温暖潮湿环境下工程地质在山区工程中的不良现象
1. 在该场地的地质条件下,修建建筑工程时将会出现哪些工程地质问题为什么又该如何处理
一、将会出现的工程地质问题:容易出现地层滑移,从而导致地基失稳;
二、原版因:因为做为基础的岩层权呈层状分布,且倾角为30℃,在压力的作用下,将产生层间滑动的力,当这个力大于层间岩层的摩擦力时,会导致岩层相对滑动而使地基失稳。
三、处理的办法:如果你不能另行选址的话,建议做嵌岩桩。
2. 不良地质条件包括那些
不良地质条件泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等。
它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。不良地质包括滑坡地区、崩塌地区、岩堆地区、泥石流、溶洞地区、瓦斯地区、地下水。
它们分布于场地内及其附近地段,主要影响场地稳定性,也对地基基础,边坡和地下洞室等其砌体体的岩土工程有不利影响。
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常见的不良地质及特点:
1、软粘土
软粘土也称软土,是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面:
物理性质:
粘粒含量较多,塑性指数Ip一般大于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0-2.0,其中孔隙比为1.0~1.5称为淤泥质粘土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。
由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力学性质也就呈现与之对应的特点-低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。
力学性质:
软粘土的强度极低,不排水强度通常仅为5~30kPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70kPa,有的甚至只有20kPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高,这也是区别于一般粘土的重要指标。
软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,压缩指数约为0.35-0.75。通常情况下,软粘土层属于正常固结土或微超固结土,但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。
渗透系数很小是软粘土的又一重要特点,一般在10-5-10-8cm/s之间,渗透系数小则固结速率就很慢,有效应力增长缓慢,从而沉降稳定慢,地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
工程特性:
软粘土地基承载力低,强度增长缓慢;加荷后易变形且不均匀;变形速率大且稳定时间长;具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2、杂填土:
杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。
杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。
3、冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种,它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点。
颗粒沉积分选性明显,在入泥口附近,粗颗粒较先沉积,远离入泥口处,所沉积的颗粒变细;同时在深度方向上存在明显的层理。
冲填土的含水量较高,一般大于液限,呈流动状态。停止冲填后,表面自然蒸发后常呈龟裂状,含水量明显降低,但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态,冲填土颗粒愈细,这种现象愈明显。
冲填土地基早期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后静置时间。
3. 请简要说明环境工程中的一个问题(环境工程问题),上完环境工程地质学,老师布置的作业,字数不限
西部大开发中的环境工程地质问题研究
从20世纪50年代开始,世界进入了可持续发展的时代,随着下业经济的快速发展,一系列污染事件的发生,形成了第一轮环境问题。80年代,新一轮经济的快速发展使环境与发展的矛盾再次突出,随着人类下程和经济话动的规模和范I旧益扩大从而引起了具有代表性的问题—环境下程地质问题。我们必须解决下程话动对地质环境的作用所产生的新问题,这就形成现代下程地质学的新分支—环境下程地质。
1环境工程地质特征
