王 輝, 崔可銳
(合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)
宣城市位于皖南山區(qū)與沿江平原結(jié)合帶,南鄰黃山市,西連池州市,北鄰蕪湖市,和浙江省、江蘇省毗鄰,系皖東南門戶,具有優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展,宣城市提出了西進(jìn)、北跨、東聯(lián)、南控的“一城三片區(qū)”發(fā)展方向。為了滿足城市建設(shè)的需要,提高對(duì)宣城市工程地質(zhì)情況的整體認(rèn)識(shí),使后續(xù)的勘察工作真正做到實(shí)處,避免重復(fù)投入人力、物力,節(jié)省投資,最有效的方法就是對(duì)宣城市工程地質(zhì)條件進(jìn)行分區(qū),根據(jù)各區(qū)工程地質(zhì)特征,整理出勘察要點(diǎn),指導(dǎo)實(shí)際工作[1]。
分區(qū)范圍:北至官塘湖公園,南至夏渡森林公園,西起滬渝高速西側(cè)的西部片區(qū),東至由雙橋、宣州工業(yè)園區(qū)東區(qū)組成的東部片區(qū)。
資料來(lái)源:根據(jù)宣城市勘察單位提供的近350項(xiàng)勘察項(xiàng)目,選取了77項(xiàng)具有代表性的鉆孔資料共計(jì)998個(gè),進(jìn)行分析、歸納、整理和匯編。
分區(qū)底圖:來(lái)源于《宣城市城市總體規(guī)劃(2007—2020)》。
工程地質(zhì)分區(qū)主要考慮地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地下水等因素[2-4]。
(1)地質(zhì)條件。宣城市屬揚(yáng)子準(zhǔn)臺(tái)地[5],各時(shí)代地層發(fā)育較為完整,其構(gòu)造格架主要是在印支-燕山旋回期造就的。印支期至燕山早期地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致該市蓋層發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺、斷裂與巖漿活動(dòng),演化成下?lián)P子臺(tái)褶帶的一部分。燕山晚期斷塊運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),南部上升成為隆起山地;北部沉降,成為斷裂塌陷的盆地,堆積了紅色泥質(zhì)砂巖、紅色泥巖等紅色地層,構(gòu)成宣城-郎溪-廣德紅色盆地。
(2)地形地貌。地形地貌是長(zhǎng)期地質(zhì)作用形成的地表自然形態(tài),它與地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)營(yíng)力及巖性等緊密相關(guān)[6-7]。自然的地形條件將宣城市分為北部河網(wǎng)平畈區(qū)、中部丘陵區(qū)和南部山區(qū)3種地貌類型。根據(jù)地貌形態(tài),結(jié)合標(biāo)高、切割深度等又可將該市劃分為河漫灘、階地、低丘、中丘、高丘、低山和中山等7種微地貌類型。
(3)地下水。地下水與巖土工程息息相關(guān),不容忽視,它是很多工程事故的直接誘因[8]。宣城市丘陵、平原地區(qū)分布的巖石主要為紅色泥質(zhì)砂巖,巖層厚度較大,含水率低,地下水埋藏較深,一般在200m以下。山區(qū)河流坡度較陡,切割較深,谷坡土層相對(duì)較薄,地下水都補(bǔ)給河流,形成山丘河川基流。根據(jù)宣城市地下水形成的自然條件、運(yùn)移規(guī)律和賦存空間特征,可將該區(qū)地下水具體劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水、基巖裂隙水[9]3個(gè)基本類型。
