质区,并进一步划分为八个工程地质亚区。

2.工程地质分区及评价

2.1 准平原工程地质区

该区位于市区南部胶济铁路线以南地区,海拔标高50~30米,地形总体南高北低,据准平原地貌特征,如河流切割明显,河谷多呈“V”字型,河流阶地陡坎发育,地质作用以风化剥蚀为主,残坡积次之。地下水埋深8~10米,变幅2~2.5米,水质良好。根据基岩的埋藏情况,可将该区划分为两个工程地质亚区:

(1)基岩裸露型工程地质亚区

该区零星分布,地势较高,植被很少,岩性主要为第三系玄武岩,其结构形态以致密块状和蜂窝状两种类型为主,且二者呈互层状分布,这是玄武岩间歇性喷发形成的。

致密块状玄武岩多被北东向及北西向两组节理所切割,节理壁多为铁质浸染,呈棕红色,节理较紧密,少见充填物。

蜂窝状玄武岩往往较破碎,强风化深度0.5~1.5米,蜂窝状空隙中多被粘性土及砂颗粒充填。

工程勘察须着重查明玄武岩的分布厚度、均匀性等指标,地基承载力特征值一般大于500KPa。

(2)基岩埋藏型工程地质亚区

该区在市区南部广泛分布,基岩(玄武岩为主)之上覆盖有粉土、粉砂层,局部为玄武岩风化残积土。覆盖物物理力学指标统计结果见表1。

埋藏型玄武岩风化程度与原岩结构形态关系密切,致密块状玄武岩风化程度低,全风化层厚度1~1.5米,中、强风化层分界不明显,厚度2~3米;蜂窝状玄武岩风化程度高,全风化层厚度1~3米,强风化层厚度5~6米,中风化层厚度4~5米。

由于玄武岩具有球状风化之特点,纵、横向岩性均匀程度差,因而室内岩石力学试验代表性差。目前,常规勘察手段以现场动力触探试验为主,若采用物探测试法则更具优势。以下经验数据可做参考。

全风化玄武岩:N=30~40、fak=250~350 KPa;

强风化玄武岩:N=60~80、fak=300~500 KPa;

中风化玄武岩:N>80、fak>600 KPa。

2.2 风成砂丘工程地质区

该区在市区外围以砂、土埠丘形态零星分布,规模大小不等,其上自然植被发育,有些埠丘开发为农田,或开挖土方而被取平。由于砂丘地势较高,地质作用以冲刷剥蚀为主,丘坡冲沟也较发育。地下水埋深13~20米,变幅1~2米,水量较贫乏,但水质较好,根据砂丘埋藏情况可将该区划分为二个工程地质亚区。

(1)砂丘裸露型工程地质亚区

砂丘呈孤立的馒头状,高出附近地面8~15米,风成成因,岩性以粉砂为主,砂质均匀,一般为浅黄色-褐黄色,松散-稍密,地表残存钙质结核薄层,有近代墓穴分布,砖砌壁,易坍塌,代表性工程物理力学指标统计结果见表2。

该区工程勘察采用常规勘察手段,以标准贯入试验为主,因为粉砂松散,不易取得原状土样,当必须取样时,要进行现场探井中人工采取原状样,以保证试验结果的准确性。

(2)砂丘延伸埋藏型工程地质亚区

该区分布于砂丘裸露型工程地质亚区的外围,地形呈微倾斜的坡地,基本全部开垦为农田,冲沟较发育,巨厚的风成砂体上部,覆盖1.0~3.0米厚的粉土,冲坡积成因,由于长期接受降水渗透等淋滤作用,粉土及底部风成砂体中,含大量钙质结核,局部成层状分布,厚0.5~0.8米,其物理力学指标如表3。

该区工程勘察现场试验要特别注意测试地段的代表性,由于地层中钙质结合分布不均匀,试验结果往往离散性很大,这需要工程技术人员据现场施工情况加以技术处理,方能提出设计施工参数。

2.3 冲洪积平原工程地质区

该区位于白浪河冲洪积平原中、上部,包括了潍城、奎文两区的市区部分,是工程建设的主要场所,地形南高北低,自然坡降2~3%,海拔高程24~30米。区内白浪河及虞河纵贯南北,自八十年代以来,由于多年降水稀少,河内基本无自然径流,市区段成为污水排放河道。目前,两河市区段已大规模改造,成为经常性蓄水的风景河。城市污水沿河道两侧地下排污箱涵集中排放至污水处理厂,处理后达标排放。