环境下程地质是下程地质学的一个分支,是研究由于人类下程—经济话动所引起或诱发)的区域性和有害的下程地质作用的科学,这此有害的地质作用会诱发地震、滑坡、泥石流等。环境下程地质,就是研究这此作用产生的条件和机制,提出减弱或消除它的下程措施,为制定、保护和改造地质环境方案提出依抓。环境下程地质的产生是经济话动不断加剧的必然产物,也就是说,在现代科学技术条件卜,人类的下程创造给人类带来了极大利益,同时也给人类环境带来极大影响,出现了各种不良的下程地质现象,自接或间接地对人类环境产生反作用。为解决这个问题开展了环境下程地质研究,它的主要研究日fig;,是为了合理地进行下程开发,在满足人类发展需要的同时,保护地质环境,使人类下程话动与地质环境保持良好的协调关系,更有利于人类的生存生话和生产的发展。
2环境工程地质与城市联系
随着off:界人II的增加,城镇规模和数录在急剧增加,全球出现城市化的趋势。以我国为例,20 世纪80年代以前,中国的城市化发展缓慢,十一届三中全会以来,随着国民经济发展战略的转变,城市发展迅速,城市个数由1980年的223个增加到1993年的570个,1980年一1993年城镇人口增长了77.36 %,城镇人II比例从16.20%上升到24 %,小城市与小城镇由1980年的2870个增加到1993年的13000多个,增长了近4倍,城镇已成为人类话动对地壳表层施以强烈影响的地区。
城市的产生、运动和发展,都是与地球组成物质及其运动密切相关的,也就是说城市与其它地质环境条件不断进行相互作用,这种相互作用的过程是城市形成演化过程的重要物质基础,又是对城市环境改造的过程,在这一过程中城市施加给地质环境的作用总和,可称之为城市地质作甩或城市下程地质作用),城市地质作用,必将产生特有的城市环境下程地质问题。
近20年来,}If:界各国的地质学家都对城市地质给r了很大的关汁,出版或发表了一系列著作,如R.F.莱格特1973年发表的《城市与地质学》,B.科特洛夫1977年发表的《城市地区的人为地质作用和地质现象》,R.O.维特加德1978年发表的《城市环境地质学》,D"莱维森1980年发表的《地质学与城市环境》,大木靖卫1983年发表的《都市地质学及其现状》等等。自1980年第26届
国际地质大会提出地质环境问题宣传开始, 1985年亚太经互会还组织了关于以“城市规划中的地质学”为主题的讨论会,1987年在我国_}匕京举办的“山区环境下程地质国际研讨会”着重就山
区环境下程地质,自然地质灾害及下程违法与地质环境作用进行了卓有成效的研讨。1993年8月,在我国_}匕京还举了“国际城市发展中心地球科学学术讨论会”,虽然很多讨论偏于粗略乃至重
复已有的下作,但仍为城市环境地质学的创立、发展打卜了扎实的基础。
我国幅员)’阔,城市众多,城市依人II的多少可分为特大型(人口超过100万)、大型(100- 50万)和中小型(少于50万)等不同规模,依其所处的地理位置,又可分为沿海城市和内陆城市,依其所拥有的自然资源,又可分为矿山城市、旅游城市和港口城市等。由于区域自然条件和地质环境的差异,城市在建设和发展过程中而临的主要环境地质问题也各不相同。如酉部城市、北方城市以资源型缺水为主,南方城市则以水质型缺水为主,平原地区、沿海城市,主要受水上资源污染,地而沉降、地裂缝、软上变形、海水入侵等缓变形地质灾害危害,山区城市除了要受崩塌、
滑坡、泥石流、地而塌陷等突变地质灾害的影响和破坏,还因城市下程建设的地而地卜Jf-挖、弃上、排水等话动而诱发新的人为崩塌、滑坡、泥石流、地而塌陷等,从而增加对下程木身和外lvl环境的危害。
3西部大开发中的环境工程地质
目前,我国正处于酉部大开发时期,对开发酉部而言,下程设施建设是关键,酉部地区是我国三级地貌地势的第一级,高海拔高原,山地.片绝对优势,从某种意义上说开发酉部地区也就是山
区城市的开发,山区城市环境的最大特点是环境脆弱,对人类开发话动敏感、忍耐力低、生态系统易受损,由其是在酉部山区城市的道路下程建设中,因受特殊地形、地层岩性、地质构造等因系的影响,自然环境地质灾害类J}t!J众多,}川此,不仅要论证下程设施的可靠性和下程建设的经济效益,而且必须考虑和合理利用地质环境的问题,做到既能使城市基础设施建设安全、经济稳定,又能合理开发和保护城市地质环境。
在基础设施建设中道路交通下程是先行和基础,城市中进行道路下程设施建设,受城市规划等因索限制,线路的线形、路基的防护,桥隧的架设等下程重要因索会受到一定的影响,而道路下
程作为一项大而复杂的系统下程,可能会跨越不同的地区或不同的地质单元区,会改变原来的地貌,破坏自然的生态环境,从而诱发新的地质灾害,由其是在路基下程的设计施下中,会产生诸如破坏边坡稳定性、使地卜水位卜降、路而沉陷等一系列的环境地质问题。因此,要结合道路下程的下程特点,根抓具体的灾害和环境问题的机理,选取少门卜发研究适宜的下程技术体系,从而进行优化设计与防治实施。
4结论
城镇环境下程地质学,研究的就是城镇环境下程地质问题,以求合理开发、利用城镇地质环境,合理规划和控制城市社会生话,特别是控制城镇地质作用的规模、范lvl及强度,保证城市与地质环境间的相互作用和发展演化向良性循环方向发展,也就是协调和缓解城镇经济开发和空间与地质环境载体间的矛盾,促使地质环境对城镇经济开发和空间开发的载体作用不断加强、不断避免或减缓城镇经济开发和空间开发对地质环境的破坏作用。
4. 工程地质问题的工程地质问题
工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变,不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同,所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:
