韋棋

（廣西北海水文工程礦產(chǎn)地質(zhì)勘察研究院 廣西北海 536000）

北海市鐵山港區(qū)航道二期擴(kuò)建工程補(bǔ)充巖土勘察探討

韋棋

（廣西北海水文工程礦產(chǎn)地質(zhì)勘察研究院 廣西北海 536000）

巖土工程勘察工作是設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)，其目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)建設(shè)區(qū)域做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。本文筆者結(jié)合案例，分析了北海市鐵山港區(qū)航道二期擴(kuò)建工程補(bǔ)充巖土勘察，以供參考。

鐵山港區(qū)；巖土勘察；分級(jí)

1 工程概況

本次勘察為補(bǔ)充勘察，主要對(duì)部分航道段和施工吹填區(qū)進(jìn)行勘察，以進(jìn)一步查明勘察區(qū)土層的分布情況、工程地質(zhì)特征及不良工程地質(zhì)現(xiàn)象等，并提供地層合理的巖土參數(shù)及巖土疏浚等級(jí)劃分，為擬建工程提供工程地質(zhì)依據(jù)。

2 勘察目的和要求

本次勘察屬補(bǔ)充勘察，目的是進(jìn)一步查明場(chǎng)區(qū)土層的分布情況、工程地質(zhì)特征等，并提供地層合理的巖土參數(shù)及巖土疏浚等級(jí)劃分。根據(jù)委托方要求，主要任務(wù)如下：

（1）查明勘察深度范圍內(nèi)巖土層的類(lèi)型、深度、分布、工程特性，分析和評(píng)價(jià)其均勻性，各疏浚巖土層工程特性與分類(lèi)；

（2）挖泥船對(duì)各類(lèi)疏浚巖土的可挖性和適應(yīng)性的建議，各類(lèi)疏浚巖土用于管道輸送的可行性等。

3 區(qū)域自然地理及地質(zhì)概況

3.1 區(qū)域自然地理

項(xiàng)目位于北海市鐵山港（見(jiàn)圖1），鐵山港區(qū)距北海市近40km，距合浦縣城廉州鎮(zhèn)40多公里，距自治區(qū)首府南寧市250km，距廣東省湛江市約150km，距海南省首府海口市124海里。鐵山港是西南最便捷的出海通道之一，是廣西以及大西南連接廣東、福建陸路經(jīng)濟(jì)走廊的重要交通樞紐。區(qū)域地貌屬濱海平原，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，地面標(biāo)高一般20～30m。海岸帶為海積階地，與平原呈斜坡或陡坎接觸。基巖僅在石頭埠出露，為侵蝕殘丘。

3.2 水文氣象條件

場(chǎng)地處于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，地處低緯度地帶，溫暖濕潤(rùn)。最高氣溫37.1℃、最低氣溫2℃，年平均22.6℃。歷年相對(duì)濕度81.6%。常年主導(dǎo)風(fēng)向以北風(fēng)為主，風(fēng)頻21%；夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，風(fēng)頻16%，靜風(fēng)頻12%。7～9月份為臺(tái)風(fēng)季節(jié)，年影響約0～6次，風(fēng)力一般5～6級(jí)，最大12級(jí)以上，最大風(fēng)速40m/s，平均3.1m/s，基本風(fēng)壓值0.75kPa。年平均降雨量1636.2mm，降雨多集中在每年的5～9月份。

潮汐特征屬非正規(guī)全日潮，大潮汛期為全日潮，月平均22d，小潮汛期為半日潮，月平均為8d，漲潮歷時(shí)15h，退潮歷時(shí)約10h，主槽東側(cè)實(shí)測(cè)最大落潮流速0.82m/s，歷年最高潮位4.357m，歷年最低潮位-2.893m，最大潮差7.03m，多年平均潮差為2.45m。

圖1 項(xiàng)目區(qū)域地理位置

3.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)位于北部灣坳陷北部邊緣之南康盆地，屬中～新生代坳陷區(qū)。北部灣拗陷區(qū)與欽州殘余地槽，云開(kāi)臺(tái)隆區(qū)毗鄰。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造走向處北東和北西的交接，還受到東西向和南北向構(gòu)造的干擾。區(qū)域沒(méi)有大的斷裂帶通過(guò)（見(jiàn)圖2）。