(4)工程地質(zhì)分區(qū)。將地形地貌作為一級(jí)分類因素,并綜合地質(zhì)及地下水等條件,可將宣城市劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個(gè)工程地質(zhì)區(qū)和Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅳ1、Ⅳ211個(gè)工程地質(zhì)亞區(qū)。
宣城市部分土層工程地質(zhì)性質(zhì)見表1所列。
表1 宣城市部分土層工程地質(zhì)性質(zhì)
(1)Ⅰ1亞區(qū)。該區(qū)位于南北貫穿宣城市區(qū)的水陽(yáng)江兩岸,地層一般有2個(gè)沉積韻律,為多元結(jié)構(gòu)。第1韻律,上部為粉質(zhì)黏土層,中部為淤泥或淤泥質(zhì)土層,下部為砂礫層,此種韻律常見;第2韻律,上部為粉質(zhì)黏土層,中部為深厚的淤泥或淤泥質(zhì)土層,下部為呈波狀起伏的Q3老黏土層,該種韻律多分布在階地與河漫灘的交接處。該區(qū)為高壓縮性、低承載力的軟弱地基,屬建筑不利地段。該區(qū)砂礫層厚2.1m,fk=270kPa;泥質(zhì)粉砂巖fk為340~450kPa。
(2)Ⅰ2亞區(qū)。主要分布在東溪橋V型河谷兩側(cè),經(jīng)調(diào)查其上部為粉質(zhì)黏土,層厚1.0~2.0m,fk=220kPa。中部為細(xì)砂夾粉質(zhì)黏土,層厚2.1m,fk為105~150kPa。下部Q3地層,為中密的卵礫石層,fk為200~350kPa。該亞區(qū)上部為中軟到軟塑狀土層,屬建筑不利地段。
(1)Ⅱ1亞區(qū)。該區(qū)主要分布于宣城市東南側(cè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)中東泰漆業(yè)與思丹家用器具公司一線靠東的區(qū)域內(nèi)。表層素填土呈軟塑狀,層厚3.0~6.0m,上部為軟塑狀粉質(zhì)黏土,中下部為黏土或淤泥質(zhì)土層,下部為黏土夾礫石層,層厚0.4m,fk為100~150kPa。再下層為風(fēng)化程度不一的粉砂巖,fk為340~450kPa。該區(qū)為高壓縮性土類,屬建筑不利地段。
(2)Ⅱ2亞區(qū)。該區(qū)主要分布在水陽(yáng)江兩側(cè),由于古地貌條件和人類活動(dòng)的影響,該區(qū)上部填土層厚度不一,一般在0.5~0.7m間變化,經(jīng)長(zhǎng)期自然壓密形成表層的軟—可塑狀,N為4.5~6.0擊,fk為100~170kPa。中部為粉質(zhì)黏土層,層厚2.5~5.0m,呈軟—可塑狀,N為2.6~3.4擊,fk為100~115kPa;其下為淤泥或淤泥質(zhì)土層,呈流塑—軟塑狀,層厚0.3~2.5m,fk為60~120kPa;下部為中密狀的卵礫石層,fk為200~350kPa。該區(qū)屬建筑不利地段。
(3)Ⅱ3亞區(qū)。該區(qū)分布于東溪橋V型河谷兩側(cè),主要由河流切割和層狀剝蝕作用形成,高程約為9.0m。經(jīng)調(diào)查該區(qū)上部土層為軟塑—軟可塑狀粉土或粉質(zhì)黏土層,層厚約3.0m,fk為100~150kPa。中部為中密的砂礫石或卵礫石層,層厚2.0~4.2m,fk為150~300kPa。下部為Q3層,fk為220~300kPa。該亞區(qū)地基土的壓縮性較高,屬建筑不利地段。
該區(qū)主要分布于宣城市市區(qū)北西側(cè)敬亭山和南部低山區(qū)的坡積裙部位、水陽(yáng)江的一級(jí)階地區(qū),為中低壓縮性黏土,屬硬可塑-軟可塑狀地層,土質(zhì)較密實(shí),屬城市建設(shè)中的建筑有利地段。
