張萬(wàn)濤

(安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，安徽合肥 230011)

0 引言

安徽省長(zhǎng)江區(qū)域銅陵段從長(zhǎng)江支流青通河至黃滸河一線(xiàn)，總長(zhǎng)度約73 km，走向從大通港向北，到巢湖地區(qū)拐向東，再向東南又快速?gòu)澫驏|北，呈“牛厄”狀繞行銅陵市及銅陵縣境，受區(qū)域地殼整體抬升影響，江心洲非常發(fā)育。長(zhǎng)江北岸基本為沖洪積形成的階地地貌，南岸局部為低山侵蝕地貌，部分為山前小型沖積平原及長(zhǎng)江階地混合地貌，南岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于北岸，因此港區(qū)多集中在銅陵側(cè)長(zhǎng)江南岸。

在港口工程建設(shè)中，需先掌握當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域地質(zhì)特征與場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，可為港口工程的選址、勘察、設(shè)計(jì)以及施工提供有益的參考和指導(dǎo)。本文對(duì)長(zhǎng)江流域銅陵段的區(qū)域地質(zhì)特征及具體場(chǎng)地工程地質(zhì)條件開(kāi)展系統(tǒng)的研究和試驗(yàn)，著重分析了研究區(qū)的地貌及構(gòu)造特點(diǎn)、地層特點(diǎn)及其對(duì)鉆探的影響、重點(diǎn)土層特性及其參數(shù)等，可為長(zhǎng)江流域銅陵段的港口工程建設(shè)及其他工程建設(shè)提供一定的參考和指導(dǎo)作用。

1 長(zhǎng)江區(qū)域銅陵段地貌及構(gòu)造特點(diǎn)

安徽長(zhǎng)江區(qū)域整體屬于喜馬拉雅構(gòu)造層第一亞構(gòu)造層，該構(gòu)造層由第四系組成，是一套河流相和冰川系列未固結(jié)～半固結(jié)沉積物。因此，它具有下粗上細(xì)的二元結(jié)構(gòu)，總體可稱(chēng)為二元陸屑建造。底部少量砂，礫下部砂，上部粘土，多為灰色或黃色，它們組成沖積平原和河谷階地。故謂之灰黃色砂泥質(zhì)二元建造，主要發(fā)育在下更新統(tǒng)和上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。早喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)時(shí)期，安徽東部表現(xiàn)為劇烈的大面積隆起，第三系零星分布長(zhǎng)江沿岸。晚喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)時(shí)期大別山和皖南兩大山區(qū)上升強(qiáng)烈，并塑造了近代地貌，開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)新紀(jì)元。

2 銅陵段地層特點(diǎn)

安徽省長(zhǎng)江區(qū)域銅陵段從長(zhǎng)江支流青通河至黃滸河一段長(zhǎng)江流域，大部分地段為長(zhǎng)江一級(jí)、二級(jí)地貌，局部發(fā)育江心洲，只有在銅陵市區(qū)部分地段為低山剝蝕地貌，沉積地層以第四系全新統(tǒng)淤泥質(zhì)粘性土及粉砂、細(xì)砂為主，銅陵地層除了外，銅陵市區(qū)靠近江邊 E1w－d，K2xn，，T1，等，K2xn宣南組含礫巖屑砂巖，含礫巖屑石英砂巖及巨厚層礫巖，含礫砂巖與粉砂巖;T1，T1g殷坑組鈣質(zhì)泥巖與深灰色薄至中厚層灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r亞層，上部灰?guī)r較多，厚83 m～286 m;區(qū)內(nèi)侵入巖為，石英閃長(zhǎng)巖。

各主要土層分布情況及其特征如下:

