王紅軍, 孫 濤

(安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 勘測分院,安徽 蚌埠 233000)

巢湖北部湖區(qū)工程地質(zhì)分區(qū)及特性探討

王紅軍, 孫 濤

(安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 勘測分院,安徽 蚌埠 233000)

通過收集、整理近年來巢湖及其北部湖區(qū)治理的勘察成果,綜合分析北部湖區(qū)水域范圍內(nèi)環(huán)境地質(zhì)條件、巖土體結(jié)構(gòu)及工程地質(zhì)特性,將工程地質(zhì)條件相似或相同區(qū)域進(jìn)行劃區(qū),形成分區(qū)圖并進(jìn)行評價(jià),為巢湖北部湖區(qū)的合理開發(fā)利用提供必要的地質(zhì)依據(jù),為深入開展巢湖湖區(qū)演變、岸線演變及發(fā)展預(yù)測研究提供并積累基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

巢湖湖區(qū);工程地質(zhì)分區(qū);工程特性

巢湖位于安徽中部,是中國五大淡水湖之一,水域面積約800 km2,庫容約40億m3,流域面積約1.35萬km2,是合肥市及其下轄市縣的重要水源地,兼有蓄洪、通航、灌溉、漁業(yè)、觀光旅游等功能。

杭埠河—忠廟一線以北巢湖湖區(qū)為合肥市管轄區(qū)域,水域面積約230 km2,隨著合肥市“生態(tài)合肥”建設(shè)工作的啟動(dòng),合肥市城市發(fā)展向巢湖擴(kuò)展,為建立現(xiàn)代化的園林濱湖城市,已啟動(dòng)巢湖沿岸生態(tài)環(huán)境綜合治理等項(xiàng)目。加之引江濟(jì)淮項(xiàng)目即將開建,對巢湖北部湖區(qū)環(huán)境地質(zhì)資料需求迫切,利用已有成果資料在綜合分析研究北部湖區(qū)水域范圍內(nèi)環(huán)境地質(zhì)條件與巖土體結(jié)構(gòu)及工程地質(zhì)特性的基礎(chǔ)上,進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 巖土體工程地質(zhì)特性

根據(jù)搜集資料分析,巢湖湖區(qū)第四紀(jì)河湖相沉積較為發(fā)育[1]。沿湖周邊多為新近沉積的全新世(Q4)砂壤土、淤泥質(zhì)土,下伏晚更新世(Q3)硬可塑狀重粉質(zhì)壤土(湖崩段直接出露);河流入口處、湖中心線偏東側(cè)(派河—忠廟航線兩側(cè))主要分布深厚淤泥[2]。晚侏羅紀(jì)毛坦廠組安山巖、凝灰?guī)r在東部低山丘陵附近湖區(qū)或湖內(nèi)孤山出露[3]。各土層工程地質(zhì)特性及主要指標(biāo)見表1。

2 工程地質(zhì)分區(qū)依據(jù)

近年在巢湖周邊及湖區(qū)完成勘測項(xiàng)目數(shù)十個(gè),完成與湖區(qū)有關(guān)的鉆孔近800個(gè),形成了由距岸邊50 m、500 m、1 000 m等三條沿湖岸走向勘察剖面,每5 km一條垂直岸邊勘察剖面構(gòu)成的基本涵蓋研究區(qū)的勘察網(wǎng)絡(luò),以及派河口—忠廟航線、派河口—南淝河航線等勘察剖面。較為全面地掌握了區(qū)內(nèi)巖土體結(jié)構(gòu)及其特征,查明了主要工程地質(zhì)問題,為工程地質(zhì)分區(qū)提供了依據(jù)。

表1 各土層工程地質(zhì)特性及主要指標(biāo)一覽表

在分析整理前期勘察成果的基礎(chǔ)上,以各土層形成時(shí)代、分布及特性等工程地質(zhì)條件為依據(jù)繪制地質(zhì)剖面圖。依據(jù)地層結(jié)構(gòu)分布特征及地質(zhì)剖面圖,把地層結(jié)構(gòu)分布相同或相似的區(qū)域進(jìn)行歸并[4],將研究區(qū)劃為4個(gè)工程地質(zhì)分區(qū),具體分布見圖1,典型地質(zhì)剖面見圖2,各分區(qū)及特性見表2。

3 各分區(qū)工程特性及評價(jià)

Ⅰ區(qū)分布較集中,主要分布于派河—忠廟、派河—南淝河航道沿線,面積約94.3 km2。該區(qū)主要為淤泥等軟弱土,粘聚力小,內(nèi)摩擦角幾乎為0,具高壓縮性,低承載力、疏浚等級的特征。一般只可用作吹填料區(qū)。該區(qū)淤泥易流動(dòng)并產(chǎn)生蠕變變形,對航道邊坡穩(wěn)定不利,易造成航道二次淤積;對區(qū)內(nèi)建筑物不利,對于燈塔、導(dǎo)流堤、防波堤等建(構(gòu))筑物應(yīng)盡量避開,當(dāng)無法避開時(shí),建議采用樁基等處理措施。

