湛江組黏性土層的工程特性淺析

寇銀川

摘 要：本文是通過對廣東省湛江地區(qū)雷州電廠配套碼頭工程的巖土進行地質(zhì)勘測，根據(jù)設(shè)計部門提出的勘察技術(shù)及相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求，通過對雷州電廠配套碼頭巖土層進行地質(zhì)調(diào)查、鉆探、取樣、原位測試等手段，用以查明湛江整個市區(qū)粘性土層的性質(zhì)、分布規(guī)律、物理力學(xué)指標、巖土特性等各項指標，以便為后期湛江地區(qū)地質(zhì)的穩(wěn)定性、適宜性進行評價，為后期工程設(shè)計提供地質(zhì)基礎(chǔ)參考資料。

關(guān)鍵詞：湛江;黏性土;特性;地質(zhì)

1 湛江黏性土層的地質(zhì)條件

1.1湛江黏性土的工程地質(zhì)條件

雷州電廠配套碼頭工程項目位于廣東省湛江市雷州市烏石鎮(zhèn)北部灣海域，具體位置為烏石港與流沙港之間的三教港，水路上距離烏石港約9km，距離流沙港24km。1995 年，北部灣 6.1級地震即發(fā)生在烏石凹陷邊界北東東向斷裂與北西向斷裂的交匯部位。北部灣盆地不同凹陷新生代以來沉降的幅度存在差異，特別是烏石凹陷沉降幅度較大，這也導(dǎo)致了新構(gòu)造活動的差異性?？眳^(qū)揭示巖土層主要為第四系全新統(tǒng)海相沉積層、風(fēng)化殘積層及生物沉積層，下更新統(tǒng)湛江組海陸交互沉積、海相沉積地層及火山巖。主要沉積物為碎石土、黏性土、砂性土及玄武巖等。

1.2湛江黏性土的水文地質(zhì)條件

區(qū)地下水含水層主要為第四系中粗砂與粉細砂層。砂層厚度大，分布連續(xù)，貫通性好，透水性強，地下水賦存量較大。勘區(qū)地表水主要為海水，本次勘察采取海水樣 1 組進行了水質(zhì)分析實驗，具體水

化學(xué)分析情況見水質(zhì)分析成果報告。擬建工程位于海域，具備遭受物理性腐蝕和化學(xué)類腐蝕的環(huán)境條件。按環(huán)境類型分類，本工程具備混凝土直接臨水的條件，屬 I 類環(huán)境。

2巖土層物理力學(xué)性質(zhì)的指標統(tǒng)計分析

2.1黏性土層的物理力學(xué)性能

本次工程地質(zhì)層（或單元土體）的劃分主要根據(jù)其形成年代、成因類型和土層的物理力學(xué)指標等綜合考慮，以野外現(xiàn)場劃分為基礎(chǔ)，結(jié)合巖土試驗指標最終確定，共分為6個大的工程地質(zhì)層，進一步細分為 13個小工程地質(zhì)層。

就黏性土層而言，湛江組區(qū)內(nèi)第四系黏性土層均屬于下更新統(tǒng)湛江組黏性土層。湛江組黏性土層有其自身的工程特性，屬強結(jié)構(gòu)性土。在原始狀態(tài)下力學(xué)強度高，壓縮性低，很多時候其自身強度能滿足工程設(shè)計的應(yīng)力需求，但是抗擾動能力差，一經(jīng)擾動，強度急劇降低，壓縮性大大增強。因此，對于湛江組黏性土層，室內(nèi)試驗得出的數(shù)值往往偏低。本場區(qū)基槽開挖極易對湛江組黏性土層造成一定的擾動，破壞其應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致其強度降低。

2.2黏性土層地質(zhì)的分布特征

本次勘察場區(qū)土層主要由第三系和第四系地層組成，根據(jù)巖土的成因劃分為 4 層，主要地層如下：

①基巖（上新世～下更新世）：玄武巖β 3

②海積沉積層 Q 4 m ：軟土（淤泥、淤泥質(zhì)粘土）

③陸相沖積層 Q 3 al （粘土、粉質(zhì)粘土、粉細砂和中粗砂）

④海相沉積層 Q 3 m （粉細砂、中粗砂、粘土和粉質(zhì)粘土）

勘察場地內(nèi)的巖土層按自上向下的順序進行分層，綜合考慮了巖土

層成因、力學(xué)性質(zhì)，地層黏土部分分布特征如下：

1 淤泥：深灰色、灰色及灰黃色，流塑-軟塑，含貝殼碎屑，含中粗砂，偶夾碎石。本層位于海底表面，其平均厚度僅為 0.33 米，但為了詳細描述該層在勘察區(qū)域內(nèi)的分布特點而獨立劃分出來，該層頂?shù)茁裆顬?15.20～-16.90 米，隨地形略有起伏，在鉆孔 ZK27 中厚度為 1.10 米。標貫擊數(shù)為 1～2 擊。

