天津地區(qū)第二海相層沉積結(jié)構(gòu)特征及對工程建設影響

李亞平 孫振營 席雪萍

摘要：天津地區(qū)作為整個中國東部沿海平原的一部分，受海、河流作用強烈，發(fā)生多次海侵事件，地基土在垂直和水平方向上變化頻繁。沉積相的差異直接決定土體的沉積結(jié)構(gòu)和物理力學性質(zhì)，因此，在天津地區(qū)工作中對海相層的劃分特別重視，而在這幾次海侵層中，第二海侵層劃分因不同單位認識不同存在著較大的差異。由此產(chǎn)生諸多不便，對此本文主要通過對天津中心城市第二海相層沉積層沉積特征和工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進行探討。

關鍵詞：第二海相沉積層沉積結(jié)構(gòu)沉積特征砂粘混雜

1第二海相沉積土體結(jié)構(gòu)研究的必要性和意義

第二海相沉積層：指上更新統(tǒng)四組土層，屬濱?！毕珟喑练e相，天津地區(qū)俗稱第二海相層。

天津地區(qū)作為整個中國東部沿海平原的一部分，受海、河流作用強烈，發(fā)生多次海侵事件，地基土在垂直和水平方向上變化頻繁。眾所周知，沉積相的差異直接決定土體的沉積結(jié)構(gòu)和物理力學性質(zhì)，因此，在天津地區(qū)工作中對海相層的劃分特別重視。值得一提的是，在這幾次海侵層的地層劃分中，第二海侵層劃分往往存在仁者見仁，智者見智的情況。不同單位之間也有著較大的爭議。究其根本原因，主要在于對第二海侵層的沉積特征認識還不夠明確。對第二海相沉積層認識不清往往產(chǎn)生許多問題，如：當搜集多家資料進行區(qū)域總體分析時，資料難以整合利用的情況。另外，可通過第二海相沉積土層的沉積特征進行研究揭示渤海灣地區(qū)第二海相層沉積規(guī)律。

2.第二海相沉積層土體的結(jié)構(gòu)特征

依據(jù)天津巖土工程技術(shù)規(guī)范，通過對天津地區(qū)（濱海新區(qū)、新四區(qū)和市內(nèi)六區(qū)200余鉆孔照片資料的整理分析，天津地區(qū)第二海相沉積層土體結(jié)構(gòu)特征主要分以下幾類：

2.1均勻粘性土的沉積結(jié)構(gòu)：主要位于天津市區(qū)及西北部。

沉積特征：淺灰色或灰黃色；可塑狀態(tài)。土性為粘土或粉質(zhì)粘土，土質(zhì)均勻。一般見不到宏觀海相貝殼等標志物，底板標高差異較大。

成因分析：該地段多屬靜水環(huán)境形成，多屬濱海湖沼相沉積。

工程指標特征：天然含水量為25.5-31.2，天然重度18.8-21.8，空隙比0.53-0.87之間，液性指數(shù)0.28-0.97。

存在問題：由于具有這種灰色特征的土體在市區(qū)及西部頂?shù)装宀町愶@著，市區(qū)多在25-32m左右出現(xiàn)，而部分地帶甚至到37m左右才見或未曾發(fā)現(xiàn)。于是，就存在人為在25m左右劃分出第二海相層的現(xiàn)象。筆者人為，市區(qū)及西部一帶出現(xiàn)的此特征的土層，其底板標高差異較大。反映了古地理地貌存在差異。另一方面說明，海侵已在此表現(xiàn)微弱，或者說未有表現(xiàn)。具有關微體古生物測試顯示，土體具有濱海湖沼相沉積特征。

2.2含少量粉土斑點的粘性土

沉積特征：淺灰色～灰色，一般為軟塑或可塑狀態(tài)；夾少量砂斑，粘粒含量高。定名多為粘土（一般米26m以下），厚度一般1m左右。

成因分析：此沉積類型為靜水環(huán)境下形成，在粘性顆粒下沉過程中伴隨砂土顆粒沉積，砂斑多為生物潛穴。

工程指標特征：天然含水量25.5-41.7，天然重度17.6-18.8，空隙比0.8-1.0之間，液性指數(shù)0.6-0.9。

分布位置：主要分布于東麗區(qū)-塘沽區(qū)西部一帶。

存在問題：屬濱海相沉積，該土體為壓縮模量相對較小，土體固結(jié)程度稍差。

2.3砂粘混雜的絮狀結(jié)構(gòu)

沉積特征：綠灰-黃綠色，可塑狀態(tài)；土性為粉質(zhì)粘土，粉粒含量高，多砂斑，多見毛蚶單片和碎片。厚度一般不大于2m。

成因分析：此沉積類型多屬水動力條件較強的環(huán)境下形成，屬潮坪堆積形成。

工程指標特征：天然含水量為15.8-30.4，天然重度19.6-21.4，空隙比0.453-0.784之間，液性指數(shù)0.22-0.95。

分布位置：一般分布于第二海相沉積層的下部。

存在問題：該土體雖砂質(zhì)成分含量高，但固結(jié)程度相較第三陸相沉積層較差。加之其厚度較小，一般小于1.5m，因此，一般不作為樁基持力層選用。

3.結(jié)論

（1）天津地區(qū)第二海相沉積土層沉積結(jié)構(gòu)主要包括粘性土、含少量砂斑的粘性土、砂粘混雜的粘性土3種類性。

（2）天津地區(qū)第二海相沉積層由于受海侵影響不同，巖土體性質(zhì)在天津市區(qū)和塘沽濱海一帶存在顯著的差異。市區(qū)一帶主要表現(xiàn)為灰色或灰黃色粘性土，具濱海湖沼相沉積特征；在塘沽濱海一帶表現(xiàn)為粘性土+砂粘混雜粘性土的特征。

（3）天津地區(qū)由于受海侵的強度和范圍不同，土層沉積具有典型的同期異相型，建議通過對土體沉積結(jié)構(gòu)的研究，在天津城區(qū)周邊建立土體沉積構(gòu)架。將來在巖土工程勘察中從沉積學角度，對不同沉積環(huán)境下，不同性質(zhì)的地基土進行更精細的工程地質(zhì)分層奠定基礎。