(1) 地基稳定性问题:是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题,它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
(2) 斜坡稳定性问题:自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物,人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡(路堑、路堤、堤坝、基坑等),斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础,风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定,而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
(3) 洞室围岩稳定性问题:地下洞室被包围于岩土体介质(围岩)中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程,做好山体稳定性评价,研究岩体结构特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故,保证洞室围岩稳定所必需的工作。
(4) 区域稳定性问题:地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响,自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区,区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。
(5)一般工程施工前,先由勘察设计院对地质进行勘察。
5. 山区路线的选择要注意哪些工程地质现象
一般来说就是灾害抄地质现象要多注意些,山区土质都是相对较好的,架桥那种除外,对于架桥来说就要考虑岩性和承载力了。主要是滑坡、断层、泥石流多发区等。
这些问题BBS上有,网络很难找到,具体的要参照相应规范。
6. 不良地质构造对工程有哪些影响
(1)泥石流灾害
泥石流是山区沟谷或斜坡上由暴雨、冰雪消融等引发内的含有大量泥沙、容石块、巨石的特殊洪流。泥石流常与山洪相伴,其来势凶猛,在很短时间里,大量泥石横冲直撞,冲出沟外,并在沟口堆积起来。
泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的,含有大量的泥沙、石块的特殊洪流。其特征是突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥,奔腾咆哮而下,地面为之震动、山谷犹如雷鸣。
(2)山体滑坡灾害
山体滑坡是指斜坡上某一部分岩土在重力(包括岩土本身重力及地下水的动静压力)作用下,沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。
在暴雨季节,有些山体长时间被雨水浸泡,表面山石和泥土松动后容易产生山体滑坡。但也有的因滥采滥伐造成水土流失或过度开采等人为因素而引起。其中人类的工程、建筑等活动对自然的破坏是造成滑坡灾害的因素之一。
7. 在温暖潮湿的石灰岩山区,从事大型的工程建设,可能遇到的不良的工程地质现象有哪些可能会引起什么样的
石灰岩山区不良的工程地质现象是溶洞、溶腔。溶洞、溶腔埋藏不深的较容易被查出后加以版处权理或避让;埋藏很深的,对不巨大的工程危害小,而埋藏不深不浅的,常常被忽视,有的溶洞、溶腔空间大,蔓延数公里,甚至有地下暗河!
各种大小溶洞、溶腔若未查出并处理好,都会导致基础下沉,甚至塌陷,造成极大损失。
规定一般荷载的桩基础下必须钻芯5倍桩径深且不小于5米深,进行探测。
8. 导读:名词:工程地质学,不良地质现象,1,工程地质条件包括哪些因素
工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。地质学的一个分支。工程地质学的研究目的在于查明建设地区或建筑场地的工程地质条件,分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据。
不良地质现象:对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等,它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。不良地质包括滑坡地区、崩塌地区、岩堆地区、泥石流、溶洞地区、瓦斯地区、地下水。
工程地质条件是指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。
这些因素包括:
(1) 地层的岩性:是最基本的 工程地质因素,包括它们的成因、时代、岩性 、 产状、 成岩作用特点、 变质程度、风化特征、 软弱夹层和接触带以及 物理力学性质等。
(2) 地质构造:也是工程地质 工作研究的基本对象,包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造,特别是形成时代新、规模大的优势断裂,对地震等灾害具有控制作用,因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。