粉質(zhì)粘土：褐黃色，堅硬，混中粗砂，局部夾薄層粉細砂，偶

混碎石。本層位于海底淤泥以下，分布連續(xù)，局部與③1 粘土呈互層狀或互相穿插，平均厚度 2.00 米，頂?shù)茁裆顬?15.7～-20.45 米。平均標貫擊數(shù)為 24 擊。

中粗砂Q 1al+m ：灰黃色，局部褐黃色，飽和，密實，局部中密。微有黏性，局部夾黏性土層，混貝殼屑，含云母。該層多呈透鏡體狀發(fā)育于④黏土的上部或下部或穿插其中。分布不均。一般層厚 0.70～5.40m，平均厚度為 2.20m。平均標準貫入擊數(shù)N=61 擊（28～88 擊）。

3湛江黏性土層在巖土層當中常見問題研究

3.1黏性土在地基巖土層當中地震效應(yīng)

場地土層中，軟弱土、中軟土、中硬土、堅硬土及巖石等均有分布，深水區(qū)場地等效剪切波速在 250～500m/s 之間，平均等效剪切波速為 355.8799m/s;淺水區(qū)場地等效剪切波速在 250～500m/s 之間，平均等效剪切波速為393.62m/s。根據(jù)勘察資料，場區(qū)覆蓋層厚度>80m，綜合判別擬建場地類型為中硬場地土，場地類別為Ⅱ類。

場區(qū)位于濱海，場地土整體上屬于中硬土，僅海域深水區(qū)表層有一定厚度的淤泥及淤泥質(zhì)土，若予以清除，則可消除其震陷影響;且場區(qū)砂土層進行砂土液化判別均為不液化。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）中 4.1.1 條建筑場地抗震地段劃分標準，本場地地段屬于對建筑物抗震有利的地段。

3.2黏性土土層對地基基礎(chǔ)選型的參照分析

根據(jù)本次勘察成果，勘區(qū)主要地層為第四系地層，具有明顯的海相沉積和海陸交互相沉積特點，大部分地層在縱向和橫向上層位相對穩(wěn)定，巖性變化不大，連續(xù)性較好，局部呈楔形體、透鏡體分布。因此，根據(jù)勘區(qū)地層分布情況和地基土物理力學(xué)特性綜合分析，勘區(qū)地層屬較均勻地基土。

勘區(qū)水下地勢總體較平緩，屬海底平原，不存在滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象?？眳^(qū)砂土層經(jīng)液化判別后，均為不液化土層?？眳^(qū)存在的不良地質(zhì)作用主要為軟土震陷。設(shè)計時宜按有關(guān)規(guī)范考慮其不良影響。

雷州電廠配套碼頭泊位基槽開挖后，基底地層部分為黏土和中粗砂層，部分為中粗砂層。重件泊位基槽開挖后，基底地層則為黏土和中粗砂層?？紤]到黏土為湛江組黏性土層的工程特性，開挖后其力學(xué)強度可能降低且經(jīng)海水浸泡可能具有一定的脹縮性，應(yīng)注意不同基底地層產(chǎn)生沉降的不均勻性。在后期湛江其它工程地基的選擇過程當中，可以根據(jù)地基黏性土體的性質(zhì)合理選擇地基的類型。

4結(jié)束語

通過對湛江雷州市區(qū)新建項目碼頭工程的地質(zhì)勘測報告，對于湛江組黏性土層而言，未發(fā)現(xiàn)影響其穩(wěn)定的現(xiàn)代構(gòu)造活動形跡分布，工程區(qū)屬構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)。但不排除未來會有發(fā)生地震的可能性?？梢愿鶕?jù)勘測報告上面的各項數(shù)據(jù)指標，提早預(yù)防。勘區(qū)海岸線穩(wěn)定，水深條件良好，地基穩(wěn)定，根據(jù)勘察資料揭示，未發(fā)現(xiàn)其他影響工程建設(shè)的不良地質(zhì)作用，適宜本工程建設(shè)。勘區(qū)場地內(nèi)分布有淤泥及淤泥質(zhì)土，該層屬軟土，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性低、抗剪強度低，靈敏度高的特點，在基礎(chǔ)設(shè)計與施工中均應(yīng)考慮其影響;

湛江地區(qū)地層主要為湛江組地層，該地層屬強結(jié)構(gòu)性土，具有在原始狀態(tài)下強度高、一經(jīng)擾動強度急劇降低的特點，勘區(qū)場地土類型為中硬場地土，勘區(qū)砂土不存在液化現(xiàn)象，這對于后期指導(dǎo)湛江組黏性土層上面的施工設(shè)計將有著重要作用。

參考文獻：

[1] 吳波，廣東大唐國際雷州電廠“上大壓小”新建工程項目配套碼頭工程，巖土工程勘察設(shè)計報告，中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，2015（4）.

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院? 730030）