濮陽新區(qū)地震小區(qū)劃工程地震地質(zhì)條件綜合研究

魏慶龍

（河南省地礦局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南鄭州450045）

濮陽是中原油田所在地，石油、天然氣、鹽、煤等資源豐富，是國家重要的石油化工基地，石油機(jī)械裝備制造基地、國家重要的商品糧生產(chǎn)基地。濮陽新區(qū)范圍為：東至S209，西至大廣高速，南沿綠城路、東濮路、晉豫魯鐵路，北沿新北環(huán)（固雙路）、龍鄉(xiāng)路、濮范高速南緣，面積約170km2，見圖1。為進(jìn)一步提高濮陽新區(qū)綜合抗震防災(zāi)能力，最大限度地減輕地震災(zāi)害，保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)順利進(jìn)行，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，對濮陽新區(qū)工程地震地質(zhì)條件進(jìn)行了綜合研究。

1 地形地貌

工作區(qū)地處黃河下游沖積平原，地形平坦，略有起伏，地勢總體西高東低，南北自然坡降1/5000～1/6000，東西自然坡降1/6000～1/8000。區(qū)內(nèi)由于黃河多次改道，使地表地貌表現(xiàn)為不同的形態(tài)特征，工作區(qū)地貌類型比較簡單，根據(jù)成因類型和地貌形態(tài)將本區(qū)劃分為A決口扇、B黃河泛流平地及C黃河故道3個地貌單元，見圖1。

1.1 A決口扇

決口扇地貌因黃河河道行洪期間因漫堤、沖堤、潰堤、扒堤發(fā)生的決口泛濫事件，所形成地上懸河所特有的附屬地貌。分布于工作區(qū)西部，后墳臺頭村以南、北豆村、楊莊村一帶，地面高程在51.8～54.6m，呈扇狀分布。地表巖性為粉土和粉質(zhì)粘土。

1.2 B黃河泛流平地

黃河泛流平地地貌由黃河多次決口泛濫淤積所形成。分布于工作區(qū)中部，綠城路以北，固雙路以南，包括市區(qū)、馬頰河兩側(cè)、濮范公路一帶，地面標(biāo)高49.1～53.3m，地表巖性多為粉土和粉質(zhì)粘土。

1.3 C黃河故道

由于黃河多次遷徙改道，遺留黃河故道。東漢時期(公元11年)，黃河自滑縣分支改道東流，經(jīng)濮陽縣城南門外流向清河頭西，折向東北，穿過工作區(qū)東部。分布于東七保寨村一帶，地面高程在49.0～54.0m，地表巖性為粉土和粉質(zhì)粘土。

2 工程地質(zhì)分區(qū)

2.1 場地全新統(tǒng)地層厚度及其分區(qū)

場地全新統(tǒng)地層是場地覆蓋層的最上層，一般相對于下部的上、中、下更新統(tǒng)地層較軟、較松散，但卻是工程建筑物的直接載體。因此，其厚度的分布特征對場地工程地質(zhì)分區(qū)有重要意義。為摸清場地全新統(tǒng)地層巖性分布特征，對場地布置了剖面線，剖面盡可能地貫穿多個地貌分區(qū)；剖面線的走向要盡量垂直于區(qū)域地質(zhì)斷裂帶的走向；根據(jù)以往該地區(qū)研究成果（河南平原第四紀(jì)地質(zhì)研究成果），第四系地層從東至西有逐漸變厚的現(xiàn)象；該區(qū)為黃河沖積平原，地層的分布特征與黃河流向有密切聯(lián)系，基于以上原則，在橫向上，從工作區(qū)的西至東，布置了1-1′、2-2′、3-3′、4-4′、5-5′、6-6′、7-7′，共7條剖面；在縱向上，從工作區(qū)北至南布置了8-8′剖面線。

根據(jù)對場地內(nèi)鉆孔資料和工程地質(zhì)剖面分析，基于重點分析研究8條工程地質(zhì)剖面。其全新統(tǒng)地層厚度，發(fā)現(xiàn)場地區(qū)自西向東全新統(tǒng)厚度逐漸變大，詳見表1。