(3) 水文地质条件:是重要的 工程地质因素,包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。
(4) 地表地质作用:是现代地表地质作用的反映,与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和 地表水作用密切相关,主要包括滑坡、 崩塌、 岩溶、 泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等,对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。
(5) 地形地貌:地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征,这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。
(6)天然建筑材料:结合当地具体情况,选择适当的材料作为建筑材料,因地制宜,合理利用,降低成本。
9. 在山区公路,施工过程中不利地质条件下的施工安全和质量保证措施
1)根据图纸,由翻样出钢筋料单,并有项目工程师核对数量、直径、搭接位置和长度、弯钩角度、弯点位置,保证符合规范及设计要求;绑扎时认真执行操作工艺。
2)混凝土浇捣前应做好隐蔽工程验收。各方面条件都齐备后,开出浇捣令。对于现场的振捣、养护都必须按操作规程或方案进行。及时抽检混凝土的坍落度,并制作好试块,试块要进标养室养护。
3)在土建和安装的交叉施工过程中,要预先制定好操作顺序,确保不漏项,特别要做好相互间的成品保护工作。
4)工程施工前,进行技术交底。交底和被交底班组,相互办理签证手续,技术交底的内容包括技术要求、操作方法、质量验收标准、工期要求、安全要求等。
5)当前个分项工程完工,项目质量员必须按规定进行验证,并填写分项工程质量检验评定表,认为工程质量达到合同要求和国家验评标准,交业主或其代理人监理工程师验证。
6)施工过程中加强工程的技术复核,隐蔽工程验收制度。加强当职检查和控制、班组或施工人员自检、互检、告检。前道工序检查不合格,不准进入下道工序施工,彻底杜绝结构质量通病。
7)加强样工作,对重要构件的主要部位和复杂部位以及模板、钢筋必须做到先翻样、审查、后加工、再施工。
8)要做好半成品、成品的保护工作,要制定半成品的保护内容、措施,并指定项目副经理、施工员组织落实。
10. 区域环境工程地质评价
4.3.1区域稳定性分析
黄河三角洲是在基底构造甚为破碎、济阳凹陷的一个次级负向构造单元上发育形成的。由于区内东北部位于北西向的燕山——渤海地震带及北东向的沂沫断裂地震带的交汇部位,因而与新构造运动有关的构造地震异常活跃。据山东省地震局1985年10月布设的东营—垦利、陈家庄—河口的现代形变及牛庄—新刁口的两次a径迹测量结果,埕子口断裂、孤北断裂、陈南断裂、胜北断裂和东营断裂的现代活动都有显示,说明区内的区域稳定性较差。区内新生代以来的断裂活动表现为具有继承性脉动活动的特点。尤其是5号桩,桩西至海港一带位于上述两条活动断裂地震带的交汇复合部位,新生代以来断陷幅度最大,历史上曾发生过3次7~7.5级地震,区域稳定性差。根据以上的地震预测,影响烈度一般都在Ⅶ度以上,5号桩一带为Ⅷ度。根据我国建筑规范规定,一切建筑物都应设防加固,以保安全。
区内饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件。在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
由于黄河三角洲地质体物质组成主要是粉砂,且孔隙度较高,加之形成期堆积速率快,造成地质体中含水量高。随着时间推移,在上覆沉积物挤压下,孔隙中水逐渐被挤压,造成地质体压缩,导致地面下沉。根据1988年在黄河海港地区实测,该地区压实下沉速率可达6cm/a,因此由于地面下沉所引起的海面相对上升则更加剧了海岸侵蚀。
另外,近几十年来的人为活动加剧了本区地面沉降的发展,如:建筑地基承载力不足引起的土体压缩,地下水、石油、卤水的开采所引起的含水层、储油层压缩等。
由此可见,黄河三角洲地区环境工程地质问题颇多,本节将对直接影响东营市经济发展和规划的地表下25m土体工程地质类型及其物理力学性质、工程地质性质的区域性变化等进行深入研究。
4.3.2土体的工程地质分类及工程地质特征
区内小清河以北为黄河三角洲平原,小清河以南多为山前冲洪积平原,基岩埋深在数百米以下,表层均为第四系松散沉积物,鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上,一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点,下面仅以0~25m的土体为对象,进行分析和研究(图4-6)。
图4-6地表土体类型示意图
1.土体的岩性与结构特征
(1)土体岩性分类
区内0~25m深度内的地层多为第四系全新统地层,其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响,形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛,其次为粉质粘土、粉砂、粘土,局部有细砂,其主要岩性特征见表4-6。
表4-6黄河三角洲0~25m地层岩性分类及主要特征表
