余 敏，趙 建

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊(duì)，安徽 銅陵 244000)

0 引 言

長(zhǎng)江沿岸地區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜，工程地質(zhì)問(wèn)題突出，給港口、碼頭、過(guò)江隧道、橋梁等工程建設(shè)帶來(lái)嚴(yán)重危害。在長(zhǎng)江沿岸地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，須弄清楚該地區(qū)工程地質(zhì)條件，掌握各類巖土體工程性質(zhì)特征。本文以銅陵長(zhǎng)江沿岸為研究對(duì)象，在大量基礎(chǔ)資料和鉆孔資料基礎(chǔ)上，進(jìn)行工程地質(zhì)、地質(zhì)問(wèn)題分析、研究，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性作出評(píng)價(jià)，對(duì)工程建設(shè)選址和規(guī)劃具有重要社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

1 研究區(qū)背景

1.1 地形地貌

研究區(qū)位于銅陵長(zhǎng)江段，屬長(zhǎng)江下游河段。地勢(shì)自南向東傾斜，河谷形態(tài)不對(duì)稱，左岸較寬的河漫灘，山地、丘陵離河床較遠(yuǎn)；右岸河漫灘較為狹長(zhǎng)，橫港至十里長(zhǎng)山一帶階地及丘陵逼近江邊，如圖1所示。

表1 巖土體工程地質(zhì)類型

1.2 巖土體劃分特征

巖體劃分特征：依據(jù)巖體成巖方式、物質(zhì)組成等因素，將區(qū)內(nèi)巖體工程地質(zhì)類型劃分為碎屑巖類、巖漿巖類和碳酸鹽巖類三個(gè)基本類型，又依據(jù)巖性組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及工程地質(zhì)特征，進(jìn)一步劃分為六個(gè)工程地質(zhì)巖組(表1)，其中較堅(jiān)硬-軟弱厚層狀砂礫巖、礫巖巖組為長(zhǎng)江兩岸主要巖層，俗稱“紅層”。

土體劃分特征：土體劃分為卵礫類土、砂性土、黏性土和特殊類土4種類型(表1)。沿江漫灘和江心洲以沖積成因的黏性土、砂性土和砂礫石層為主，層厚一般30～60 m，在垂直于長(zhǎng)江方向上，且遠(yuǎn)離長(zhǎng)江有所變薄；山前坡麓及丘陵地帶以第四系中更新統(tǒng)殘坡積和坡洪積成因的黏性土、泥礫層或砂礫卵石層為主，層厚一般10～20 m。

圖1 地形地貌圖

1.3 典型剖面

長(zhǎng)江兩岸河漫灘相典型剖面表部為細(xì)粒黏性土、粉細(xì)砂，往下逐漸變粗，下部為河床相礫、卵石(圖2)。上部由于粉粒含量高，抗剪強(qiáng)度低，工程地質(zhì)條件不利。在江水側(cè)向沖刷下，易產(chǎn)生岸邊塌方。

圖2 長(zhǎng)江河漫灘典型剖面圖

2 主要工程地質(zhì)問(wèn)題及特殊類土

2.1 軟土工程地質(zhì)問(wèn)題

區(qū)內(nèi)軟土呈層狀分布，埋深<5m，標(biāo)貫擊數(shù)N2-6擊/30cm，雙橋靜力觸探錐尖阻力qc為0.56MPa，原狀土抗剪強(qiáng)度12.5～55 kPa，承載力特征值60～90 kPa(圖3)。

圖3 軟土分布特征圖

軟土體具有觸變性、低強(qiáng)、高壓、低透水及不勻稱不良工程地質(zhì)特征。因地基處置不當(dāng)，或疏于處理，易引發(fā)地基沉陷、滑動(dòng)或側(cè)向擠出等災(zāi)害，湖湘沉積淤泥類土夾泥炭薄層，水泥攪拌樁遇泥炭層易造成斷樁，應(yīng)予以關(guān)注。

2.2 液化砂土問(wèn)題

液化砂土分布長(zhǎng)江兩岸河漫灘和江心洲，巖性為粉細(xì)砂、粉砂或粉土與粉質(zhì)黏土互層，層厚5～35 m，臨近長(zhǎng)江厚度大(圖4)。

圖4 粉細(xì)砂分布及等厚線圖

本區(qū)抗震設(shè)防烈度為VII度區(qū)，依據(jù)規(guī)范對(duì)該區(qū)地面以下15 m、20 m范圍內(nèi)飽和砂土，進(jìn)行判定，結(jié)果為輕微-中等液化。

砂土液化鐵路、公路、橋梁和民建等都造成不同等級(jí)危害。由砂土液化造成涌砂、地基失效及塌陷等危害已成為不可忽視的現(xiàn)象。

2.3 岸崩

工作區(qū)長(zhǎng)江河段上起老灣、大通，下至荻港鎮(zhèn)，是長(zhǎng)江下游最復(fù)雜河段，全長(zhǎng)約70 km。長(zhǎng)期受到水流影響，部分區(qū)域存在失穩(wěn)危險(xiǎn)。大型工程建設(shè)，如碼頭、過(guò)江通道建設(shè)等，須避開(kāi)可能存在失穩(wěn)危險(xiǎn)地段。

