長(zhǎng)江九江段軟土層工程地質(zhì)特征及穩(wěn)定性分析★

楊永革 陳 靜 黃 錦

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030)

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長(zhǎng)江九江段軟土層工程地質(zhì)特征及穩(wěn)定性分析★

楊永革 陳 靜 黃 錦

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030)

通過分析長(zhǎng)江九江段軟土層的分布規(guī)律、巖性結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性，探討了軟土的物理力學(xué)性質(zhì)、壓密特性與震陷之間的發(fā)育規(guī)律，研究成果可為長(zhǎng)江九江段河道整治、工程規(guī)劃和建設(shè)地基施工提供參考依據(jù)。

軟土層，含水量，承載力，孔隙比

九江市位于長(zhǎng)江中下游南岸，是江西省的北大門，黃金水道長(zhǎng)江與京九鐵路大動(dòng)脈在此交匯，具有得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。研究區(qū)地形地貌屬長(zhǎng)江沖積和湖積平原，由第四系全新統(tǒng)沖、湖積物組成。沉積物中廣泛發(fā)育一套厚度較大的軟土層，巖性以軟粘土、淤泥質(zhì)粘土為主，具有孔隙比大、高壓縮性、高含水率、強(qiáng)度低、性質(zhì)軟弱的特征，如若處理不當(dāng)，容易引起工程事故[1]。

1 軟土層分布特征

軟土層主要分布于九江市區(qū)西部的閻家渡—甘棠湖一帶，北臨長(zhǎng)江，南依七里湖，地面標(biāo)高15 m～20 m，分布面積約13.5 km2。出露第四系全新統(tǒng)沖、湖積沉積物，厚度一般25 m～40 m，最厚達(dá)86.5 m。其中軟土層以全新統(tǒng)河漫灘相、湖相灰～深灰色淤泥質(zhì)土為主，埋深一般在2 m～6 m之間，厚度一般5 m～25 m。第四系下伏為古近紀(jì)紅色粉砂巖。

2 軟土層的巖性和結(jié)構(gòu)特征

研究區(qū)軟土的巖性主要包括軟塑～流塑狀的軟粘土和流塑狀的淤泥質(zhì)粘土兩類，其成因分別為長(zhǎng)江河漫灘沉積與湖泊洼地靜滯水體沉積。

河漫灘相軟土(Qhal)：巖性為灰褐色含粉砂及少量有機(jī)質(zhì)的軟粘土、灰褐色～深灰色有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥質(zhì)粘土。軟粘土中小于0.1 mm的粉砂～粘粒含量71.7%～73.22%，多呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定；而淤泥質(zhì)土常以透鏡體形式夾于軟粘土之中，含植物根系。軟土厚度一般4 m～8 m，最厚達(dá)11.84 m。埋深多小于3 m，遠(yuǎn)離江岸，厚度變薄，埋深增大。

湖相軟土(Qhl)：有機(jī)質(zhì)含量稍高于河漫灘相軟土。軟粘土一般為灰～深灰色，呈軟塑～流塑狀，云母片含量達(dá)20%～30%，腐殖質(zhì)約10%，風(fēng)干后致密堅(jiān)硬；淤泥質(zhì)粘土呈深灰～灰黑色，呈流塑狀態(tài)，淤泥含量30%～40%，可塑性較強(qiáng)，可結(jié)性差，干燥時(shí)刀切面光滑，略具腐臭味[2]。湖相軟土層從四周向湖盆中心，由軟粘土逐漸過渡為淤泥質(zhì)粘土。軟土埋深多小于5 m，厚度5 m～15 m，最厚達(dá)22.74 m。

3 軟土工程地質(zhì)特征

1)天然含水量高：淤泥質(zhì)粘土天然含水量為37.08%～76.00%，液限值35.57～60.30，天然含水量高于液限，液性指數(shù)1.12～1.76，呈流塑～軟塑狀態(tài)，結(jié)構(gòu)上為極度軟弱的土層。

2)孔隙比大：軟粘土范圍值為0.84～1.23，淤泥質(zhì)粘土范圍值為1.08～1.98。根據(jù)孔隙比值劃分(淤泥質(zhì)土為1.0～1.5，淤泥>1.5)，屬淤泥質(zhì)土和淤泥。淤泥、淤泥質(zhì)土層分布不均勻，常夾有粉土、粉細(xì)砂透鏡體。易出現(xiàn)地基不均勻沉降或震陷等不良工程地質(zhì)問題。