(2)土体结构特点
区内土体结构无单层结构,多为多层结构,(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成),这也是区内的沉积环境所决定的,该区濒临渤海,是河流的最下游段,河道游荡较频繁,古地貌特点反复变化,携带泥、砂的水动力特点也随之变化,因此,区内一般无巨厚的单层岩性沉积。
2.土体工程地质特征
(1)山前冲洪积平原区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积(
(2)古黄河三角洲区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积(
(3)现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征
该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物(
3.地表下0~25m土体物理力学指标的变化规律
(1)古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲,这正是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲,其自重固结的程度差于前者。
(2)无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律,即从地表向下随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好发生变化。一般较差的深度段在5~10m和10~15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合,力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的冲湖积、冲海积相为主的地层。
4.3.3天然地基承载力、饱和砂土液化及软土与盐渍土
1.天然地基承载力
黄河三角洲地区基土承载力在不同位置、不同层位均有较大变化,从小于80kPa到大于300kPa。天然地基承载力指自地表算起的第一层或第二层基土(当第一层厚度小于3m,且第二层基土承载力高于第一层时,取第二层承载力数据)的承载力。区内天然地基承载力可分为4个等级(表4-7),其分布与变化规律与地貌单元有较密切的相关关系(图4-7)。
(1)承载力低区(fk<80kPa)的分布
① 呈条带状分布于现代黄河三角洲工程地质区内。如利津县虎滩乡西南—河口区义和镇南部、河口东南孤河水库—渤海农场总场北以及现代黄河入海口北侧等地,以上各地带多为1855年以后成陆,且位于滨海低地或洼地内,排水条件差,自重固结程度低。
表4-7天然地基承载力分区特征表
② 呈小片状分布于古黄河三角洲平原区。如东营区胜利乡南部,利津县王庄乡南部等。
(2)承载力较低区(80≤fk<100kPa)的分布
① 沿海岸线分布,宽度不一。
② 沿黄河泛流主流带边缘、前缘和洼地展布。如利津县大赵乡—虎滩—罗镇—河口区一带、集贤乡—渤海农场总场、孤北水库北部、利津前刘乡—东营区西城,以及东营区龙居乡—西范乡一带。
(3)承载力中等区(100≤fk<120kPa)的分布
① 分布于决口扇的顶部及缓平坡地区。如利津县南宋—北宋—明集,东营区龙居乡—油郭乡—六户镇—广饶县丁庄乡以及胜坨乡—高盖乡等地。
② 分布于现代黄河三角洲顶点附近。如宁海乡—汀河乡、宁海乡—傅窝乡一带。
③ 分布于现代黄河三角洲北部、东部。如河口区新户—刁口乡、孤东水库—五号桩、垦利县建林乡—孤东水库、建林—西宋乡。
(4)承载力较高区(fk>120kPa)的分布
① 分布于古黄河三角洲的南部。如牛庄—陈官—小清河一带。
② 分布于小清河以南的山前冲洪积平原区。
③ 零星分布于近代黄河三角洲平原区的地势较高处。
2.饱和砂土液化
砂土液化是指处于地下水位以下松散的饱和砂土,受到震动时有变得更紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙全部为水充填,因此,这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力骤然上升,而在地震过程的短暂时间内,骤然上升的孔隙水压力来不及消散,这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力(有效压力)减少,当有效压力完全消失时,砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力,变得像液体一样的状态,即通常所说有砂土液化现象。
区内的饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件,在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
液化判别就是根据土的物理力学性质及其他工程地质条件,对土层在地震过程中发生液化的可能性的判别。国家标准《建筑基础抗震设计规范》(GBJ11-89)中规定了饱和砂土、饱和粉土的液化判别方法,在对区内饱和砂土、饱和粉土的液化判别时,即依照了前述规范提供的方法,在液化势宏观判定的基础上,采用了原位测试资料——标准贯入试验进行了液化临界值和液化指数的计算。根据液化指数对地基液化等级的划分见表4-8。区内液化砂土的分布规律见图4-8。