圖2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖

4 場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)條件

4.1 地形地貌

北海市鐵山港為北部灣一條基本呈北西向延伸的狹長(zhǎng)海灣，海面相對(duì)較窄，為砂、泥質(zhì)平緩海岸，坡面略向海中傾斜，坡角平緩。海岸帶為海積階地，與平原呈斜坡或陡坎接觸。

勘察區(qū)為海灣淺灘，地形較平坦，除航道區(qū)水深高于10m外其余水深1～8m，離海岸越遠(yuǎn)水深越大。

4.2 場(chǎng)地巖土層特征

根據(jù)本次勘探深度范圍內(nèi)的地質(zhì)資料，場(chǎng)地上覆松散土層主要為第四系全新統(tǒng)（Q4）的砂土、淤泥質(zhì)土，下更新統(tǒng)Q1的砂土、黏性土。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，將勘察深度范圍內(nèi)土層按其物理力學(xué)性質(zhì)、巖性特征、埋藏分布規(guī)律進(jìn)行劃分具體特征自上而下詳述如下：

①1吹填土（Q4）：肉紅、灰白、灰黑等色相雜，松散，灰白、灰黑，松散，有腥味，以塊狀粘性土為主，塊體間夾石英質(zhì)砂及淤泥，粘性土韌性高，可塑狀，塊體大小不一，為航道疏浚產(chǎn)物。在部分鉆孔有揭露。

②2淤泥（Q4）：灰黑色，流塑-軟塑狀，有腥味，韌性低，切面光滑，無(wú)光澤，干強(qiáng)度低，夾約10%的石英質(zhì)砂及少量貝殼碎屑。

①3礫砂（Q4）：灰，灰黃，飽和、松散，為海積表層砂，石英質(zhì)，級(jí)配一般，次棱角狀，夾淤泥及貝殼碎屑等約占10%-20%，有腥味。

②砂混淤泥（Q4）：灰黑色，松散，以石英質(zhì)粗砂為主，次棱角狀，級(jí)配差，有腥味，夾10～20%的淤泥，局部淤泥富集；局部為含淤泥礫砂；在部分鉆孔揭露。

②1淤泥質(zhì)土（Q4）：灰黑色，飽和，軟塑，切面光滑無(wú)光澤，韌性中等，干強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)，有腥味。

③粉質(zhì)粘土（Q1）：頂灰色為主局部夾褐紅及黃色，飽和，硬塑～堅(jiān)硬，切面光滑，有光澤，韌性高，干強(qiáng)度高，無(wú)搖震反應(yīng)，局部夾少量石英質(zhì)砂；局部表現(xiàn)為黏土。

③1中（粗）砂（Q1）：灰白為主，局部灰色、灰黃色，稍密，以石英質(zhì)中、粗砂為主，級(jí)配一般-良好，次棱角狀，局部夾粘性土。

③2礫砂（Q1）：灰色，稍密，以石英質(zhì)粗砂為主，級(jí)配好，次棱角狀，細(xì)粒土約5%。

③3粉土（Q1）：灰白、飽和，中密，石英質(zhì)，土質(zhì)不均局部較多粘性土，底部夾約10%的石英質(zhì)砂，未揭穿。

4.3 不良地質(zhì)作用和特殊性巖土

場(chǎng)地的特殊性巖土主要為軟土，其在場(chǎng)地內(nèi)均有分布，第四系全新統(tǒng)（Q4）濱海、淺海相沉積的淤泥、砂混淤泥、淤泥質(zhì)土，其厚度及頂、底板標(biāo)高變化較大。軟土層具有含水量高、高壓縮性、高靈敏度、易觸變等特性是結(jié)構(gòu)性強(qiáng)的土，在天然狀態(tài)下具有一定的強(qiáng)度，但一旦擾動(dòng)，土體結(jié)構(gòu)極易破壞，強(qiáng)度急驟降低。

場(chǎng)地內(nèi)除分布有淤泥軟土外，未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，適宜本工程施工建設(shè)。