①1填筑土，雜色，稍密～中密狀態(tài)，主要分布于長(zhǎng)江人工堤岸處，厚度3.80 m;①4粉質(zhì)粘土，黃灰色，可塑～軟塑，夾粉細(xì)砂，粘土，局部表層為種植土，分布于長(zhǎng)江漫灘及階地地段，厚度2.80 m～6.0 m不等，為沖洪積產(chǎn)物;②1粉質(zhì)粘土，灰黑色，軟塑，夾薄層粉砂，含有機(jī)質(zhì)，層厚5.30 m，層底高程2.80 m;③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰黑色，流塑，夾薄層粉砂，含有機(jī)質(zhì)，腥臭味，夾粉細(xì)砂薄層，層厚3.30 m ～22.0 m，層底高程5.70 m ～16.40 m;③1粉質(zhì)粘土，灰黃色，可塑，粉質(zhì)粘土、粘土與半流塑狀態(tài)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土互層，夾粉細(xì)砂層，厚度1.0 m ～23.3 m 左右，層底高程 －5.0 m ～18.45 m;④粉砂～細(xì)砂，中密～密實(shí)狀態(tài)，青灰色，灰、灰綠色，密實(shí)，飽和狀態(tài)，含粘性土，局部含小礫石。層厚4.30 m～21.50 m，層底標(biāo)高－7.15 m ～ －30.30 m;⑥1中粗砂，青灰色，中密，夾細(xì)砂層，灰、灰綠色，密實(shí)，飽和狀態(tài)，含粘性土、礫石，局部為粗砂，偶見(jiàn)小卵石。層厚1.10 m ～3.10 m，層底標(biāo)高 －32.47 m ～ －27.23 m;⑦1卵石土，雜色，中密，以灰色為主，混粘性土，砂礫及卵石，灰色，中密狀態(tài)，飽和，中細(xì)砂充填，礫石直徑1 cm～2 cm，含量分布不均，30%～70%，含少量卵石，卵石粒徑3 cm～5 cm，局部卵石密集，夾細(xì)砂薄層。本次勘察未穿透該層，揭露最大層厚7.0 mm，最大層底高程－37.20 m;⑨1泥質(zhì)砂巖，紫紅色，含礫，泥質(zhì)砂巖揭露最大厚度18.20 m;⑩1砂巖，中風(fēng)化，暗紅色泥質(zhì)砂巖，夾粉砂巖，細(xì)砂巖，礫巖;⑩2砂巖，微風(fēng)化，暗紅，暗紅灰色為粉砂巖，細(xì)砂巖，夾泥質(zhì)砂巖。

各主要土層的物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

3 各土層特點(diǎn)分析及對(duì)鉆探的影響

安徽長(zhǎng)江銅陵段，地層特點(diǎn)是上細(xì)下粗，依次為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土，細(xì)砂、粗砂和礫石，卵石，往下為基巖層，長(zhǎng)江上鉆探為了固定孔位，通常需要套管跟進(jìn)，使用120 kg錘擊套管，套管內(nèi)徑127 mm。

淤泥質(zhì)土層具有長(zhǎng)江流域沉積的典型的千層餅狀結(jié)構(gòu)，流塑狀態(tài)，鉆進(jìn)較易，鉆探時(shí)淤泥質(zhì)土層成孔性較差，需掌握速度，不宜過(guò)快，粉質(zhì)粘土可塑～軟塑狀態(tài)，夾流塑淤泥質(zhì)土層，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速中等適宜，水泵量中等，細(xì)砂和粗砂鉆較易，但速度不宜過(guò)快，太快對(duì)穩(wěn)定孔壁不利，循環(huán)泥漿不能有效帶走鉆渣，銅陵礫卵石層與一般河流的礫卵石層不同，一般礫卵石層層間為細(xì)砂充填，鉆探時(shí)在水沖作用下，卵石與充填物分離，細(xì)顆粒先帶出，而銅陵卵石層卵石間充填物為含砂粘性土，鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)強(qiáng)度高，鉆進(jìn)極慢，需用復(fù)合鉆頭鉆進(jìn)。

表1 各主要土層的物理力學(xué)參數(shù)

4 重點(diǎn)土層的設(shè)計(jì)及施工相關(guān)參數(shù)

從鉆孔揭露資料、地層分布特征及其物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在安徽長(zhǎng)江銅陵段，③粉質(zhì)粘土層、④含粘性土碎石層與⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖對(duì)上部建筑物存在較大的影響，它們能否作為天然地基持力層，需進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)研究。

通過(guò)對(duì)這三層土進(jìn)行平板載荷試驗(yàn)，整理試驗(yàn)成果資料，獲得這三層土的承載力特征值(如表2所示)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可根據(jù)工程對(duì)地基承載力的要求，結(jié)合本文試驗(yàn)研究成果，綜合確定合適的建筑物持力層，保障建筑物的安全。

表2 各主要土層的載荷試驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

本文探討了長(zhǎng)江流域銅陵段的地貌及構(gòu)造特點(diǎn)，通過(guò)勘探試驗(yàn)揭示了其地層特征及分布狀況，通過(guò)試驗(yàn)獲得了各主要土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，分析了各土層特點(diǎn)，探討了其對(duì)鉆探的影響，最后，通過(guò)平板載荷試驗(yàn)探討了③粉質(zhì)粘土層、④含粘性土碎石層與⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖的承載力特征值及變形模量。本文研究成果具有較高的實(shí)踐和應(yīng)用價(jià)值，可為相關(guān)工程建設(shè)提供一定的參考與指導(dǎo)作用。

［1］吳友仁，王多垠，吳宋仁，等.長(zhǎng)江上游港口碼頭結(jié)構(gòu)型式及其發(fā)展趨勢(shì)［J］.港工技術(shù)，2005，12(4):22-24.

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