(1)严重液化区
① 分布于现代黄河三角洲顶点,向北向东呈扇形展布的黄河泛流主流带的中上游部位,主要在陈庄镇—六合乡、虎滩乡—义和镇一带。
图4-7天然地基承载力分区示意图
表4-8地基液化等级表
② 零星分布于废弃河道带和决口扇,如下述地带:东营区永安乡—广北水库一线,呈条带状分布,为废弃河道带;利津县店子乡—前刘乡,呈片状分布,为决口扇的中部;东营区史口乡附近、东营区六户镇西侧、河口区新户乡东北等地。
该区内的饱和粉土、饱和粉砂颗粒均匀,粘粒含量低,沉积厚度较大,形成年代新,固结程度差,因此是最易发生液化的地区。
(2)中等液化区
① 分布于较大的决口扇及决口扇前缘坡地地带,利津县城东—明集乡—大赵乡、东营区胜利乡—董集乡—油郭乡一带。
② 分布于黄河泛流主流带或其边缘地带。宁海乡—垦利县城;陈庄镇—傅窝乡;渤海农场总场东—建林乡—新安乡;义和水库南—河口区。
③ 在滨海低地带内有零星片状分布,五号桩及以东地区;刁口码头东北—孤北水库北部;新户乡以西及以北的近海地带。该区一般位于严重液化区的外围及决口扇顶部位或零星分布于小规模的黄河主流带,饱和粉土、粉砂的粘粒含量较低,固结程度较差,因此是较易发生液化的地区。
(3)轻微液化区
① 分布于古黄河三角洲泛滥平原及决口扇边缘,如下述地带:利津县南宋乡—北宋乡;东营区龙居乡—广饶县陈官乡—丁庄乡。
② 分布于现代黄河三角洲的非黄河泛流主流带区,如下述地带:利津县王庄乡—垦利县胜坨乡;利津县集贤乡—垦利县城东部;河口区太平乡—义和水库。
该区粉土、粉砂的沉积厚度较小,粘粒含量较高,因此液化程度较轻。
(4)非液化区
① 分布于工作区小清河以南的山前冲洪积平原,该区地下水位埋藏深,水位以下的饱和粉土,粉砂密实程度较好,因此不易液化。
② 分布于沿海地带的滨海低地,该区除河口相沉积外,地层粘粒含量较高或以粘性土为主,因此不易液化。
3.软土与盐渍土
(1)软土
软土一般是指天然含水量高、压缩性大、承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。黄河三角洲地区地处渤海之滨,具有软土的沉积环境,钻探资料亦证明,区内呈片状分布着软土。
① 软土的划分标准
本次划分软土时采用如下方法:当满足下列条件之一时,并且厚度大于0.50m,将其确定为软土:承载力标准值fk<80kPa;标贯锤击数N63.5≤2;静力触探锥头阻力qc<0.5MPa;流塑状态。
② 软土的空间分布
软土主要分布于区内的东北部滨海地带、河口—刁口码头一带。利津县罗镇—黄河故道西、垦利县下镇乡东部,另外在利津县明集乡—广南水库一线呈不连续片状、碟状分布。
③ 软土的成因及主要物理力学性质
区内的软土具有两种成因:①烂泥湾相沉积:在历次河口的两侧,沉积的以细粒成分为主的土层,一直处于饱和状态,排水固结过程进展缓慢,所以土的力学性质很差。颜色以灰褐色为主,流塑态,土质细腻,岩性以粉质粘土为主,夹粉土和粘土薄层。②滨海湖沼相沉积:颜色以灰—灰黑色为主,有机质含量较高,具腥臭味,为淤泥或淤泥质土。
图4-8地基砂土液化分区示意图
表4-9软土的主要物理力学指标统计表
从表4-9中可以看出:区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的特点,在荷载作用下变形较大,对建筑物极为不利。因此,在工程建设规划时,应尽量避开有软土分布的地区。在无法避开软土的建筑物,应对区内的软土有足够的重视,采取一定的处理措施,对于一般工业民用建筑可采取粉喷桩法进行处理,对于高层重型建筑物应采取深基础,如沉管灌注桩等,以避开软土的不利影响(图4-9)。
(2)盐渍土
当土中的易溶盐含量大于0.5%,且具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍土。区内的盐渍土为滨海盐渍土,按含盐性质则大部分属氯盐渍土,局部为硫酸盐渍土,盐渍土按含盐量可分为弱盐渍土(0.5%~1%),中盐渍土(1%~5%)、强盐渍土(5%~8%)和超盐渍土(>8%),区内的盐渍土主要为弱盐渍土,局部地段有中盐渍土(见图4-10)。
4.3.4工程地基适宜性评价
工程建筑地基适宜性受多种因素的影响,为达到评价结果清晰简洁、合理反映出区内建筑适宜性等级的目的,选用了专家聚类法(亦称总分法)进行评价。评价过程为:首先拟定评价因子,对各评价因子量化、分级并给定各级别的标准分,其次用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,然后计算各勘测点单项因子分值和总分值,再按各点的总分值进行分区。最终的评价结果见表4-10、4-11、4-12、4-13。
图4-9软土分布示意图
图4-10盐碱土分布示意图
表4-10一般工业与民用建筑地基适宜性评价方案(评价深度10m)
① 沉降因子
② DⅠ——山前冲洪积平原;DⅡ——古黄河三角洲平原;DⅢ——现代黄河三角洲平原。
表4-11一般工业与民用建筑地基适宜性评价分区说明表
表4-12高层重型建筑物地基适宜性评价方案(评价深度25~30m)
表4-13高层重型建筑物地基适宜性评价分区说明表
一般建筑、高层建筑物地基适应性评价分区见图4-11、4-12。
图4-11一般建筑物地基适宜性评价分区示意图
图4-12高层建筑物地基适宜性评价分区示意图