(1)Ⅲ1亞區(qū)。該區(qū)主要分布于宣城市丘陵的坡麓區(qū),沉積物為單一韻律、二元結(jié)構(gòu),上部為低壓縮性的粉質(zhì)黏土層,呈可塑狀,層厚3.5~6.0m。中部為黏土夾礫石層,層厚1.0~2.3m,fk=300kPa。下部為風(fēng)化程度不一的較致密泥質(zhì)粉砂巖,fk>600kPa。該亞區(qū)從上至下均為中硬土層,屬建筑有利地段。圖1所示為宣城瑞軒化工公司綜合樓的剖面圖,該場(chǎng)地位于敬亭山北部坡麓區(qū),上部為低壓縮性粉質(zhì)黏土組成的填土,中部為含礫砂的粉質(zhì)黏土層,下部為中等風(fēng)化的粉砂巖。
(2)Ⅲ2亞區(qū)。該區(qū)主要分布于水陽(yáng)江兩岸的剝蝕殘丘處,據(jù)調(diào)查該區(qū)地層主要為單一韻律、二元結(jié)構(gòu)。上部為粉質(zhì)黏土層,層厚約3.0m,呈可塑狀,低壓縮性,fk=200kPa;其下部在局部地段出現(xiàn)軟塑狀淤泥質(zhì)黏土層,層厚0.3~1.0m,fk為60~120kPa。中部為砂礫石或卵礫石層,層厚約2.0m,呈中密狀,fk=400kPa。下部為致密狀砂巖,fk=500kPa。該區(qū)屬建筑有利地段。
圖1 宣城市瑞軒化工有限公司綜合樓工程地質(zhì)剖面圖
(3)Ⅲ3亞區(qū)。該區(qū)主要分布在水陽(yáng)江一級(jí)階地的下緣,地層主要為單一韻律、二元結(jié)構(gòu),厚4.3~5.1m。上部為可塑狀粉質(zhì)黏土層,低-中壓縮性。中部為卵礫石層,中密狀,fk為300~400kPa。下部為致密狀的砂巖,fk為400~500kPa。該區(qū)屬建筑有利地段。
(4)Ⅲ4亞區(qū)。該區(qū)主要分布于水陽(yáng)江一級(jí)階地下緣的沖洼部位,隨沖洼及下游排泄條件的不同,沖洼沉積物和工程地質(zhì)條件也不同,一般地層呈多元結(jié)構(gòu)。上部為軟可塑狀粉質(zhì)黏土層,層厚1.0~2.0m;其下多為薄層淤泥或淤泥質(zhì)土,流塑—軟塑狀。中部為厚層中軟—中硬狀黏土,fk為250~300kPa;下部為砂混礫石或卵礫石層,其中卵礫石層厚1.2~2.3m,fk為300~400kPa。下伏基巖為致密狀砂巖,fk為400~500kPa。該區(qū)屬建筑有利地段。
(1)Ⅳ1亞區(qū)。該區(qū)大部分基巖裸露于地表,其余基巖被風(fēng)化殘坡積物覆蓋。巖性堅(jiān)硬,少數(shù)邊坡失 穩(wěn)。剪 切 波 速 大 于 500m/s,fk>500kPa。該區(qū)多屬建筑有利地段。
(2)Ⅳ2亞區(qū)。該區(qū)主要分布于山間洼地,表層覆蓋的碎石或沖坡積黏土呈松散狀覆蓋在基巖上。剪切波速大于500m/s,fk>500kPa。該區(qū)屬建筑有利地段。
由于所收集鉆孔資料多集中在宣城市市中心和部分東部片區(qū),西部片區(qū)及北部片區(qū)勘探點(diǎn)少,導(dǎo)致工程地質(zhì)及建筑場(chǎng)地分區(qū)的分界線不精確,需進(jìn)一步加以驗(yàn)證、修改和完善才可應(yīng)用于實(shí)際的勘察工程中。宣城市的工程地質(zhì)及建筑場(chǎng)地分區(qū)除仍需大量勘探資料以豐富和完善該市巖土工程勘察信息數(shù)據(jù)庫(kù)外,還需補(bǔ)充大量與工程地質(zhì)條件相關(guān)的區(qū)域構(gòu)造信息、水文地質(zhì)信息、地下管網(wǎng)及人防設(shè)施規(guī)劃及建設(shè)信息等,以便根據(jù)具體工程類別[10]選擇合適影響因素來(lái)劃分其適用的工程地質(zhì)分區(qū)方法,使工程地質(zhì)分區(qū)更靈活與合理,貼近具體工程實(shí)際,能更細(xì)致地指導(dǎo)宣城市的城市規(guī)劃與建設(shè)。
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