淺談杭州城市主要的地質作用

■宋俊 許淳杰 王水晶

（浙江省工程物探勘察院 浙江杭州310000）

淺談杭州城市主要的地質作用

■宋俊 許淳杰 王水晶

（浙江省工程物探勘察院 浙江杭州310000）

杭州城市化逐漸加快，文化、經濟等得到了高速發展。但是城市的發展對地質環境的影響與日俱增，引發一系列地質問題。本文主要從以下六個方面闡述杭州城市的地質現象：軟土地基變形及軟土處理問題；地面沉降問題；地下水問題；飽和砂土振動液化問題；構造斷裂與地震問題；巖溶與地面崩塌問題。

地質現象地質構造建筑安全

0　引言

近些年，杭州的城市化進程逐漸加快，城市面貌日新月異，城市由平面開發轉向立體空間開發，城市對地質環境的影響與日俱增，環境質量欠佳、市政設施脆弱，一遇狂風暴雨，城市內澇，出行不便等現象制約了杭州經濟的發展，由此產生了一系列的地質災害，例如長期和大量抽吸地下水，使大面積的水文地質條件發生變化，引發地面沉降。經過多年研究，筆者總結出杭州城市地質問題主要有九個方面的問題，它們是：（一）軟土地基變形及軟土處理問題。（二）地面沉降問題。（三）地下水問題。（四）飽和砂土振動液化問題。

1　杭州市地形地貌及地質構造

杭州市地形地貌類型復雜多樣，主體是丘陵地帶，諸山環抱西湖，形成“明珠”西湖“三面環山一面城”的獨特秀麗景色。杭州地貌形態劃分為三個區：中低山丘陵區、山麓溝谷區、濱海平原區。杭州地質構造比較復雜，不同方向，不同規模的深大斷裂十分發育，主要有金馬—烏鎮、蕭山—球川、余杭—嘉興、昌化—普陀、孝豐—三門灣等斷裂。杭州市地震設防烈度為Ⅵ度，設計地震基本加速度為0.05g。

2　杭州城市地質問題

2.1軟土地基變形與軟土處理問題

杭州在漫長的地質年代里，經受三次海侵，沉積了三層淤泥質軟土，厚度可達20～30m。這幾層軟土具有流變性，高壓縮性，低強度的特點，在軟土地區進行地下工程施工時會引起周圍土體內應力場發生變化，隧道基地土體產生回彈，軟土的觸變改變了土體的結構強度，降水又會引起土層再固結，當隧道施工離地面建筑物較近時，會引起坍落和沉降等不良影響，影響建筑物質量和安全使用。這三層軟土物理力學性質見表2。

表2　各軟土層物理力學性質綜合表

一般不宜以軟土作為建筑物的基礎持力層，當必須采用軟土層作持力層時，應進行必要的地基處理，如采用堆載預壓或真空預壓或水泥攪拌樁等復合地基方案。

2.2地面沉降問題

杭州市位于長江三角洲區域，地面沉降問題主要由軟土地區密集建筑群誘發的。杭州地表下廣泛分布著軟土，由建筑群引起的地面沉降日趨嚴重。目前，國內外對于密集建筑群誘發地面沉降的研究成果很少，缺乏對其沉降規律和機理的分析研究。杭州在這方面做的工作也不多。為此，杭州市有關部門一方面應采取限制開采地下水的有力措施。

2.3地下水問題

杭州市地下水類型有四種：①第四系孔隙性潛水、②第四系承壓水、③基巖裂隙水、④巖溶水。對工程建設影響較大的為潛水和承壓水。第四系孔隙性潛水埋藏淺，對混凝土結構一般無腐蝕性。潛水對工程建設的影響主要是降水排水時，易發生流砂或管涌，影響基坑邊坡穩定，影響地下管道的正常使用，還會使鄰近建筑物產生裂縫、傾斜甚至傾倒。第四系承壓水頂板埋深一般為26～40m，含水層厚度20～25m。杭州東部承壓水水頭壓力30m左右，承壓水頭一般在地表下5.0～9.3m，出水量100～300m3/d。承壓水對工程建設的影響主要是：①施工時挖穿含水層頂板產生基坑突涌，直接威脅施工人員和工程安全；②影響基坑穩定性。所以在地下空間設計，施工前必須查明地層情況及承壓含水層水頭情況。

2.4飽和砂土振動液化問題

飽和砂土對工程建設的主要問題是滲透性較好，遇水易坍塌，易發生管涌和流砂，受振動易產生液化，致使地基失效。應根據工程規模，從工程的抗震設計要求及地基土物理力學性質判定液化可能性，采用標貫判別法、靜探判別法或波速試驗法進行液化可能性，液化指數及液化等級的判別。由于該層土滲透性較大，基坑開挖時采取降水措施。一般基坑開挖大多采用輕型井點降水方案。飽和砂土振動液化的危害性主要表現在4個方面：①地面下沉；②地表塌陷；③地基土承載力喪失；④地面流滑。砂土振動液化的處理方法主要分為兩種：第一種是將可液化土層全部或部分處理，挖除部分液化土層或淺層地基加固的方法。第二種是液化不嚴重時不作地基處理，著重增加上部結構的整體剛度和均衡對稱性，以及加強基礎的整體性和剛性，以提高建筑物均衡不均勻沉降的能力，減少地基液化可能造成的危害。

2.5構造斷裂與地震問題

杭州屬嘉興—常山地震帶，地震發生特點是地震震級小、強度弱、頻率低。杭州市地震設防烈度為6度，設計地震加速度為0.05g。區內無新構造活動跡象，亦無明顯的活動性斷裂發生，區域穩定性良好。杭州市構造斷裂比較發育，主要有北東向的金馬—烏鎮斷裂、蕭山—球川斷裂和北西向的孝豐—三門灣斷裂和東西向昌化—普陀斷裂。最晚活動時期至晚更新世（Q3），全新世（Q4）以來未活動過。這四條斷裂屬于區域性活動斷裂，對于重要工程建設應盡量避開這些斷裂或采取相應措施。

3　結束語

杭州作為世界著名風景旅游城市和歷史文化名城，擁有豐富的自然、人文景觀，國內外享有很高的知名度。杭州城市面貌日新月異，道路比較寬敞整潔，城市美麗宜人，人民生活比較安定富裕。但是隨著城市化進程的加快，城市由平面開發轉向立體空間開發，城市對地質環境的影響與日俱增，由此產生了一系列的地質災害。有關部門應該對杭州地質問題引起足夠多的重視，最大程度上避免地質問題給人民財產帶來巨大損失。更好了促進杭州作為世界著名風景旅游城市和歷史文化名城的快速發展。

[1]楊國強.杭州市地面沉降探討 [J].長安大學學報 (地球科學版).2012(03).

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-5-1