地下水类型属第四系中粗砂、砾砂孔隙水,上部含水层以潜水为主,中、下部带承压性,受大气降水及地下径流补给。八十年代是市区地下水的主要开采地段,形成了明显的地下水降落漏斗。近二十年来,由于城市用水区外调配,工矿企业退城进园,地下水取水大户锐减,河流生态环境改善,地下水得到补给,水量增加,水位上升,原来枯竭的含水层得以补充,地下水位降落漏斗面积逐渐减少。中、上部地下水类型也由潜水型向潜水—承压水型转变。水位变幅1~2米,水质类型以HCO3.CI-Ga.Na型水为主。

根据表层人为改造程度可划分为两个工程地质亚区:

(1)自然地层完整型工程地质亚区;

(2)人为改造型工程地质亚区:

前者主要分布在老市区的外围,表层除耕土外,浅部纵向地层未经人为改造;后者主要分布在老城区,表层土多受人为因素影响,如场地整平、修建地下人防设施、墓穴、渗井、渗坑等构筑物,影响深度3~5米。

上述两个亚区在表土层以下,地层岩性基本相同,在埋深15米范围内,地层自上而下可综合分为四层,其岩性特征详见表4。

其物理力学指标详见表5。

2.4 河流古河道工程地质区

该区分布于冲洪积平原工程地质区之上。虞河古河道规模小、埋深浅且不连续,工程意义不大。白浪河古河道在白浪河以西呈条带状分布,主要有两条,第一条分布于人民公园~城关街办~卧龙桥村~羊角埠村一带;第二条分布于市立医院~郭家庄~湾头村一带,由于人工改造,从地表很难发现古河道遗迹。

该区地下水特征同冲洪积平原工程地质区,不再累述。

白浪河古河道沉积地层以中粗砂夹中细砂薄层为主,含淤泥质粘土透镜体,岩性变化大,结构松散,古河道顶部埋深2~4米,河道沉积层厚度6~8米,其物理力学指标详见表6。

该区工程地质勘察主要查明古河道的分布范围,岩性变化,沉积厚度等。除采用常规勘探手段外,静力触探试验较为简捷实用。

2.5 新近堆积区工程地质区

沿河流及垃圾排放场呈条带状、零星块状分布,可划分为两个工程地质亚区。

(1)自然新近堆积工程地质亚区

沿白浪河及虞河带状分布,多为河漫滩、河流枝杈流水淤积而成,老护城河淤积也属此类。淤积物成分复杂,以淤泥质粉土、粉砂为主,灰黑色,有异味,含大量生物及砖瓦碎片,可见交互状斜层理,很湿~饱和,振动析水,结构松散,压缩性高,沉积厚度1~4米。

(2)人为新近堆积工程地质亚区

沿河流两岸、采土坑及采石场分布。原地形低洼,后被人工填平,回填土分素填土和杂填土,前者以粉土或粉质粘土为主,岩性相对单一,土质较均匀;后者以建筑、生活垃圾为主,成分复杂。填土总体具有结构松散,压缩性高的特点。

新近堆积工程地质区,堆积层分布受原地形控制,是工程建设的不良地段。

3.结语

工程地质分区是长期工程勘察经验的总结,科学合理的分区,反过来会指导勘察工作,减少盲目性。

本次为综合性工程地质分区,涉及内容包括地形地貌;地层结构岩性及物理力学性质;地下水类型及分布特征等方面。据已有工程地质勘察资料,将潍坊市区浅部地层划分为准平原、风成砂丘、冲洪积平原、河流古河道、新近堆积等五个工程地质区。进一步划分为基岩裸露型、基岩埋藏型、砂丘裸露性、砂丘延伸埋藏型、自然地层完整型、人为改造型、自然新近堆积型、人为新近堆积型等八个工程地质亚区。

希望本文在岩土工程勘察、工程适宜性评价、城市规划和土地利用等方面,能起到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1]《潍坊市中心城区城市规划工程地质编图与评价报告》潍坊市勘察测绘研究院1997.11.

[2]《潍坊市中心城区地下空间利用规划资源评估——自然、地质条件综合评价》潍坊市勘察测绘研究院2011.5.

作者简介:1.袁希鹏,1962.10.16,男,山东省青州市,学历:大学,工程师,研究方向:岩土工程勘察。2.王岩,1969.9,女,山东省安丘市,学历:大学,工程师,研究方向:岩土工程勘察。

论文作者:袁希鹏,王岩

论文发表刊物:《建筑知识》2017年12期

论文发表时间:2017/7/14

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