5 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

場(chǎng)區(qū)為港灣、航道，海水水深在2～15m，主要受北部灣潮汐影響，潮汐特征屬非正規(guī)全日潮。據(jù)海洋觀測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù)漲潮歷時(shí)15h，退潮歷時(shí)約10h，主槽東側(cè)實(shí)測(cè)最大落潮流速0.82m/s，歷年最高潮位4.357m，歷年最低潮位-2.893m，最大潮差7.03m，多年平均潮差為2.45m。

6 疏浚巖土特性與分級(jí)

疏浚區(qū)在勘察深度范圍內(nèi)，地層自上而下分別為①1填土、①2淤泥、①3礫砂、②砂混淤泥、②1淤泥質(zhì)土、③粉質(zhì)粘土、③1中（粗）砂、③2礫砂、③3粉土。根據(jù)《疏浚巖土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ/T320-96）進(jìn)行疏浚巖土分級(jí)。

①1填土：以可-硬塑粘性土為主，塊狀，松散，水下疏浚巖土施工級(jí)別為5級(jí)。

①2淤泥：重度（γ）為16kN/m3左右。稍具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有附著力，水下疏浚巖土施工級(jí)別為2級(jí)。

②3礫砂：重度（γ）18.0kN/m3、極松散，為表層砂，水下疏浚巖土施工級(jí)別為7級(jí)。

②砂混淤泥：重度（γ）為17.5kN/m3左右，松散，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)2～6擊，水下疏浚巖土施工級(jí)別為8級(jí)。

②1淤泥質(zhì)土：天然狀態(tài)土的平均含水率（W）為52.1%、重度（γ）為17.1kN/m3。稍具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有附著力。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)2～3擊，水下疏浚巖土施工級(jí)別為3級(jí)。

③粉質(zhì)粘土：天然狀態(tài)土的平均含水率（W）為20.96%、重度（γ）為20.5kN/m3。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，附著力高。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)15～16擊，水下疏浚巖土施工級(jí)別為6級(jí)。

④1中（粗）砂（Q1）：重度（γ）為 19kN/m3左右，稍密～中密，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)5-21擊，平均8.7；水下疏浚巖土施工級(jí)別為9級(jí)。

③2礫砂（Q1）：重度（γ）為 19kN/m3左右，稍密～中密，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)15～23擊；水下疏浚巖土施工級(jí)別為9級(jí)。

③3粉土（Q1）：僅在 6 號(hào)孔有揭露，重度（γ）為 20kN/m3左右，松散，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)15擊；水下疏浚巖土施工級(jí)別為9級(jí)。

場(chǎng)地內(nèi)疏浚土為2～9級(jí)的淤泥土類(lèi)、粘性土類(lèi)砂土類(lèi)的疏浚土。

7 結(jié)論及建議

（1）經(jīng)過(guò)本次勘察，查明了疏浚區(qū)巖土層的類(lèi)型、深度、分布規(guī)律等，并對(duì)場(chǎng)地的疏浚土進(jìn)行了巖土分析與評(píng)價(jià)，取得了場(chǎng)地勘察以淺內(nèi)各疏浚土設(shè)計(jì)主要參數(shù)，為疏浚工程的施工圖設(shè)計(jì)提供了工程地質(zhì)依據(jù)。

（2）經(jīng)勘察，將場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)的土層劃分為3個(gè)工程地質(zhì)層，6個(gè)地質(zhì)亞層。

（3）場(chǎng)地內(nèi)疏浚土為2～9級(jí)的淤泥土類(lèi)、粘性土類(lèi)、砂土類(lèi)等疏浚土。

（4）建議依據(jù)場(chǎng)地的水域條件與疏浚深度選擇合理的疏浚機(jī)械。本工程可采用耙吸挖泥船、絞吸挖泥船與鏈斗挖泥船相結(jié)合的施工工藝，也可考慮直接采用鏈斗挖泥船。

（5）區(qū)內(nèi)場(chǎng)地穩(wěn)定性較好，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，場(chǎng)地土的類(lèi)型為軟弱土，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅳ類(lèi)。

[1]李勇國(guó).論巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展[J].中國(guó)科技博覽，2010（18）.

TU195

A

1004-7344（2016）01-0168-02

2015-12-2

韋棋（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事巖土工程勘察、水文地質(zhì)勘察等方面研究。