3)壓縮性高：壓縮系數(shù)為0.55 MPa-1～1.67 MPa-1，壓縮模量為1.47 MPa～3.43 MPa，屬高壓縮性土，在附加壓力作用下，易產(chǎn)生較大的沉降變形。

4)承載力及抗剪強(qiáng)度低：內(nèi)聚力4.9 kPa～36.3 kPa，內(nèi)摩擦角3.1°～16.5°，預(yù)示軟土層穩(wěn)定邊坡將會(huì)很平緩，挖深拓寬工程開挖量加大。容許承載力39.2 kPa～98.1 kPa，預(yù)示軟土地基必須處理，以承受上部建筑物相應(yīng)的荷載。

5)土體的礦物成分對(duì)其內(nèi)摩擦角的影響，主要通過礦物的形狀而起作用，片狀含量高的土體比棱角狀或渾圓狀礦物含量高的土體的內(nèi)摩擦角低。土體飽和狀態(tài)時(shí)的自然休止角一般比干燥狀態(tài)時(shí)的小[2]。

6)透水性微弱：軟土滲透系數(shù)為1.30×10-6cm/s～9.69×10-8cm/s,預(yù)示排水固結(jié)進(jìn)程將十分緩慢。

4 軟土震陷分析

研究區(qū)軟土分布甚廣，且具埋深淺、厚度較大等特征。軟粘土：其孔隙比0.84～1.23，天然含水量28.88%～46.80%，震陷靈敏度值1.43～1.94，屬不靈敏的土層。淤泥質(zhì)粘土：其孔隙比1.08～1.98，天然含水量37.08%～76.00%，震陷靈敏度值3.96～21.67，屬靈敏的、稍易流動(dòng)的土層，稍經(jīng)擾動(dòng)，土層結(jié)構(gòu)即被破壞，受震時(shí)可能產(chǎn)生較重的不均勻震陷，震陷危害程度極大[3]。按軟土地區(qū)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)二、三級(jí)建筑物其震陷值可達(dá)30 mm～120 mm。

5 結(jié)論與建議

1)研究區(qū)軟土層具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力及抗剪強(qiáng)度低、透水性微弱和觸變靈敏度高等儲(chǔ)多不良工程地質(zhì)特征。2)研究區(qū)內(nèi)軟土層經(jīng)建筑工程、堆筑填土等多年堆載預(yù)壓后，可脫水固結(jié)，其工程地質(zhì)特征會(huì)明顯好轉(zhuǎn)。在工程設(shè)計(jì)取值時(shí)，應(yīng)有所區(qū)別。3)在軟土層區(qū)規(guī)劃建設(shè)時(shí)，僅對(duì)其一般工程地質(zhì)性質(zhì)試驗(yàn)分析是不夠的，應(yīng)加強(qiáng)巖土工程勘察工作，進(jìn)行有關(guān)專題性研究，以查明軟土層的巖性、厚度、分布和工程地質(zhì)特征等。4)工程建設(shè)中必須采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧愿脑炱涔こ烫匦裕瑏頋M足建筑物安全可靠的要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)形式并進(jìn)行防震陷設(shè)計(jì)。

[1] 楊順安,馮曉臘,張聰辰.軟土理論與工程[M].北京:地質(zhì)出版社,2000.

[2] 孔德坊.工程地質(zhì)學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社,1992.

[3] 王著杰.深圳河軟土層的工程地質(zhì)特征及整治措施[J].甘肅水利水電技術(shù),2002，38(4)：283-285.

Engineering geological characteristics and stability analysis of soft soil layer in the Jiujiang section of the Yangtze River★

Yang Yongge Chen Jing Huang Jin

(JiangxiBureauofGeologySurvey,Nanchang330030,China)

The paper analyzes distribution law, geotechnical structure and mechanical properties of soft soil layer of Jiujiang section of Yangtze River, and explores physical and mechanical properties of soft soil, developing law of pressure-density character and seismic subsidence. The research achievements can provide some guidance for Yangtze River Jiujiang section governess, engineering planning and construction foundation building.

soft soil layer, moisture content, bearing capacity, void ratio

1009-6825(2016)32-0069-02

2016-09-03★：鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)境地質(zhì)綜合調(diào)查(項(xiàng)目編號(hào)：1212011014009)

楊永革(1966- )，男，高級(jí)工程師； 陳 靜(1987- )，女，工程師； 黃 錦(1987- )，女，助理工程師

P642

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