在詳細(xì)調(diào)查、分析與研究基礎(chǔ)上，建立江岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模擬，對(duì)岸線進(jìn)行評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐旨霸u(píng)價(jià)因子分級(jí)和賦值，通過(guò)單元內(nèi)各評(píng)價(jià)因子權(quán)重計(jì)算以此得出穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果并分區(qū)，為沿江開(kāi)發(fā)帶涉岸工程布局和岸線資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)服務(wù)。

經(jīng)評(píng)價(jià)得出，銅陵段長(zhǎng)江北岸的穩(wěn)定性總體好于南岸。

2.4 風(fēng)化巖和殘積土

對(duì)工程建設(shè)影響大且區(qū)內(nèi)廣泛分布紅層全風(fēng)化帶和閃長(zhǎng)巖殘積土，工程建設(shè)中應(yīng)予以關(guān)注。

全風(fēng)化紅層：①具浸水崩解特性；②具遇水軟化特性；③具有強(qiáng)度低，塑流變形特性。

花崗巖殘積土：①遇水易軟化及崩解，使其強(qiáng)度下降;②由于風(fēng)化不均勻，可能夾有球狀風(fēng)化體，造成分布及大小不規(guī)律。

3 工程建設(shè)評(píng)價(jià)

銅陵沿江岸線地區(qū)重點(diǎn)工程主要有長(zhǎng)江大橋、過(guò)江隧道、港口碼頭、倉(cāng)儲(chǔ)工程。

3.1 巖土工程分析與評(píng)價(jià)

(1) 場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)?？辈靾?chǎng)地及其附近無(wú)活動(dòng)性斷裂通過(guò)遠(yuǎn)離無(wú)滑坡、崩塌等產(chǎn)生條件，現(xiàn)狀下，場(chǎng)所穩(wěn)固性較好，適宜于建設(shè)目標(biāo)建筑。

(2)巖土工程性質(zhì)評(píng)價(jià)。上部黏性土、砂性土其強(qiáng)度低、壓縮性高，具有軟土變形和砂土液化問(wèn)題，不宜作建筑物基礎(chǔ)持力層；下部礫、卵石層，埋深較深，強(qiáng)度較高，可作一般建構(gòu)筑物基礎(chǔ)持力層；“紅層”砂巖，強(qiáng)度高，壓縮性低，但多數(shù)埋深大，十里長(zhǎng)山地段埋深淺處可作擬建構(gòu)筑物樁基持力層。

3.2 工程建設(shè)規(guī)劃適宜性分析

在進(jìn)行長(zhǎng)江岸線資料開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)、過(guò)江通道等涉岸重大工程建設(shè)布局規(guī)劃與選址過(guò)程中，須在掌握長(zhǎng)江岸線穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，滿足工程建設(shè)可靠性、經(jīng)濟(jì)性與當(dāng)前技術(shù)實(shí)用性，綜合分析長(zhǎng)江岸線資源與地質(zhì)條件、地質(zhì)特征、地質(zhì)問(wèn)題等，進(jìn)行工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)，供規(guī)劃決策參考。結(jié)合工程建設(shè)需要，依據(jù)該過(guò)江通道規(guī)劃位置周邊工程地質(zhì)條件分析，提出如下建議：

(1)開(kāi)發(fā)區(qū)過(guò)江通道兩岸土體厚度大，軟土分布面積廣，建議向上游移動(dòng)2～3 km基礎(chǔ)穩(wěn)定崗地地貌區(qū)，以避開(kāi)南岸軟土發(fā)育區(qū)和江岸不穩(wěn)定區(qū)。

(2)考慮到北岸軟土深度大，采用長(zhǎng)江大橋形式，勢(shì)必造成橋梁樁基過(guò)長(zhǎng)，難度增加與建設(shè)成本增加。鑒于我國(guó)已有諸多軟土地區(qū)過(guò)江隧道等工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建議北岸采用過(guò)江隧道，因此建議采用橋隧結(jié)合方式，即“南橋北隧”方案。

4 結(jié) 論

(1) 基本查明區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件，結(jié)合巖土工程地質(zhì)分析研究與工程建設(shè)有關(guān)工程地質(zhì)問(wèn)題，做出定性定量評(píng)價(jià)，并提出應(yīng)對(duì)措施。

(2) 基本查明區(qū)內(nèi)致災(zāi)特殊性土類型、分布、厚度、成因及工程地質(zhì)特性，劃分危害等級(jí)，并提出相應(yīng)防治措施意見(jiàn)。

(3) 對(duì)重要規(guī)劃工程設(shè)施場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)，對(duì)可能出現(xiàn)問(wèn)題提出防治措施建議。

(4) 運(yùn)用GIS平臺(tái)集成技術(shù)，開(kāi)展長(zhǎng)江岸線穩(wěn)定性定量分析與綜合評(píng)價(jià)工作，對(duì)過(guò)江隧道布置及建設(shè)形式提出建議。