表1 場地各地區(qū)全新統(tǒng)地層厚度分區(qū)統(tǒng)計表

由表1可知，全新統(tǒng)地層最薄的地區(qū)分布在工作區(qū) 的西部的決口扇地貌單元，在濮陽市西部的后墳臺頭村以南、北豆村、楊莊村一帶，平均厚度為24.0m；全新統(tǒng)地層較薄的地區(qū)分布在工作區(qū)中部的黃河泛流平地地貌單元，在綠城路以北，固雙路以南，包括市區(qū)、馬頰河兩側(cè)、濮范公路一帶，平均厚度為25.7m；全新統(tǒng)地層較厚的地區(qū)分布工作區(qū)東北部的黃河故道地貌單元，在清河頭鄉(xiāng)北部的東七保寨村、里信村、大河寨村一帶，平均厚度為30.1m。

表2 工程地質(zhì)綜合分區(qū)依據(jù)表

2.2 場地覆蓋層厚度及其分區(qū)

根據(jù)場地覆蓋層厚度確定結(jié)果分析場地各地段覆蓋層厚度大小，可以看出，地貌分區(qū)B黃河泛流平地覆蓋層厚度與A決口扇覆蓋層厚度相差不大，C黃河故道覆蓋層厚度最大，分別統(tǒng)計出，地貌分區(qū)A決口扇、B黃河泛流平地、C黃河故道覆蓋層厚度為82～86m、80～92m、82～92m，覆蓋層平均值依次為84.3m、84.1m和87.3m。

2.3 建筑場地類別分區(qū)特征

根據(jù)整個場地土層等效剪切波速及場地覆蓋層厚度，最終確定該建筑場地類別均為Ⅲ類。

2.4 場地工程地質(zhì)分區(qū)

表3 工程地質(zhì)Ⅱ區(qū)亞區(qū)分區(qū)依據(jù)表

工程地質(zhì)分區(qū)首先必須進(jìn)行工程地質(zhì)單元的劃分，工作區(qū)位于黃河下游沖積平原，地表以下30m范圍內(nèi)的主要巖性是粉土、粉質(zhì)粘土和砂層。根據(jù)場地地層、巖性、全新統(tǒng)厚度、覆蓋層厚度、地形地貌環(huán)境、建筑場地類別等，將場地劃分成A、B、C三個大類的工程地質(zhì)單元對應(yīng)著3個工程地質(zhì)區(qū)；即A區(qū)（王什西決口扇工程地質(zhì)區(qū)）、B區(qū)（固城—岳村黃河泛流平地工程地質(zhì)區(qū)）及C區(qū)（清河頭東黃河故道工程地質(zhì)區(qū)）。分區(qū)劃分依據(jù)見表2。又根據(jù)粘性土和非粘性土的組合關(guān)系及巖土體結(jié)構(gòu)類型細(xì)分工程地質(zhì)亞區(qū)，各亞區(qū)劃分依據(jù)見表3。就本區(qū)而言，影響工程地質(zhì)條件的直接因素是松散沖積物的巖性、淺層地下水位埋深以及人類活動等。

3 工程地震地質(zhì)條件綜合研究

根據(jù)GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中第4.1.1條和表4.1.1有關(guān)劃分對建筑抗震有利、不利和危險地段標(biāo)準(zhǔn)，工作區(qū)共分3個大的工程地質(zhì)單元區(qū)，即A、B、C三個區(qū)，其中A區(qū)為決口扇，覆蓋層82～88m，平均84.3m，等效剪切波速在197～228m/s之間，平均為212.9m/s，Ⅲ類建筑場地，未見鉆孔液化的可能性，綜合認(rèn)為屬對建筑抗震一般地段。