圖1 工程地質(zhì)分區(qū)圖Fig.1 Zone map of engineering geology

圖2 典型地質(zhì)剖面圖Fig.2 Typical geologic section

表2 工程地質(zhì)分區(qū)及特性

Table 2 Partition and characteristics of engineering geology

分區(qū)結(jié)構(gòu)特征及特性Ⅰ3．0～5．0m范圍內(nèi)為(Q4)淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土，無晚更新世(Q3)硬塑狀重粉質(zhì)壤土。該區(qū)土層抗剪強(qiáng)度、承載力低，具高壓縮性、蠕變性，自穩(wěn)能力、抗沖刷性能差Ⅱ4．0～5．0m范圍內(nèi)上部為全新世輕粉質(zhì)壤土(1．0～3．0m)、淤泥質(zhì)土(1．0～4．0m，局部缺失)，下伏晚更新世(Q3)硬可塑狀重粉質(zhì)壤土。該區(qū)土層強(qiáng)度一般，抗沖性能差Ⅲ晚更新世(Q3)硬塑狀重粉質(zhì)壤土，直接出露，或表層無軟土(層厚<1．0m)。該區(qū)強(qiáng)度高，抗沖性能好，疏浚、開挖等級高Ⅳ基巖，直接出露或埋深淺，上覆淤泥較薄。強(qiáng)度高，開挖等級高

Ⅱ區(qū)分布較分散,主要分布于派河入湖約3.8 km及航道兩側(cè)各約1 km范圍內(nèi);湖東北側(cè)距岸邊約2.5 km范圍內(nèi);杭埠河附近及孤山周圍湖區(qū),面積約73.6 km2。上部為新近沉積輕粉質(zhì)壤土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土,強(qiáng)度低,疏浚等級一般,抗沖刷能力差,表層局部為薄層淤泥,下伏硬可塑重粉質(zhì)壤土,強(qiáng)度高,疏浚等級高。該區(qū)地層結(jié)構(gòu)對區(qū)內(nèi)建筑物及水下岸坡穩(wěn)定不利,局部存在滲透穩(wěn)定及沖刷問題。一般可作為沿湖防浪林臺、吹填區(qū)、吹填料區(qū)等建設(shè)場地,建議進(jìn)行必要的穩(wěn)定性驗(yàn)算、軟弱下臥層驗(yàn)算及沉降計(jì)算,對于重要工程,建議采用樁基處理措施。

Ⅲ區(qū)主要分布于該湖區(qū)西側(cè)、西北側(cè)、東側(cè)近岸段、環(huán)孤山等處,面積約60.8 km2。主要為重粉質(zhì)壤土,抗剪強(qiáng)度高,承載力較高,疏浚等級高,工程性質(zhì)好,對承載力、邊坡穩(wěn)定等有利,可作為林臺、料場、導(dǎo)流堤、防波堤、航道等天然地基基礎(chǔ)持力層,并可作為重要的料源,為沿湖堤岸加固、填塘等提供土料。

Ⅳ區(qū)主要分布于孤山、湖東岸,零星分布,面積約1.3 km2。主要為安山巖、凝灰質(zhì)砂巖,強(qiáng)度高,開挖難度大,承載力高。在航道、疏浚工程規(guī)劃時(shí)建議避開;當(dāng)在該區(qū)域及附近施工時(shí)應(yīng)進(jìn)一步勘察分析,對于土巖結(jié)合地基應(yīng)采取必要的措施防止不均勻沉降。

4 結(jié)語

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)均可作為吹填料場,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)可作為防浪林臺場地。對于航道工程,建議避開Ⅳ區(qū)。當(dāng)通過Ⅰ區(qū)時(shí)建議采用合適的坡比,防止軟土蠕變造成邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象;通過Ⅱ區(qū)時(shí)應(yīng)考慮波浪的沖蝕沖刷對岸坡的影響;通過Ⅲ區(qū)時(shí)對航道邊坡穩(wěn)定有利,由于開挖等級高應(yīng)注意采用合適的施工設(shè)備。

對于燈塔、防波堤、導(dǎo)流堤等其他涉湖建(構(gòu))筑物盡量避開Ⅰ區(qū),選擇Ⅲ、Ⅳ區(qū),視工程荷載、工程性質(zhì)等具體情況,可選擇Ⅱ區(qū),設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)考慮抗拔及抗浮問題。

該工程地質(zhì)分區(qū)為巢湖北部湖區(qū)的合理開發(fā)利用提供了必要的地質(zhì)依據(jù),為深入開展巢湖湖區(qū)演變、岸線演變及發(fā)展預(yù)測研究提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

[1] 馬舜,王紅軍.合肥市巢湖沿岸生態(tài)環(huán)境綜合治理工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].蚌埠:安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院,2007.

[2] 王紅軍,馬舜,岳金剛,等.合肥市巢湖湖區(qū)航道工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].蚌埠:安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院,2009.

[3] 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局.安徽省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1987.

[4] 周軍,耿宏斌.蚌埠市工程地質(zhì)分區(qū)初探[J].安徽水利科技,2003(4):49.

(責(zé)任編輯：陳姣霞)

Discussion on the Engineering Geological Division and Characteristicsin the Northern Part of Chaohu Lake

WANG Hongjun, SUN Tao

(SurveyBranchAnhuiSurveyandDesignInstituteofWaterConservancyandHydropower,Bengbu,Anhui233000)

By collecting and sorting the exploration projects in the Chaohu Lake that are completed in recent years,based on the comprehensive analysis of environmental geological conditions of the north of Chaohu Lake range and structure of soil and engineering geological characteristics,the authors compartment the engineering geological conditions that are similar or the same,form dividing map and even evaluate. It provides the geological basis for the rational development and utilization of northern Chaohu lake.

lake area of Chaohu Lake; engineering geological division; engineering characteristics

2015-12-03;改回日期:2016-02-17

王紅軍(1984-),男,工程師,水利水電工程專業(yè),從事水利勘察工作。E-mail:wanghui_whj@126.com

P642

A

1671-1211(2016)04-0628-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.04.018

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160707.1449.022.html 數(shù)字出版日期:2016-07-07 14:49