其中B區(qū)為黃河泛流平地，覆蓋層80～92m，平均84.1m，B1亞區(qū)等效剪切波速在193～235m/s之間，平均211.7m/s，Ⅲ類建筑場地，未見鉆孔液化的可能性，綜合認(rèn)為屬對建筑抗震一般的地段，B2亞區(qū)等效剪切波速在195～232m/s之間，平均213.3m/s，Ⅲ類建筑場地，未見鉆孔液化的可能性，綜合認(rèn)為屬對建筑抗震一般的地段，B3亞區(qū)等效剪切波速在194～231m/s之間，平均213.4m/s，Ⅲ類建筑場地，遇強(qiáng)烈地震時，在該區(qū)西南部液化現(xiàn)象較為普遍，綜合認(rèn)為該區(qū)西南部北李樓村—劉思公寨—劉貫寨村一帶及高家莊村附近地段屬對抗震不利地段，其他地段屬對建筑抗震一般的地段。

其中C區(qū)為黃河古道區(qū)，場地覆蓋層82～92m，平均87..3m，等效剪切波速在201～2371m/s之間，平均216m/s，屬Ⅲ類建筑場地，遇強(qiáng)烈地震時，在該區(qū)西南部地段有液化現(xiàn)象，綜合認(rèn)為該區(qū)西南部沙河寨村及黃昌湖村東附近地段屬對抗震不利地段，其他地段屬對建筑抗震一般的地段。

4 結(jié)論

（1）場地位于濮陽市的北部及東部，其東至S209，西至大廣高速，南沿綠城路、東濮路、晉豫魯鐵路，北沿新北環(huán)（固雙路）、龍鄉(xiāng)路、濮范高速南緣，面積約170km2。區(qū)內(nèi)公路縱橫交錯，交通十分便利。地貌單元屬黃河下游沖積平原區(qū)，除工作區(qū)西部有零星分布的規(guī)模較小的砂丘以外，其余地形平坦、開闊，略有起伏。

（2）場地位于工程地質(zhì)分區(qū)的決口扇區(qū)、黃河泛流平原區(qū)和黃河古道區(qū)，并依據(jù)沉積環(huán)境和地層巖性、厚度進(jìn)一步劃分成3個工程地質(zhì)亞區(qū)。

（3）場地地面以下20.0m深度范圍內(nèi)的等效剪切波速為195～235m/s。場地土均為中軟土。場地內(nèi)剪切波速大于500m/s的地層主要分布在地面以下80～92m，即覆蓋層厚度約為80～92m，建筑場地類別均為Ⅲ類。

（4）場地遭遇Ⅶ度地震烈度時，場地大部分地段無地震液化，局部零星分布有輕微至中等液化區(qū)。場地遭遇Ⅷ度地震烈度時，液化范圍較Ⅶ度時有所擴(kuò)大，液化指數(shù)有所增加。

（5）決口扇區(qū)（A區(qū)）屬對建筑抗震一般地段。黃河泛流平地（B區(qū)）其中B1及B2亞區(qū)場地屬抗震一般地段，B3亞區(qū)場地西南部北李樓村—劉思公寨—劉貫寨村一帶及高家莊村附近地段屬抗震不利地段，其他地段屬對抗震一般地段。黃河古道區(qū)（C區(qū)）西南部沙河寨村及黃昌湖村東附近地段屬抗震不利地段，其他地段屬對抗震一般地段。

（6）在勘察深度（100m）范圍內(nèi)，場地土自上而下分為3套地層，上部主要由褐黃、淺灰及灰黑色粉土、粉質(zhì)粘土及粉細(xì)砂組成，中部為灰黃、褐黃含鈣質(zhì)結(jié)核粉質(zhì)粘土、細(xì)砂，下部為棕黃、褐黃色含大量鈣質(zhì)結(jié)核粉質(zhì)粘土、粉土和細(xì)砂。場地內(nèi)共分8個工程地質(zhì)單元層，其中淺部地層在工作區(qū)東部變化較大、西部較穩(wěn)定。工作區(qū)深部地層較穩(wěn)定，詳見表4。

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表4 場地工程地震地質(zhì)條件綜合評價表