巢湖北部湖区工程地质分区及特性探讨

王红军, 孙 涛

(安徽省水利水电勘测设计院 勘测分院,安徽 蚌埠 233000)

巢湖北部湖区工程地质分区及特性探讨

王红军, 孙 涛

(安徽省水利水电勘测设计院 勘测分院,安徽 蚌埠 233000)

通过收集、整理近年来巢湖及其北部湖区治理的勘察成果,综合分析北部湖区水域范围内环境地质条件、岩土体结构及工程地质特性,将工程地质条件相似或相同区域进行划区,形成分区图并进行评价,为巢湖北部湖区的合理开发利用提供必要的地质依据,为深入开展巢湖湖区演变、岸线演变及发展预测研究提供并积累基础地质资料。

巢湖湖区;工程地质分区;工程特性

巢湖位于安徽中部,是中国五大淡水湖之一,水域面积约800 km2,库容约40亿m3,流域面积约1.35万km2,是合肥市及其下辖市县的重要水源地,兼有蓄洪、通航、灌溉、渔业、观光旅游等功能。

杭埠河—忠庙一线以北巢湖湖区为合肥市管辖区域,水域面积约230 km2,随着合肥市“生态合肥”建设工作的启动,合肥市城市发展向巢湖扩展,为建立现代化的园林滨湖城市,已启动巢湖沿岸生态环境综合治理等项目。加之引江济淮项目即将开建,对巢湖北部湖区环境地质资料需求迫切,利用已有成果资料在综合分析研究北部湖区水域范围内环境地质条件与岩土体结构及工程地质特性的基础上,进行工程地质分区具有重要的现实意义。

1 岩土体工程地质特性

根据搜集资料分析,巢湖湖区第四纪河湖相沉积较为发育[1]。沿湖周边多为新近沉积的全新世(Q4)砂壤土、淤泥质土,下伏晚更新世(Q3)硬可塑状重粉质壤土(湖崩段直接出露);河流入口处、湖中心线偏东侧(派河—忠庙航线两侧)主要分布深厚淤泥[2]。晚侏罗纪毛坦厂组安山岩、凝灰岩在东部低山丘陵附近湖区或湖内孤山出露[3]。各土层工程地质特性及主要指标见表1。

2 工程地质分区依据

近年在巢湖周边及湖区完成勘测项目数十个,完成与湖区有关的钻孔近800个,形成了由距岸边50 m、500 m、1 000 m等三条沿湖岸走向勘察剖面,每5 km一条垂直岸边勘察剖面构成的基本涵盖研究区的勘察网络,以及派河口—忠庙航线、派河口—南淝河航线等勘察剖面。较为全面地掌握了区内岩土体结构及其特征,查明了主要工程地质问题,为工程地质分区提供了依据。

表1 各土层工程地质特性及主要指标一览表

在分析整理前期勘察成果的基础上,以各土层形成时代、分布及特性等工程地质条件为依据绘制地质剖面图。依据地层结构分布特征及地质剖面图,把地层结构分布相同或相似的区域进行归并[4],将研究区划为4个工程地质分区,具体分布见图1,典型地质剖面见图2,各分区及特性见表2。

3 各分区工程特性及评价

Ⅰ区分布较集中,主要分布于派河—忠庙、派河—南淝河航道沿线,面积约94.3 km2。该区主要为淤泥等软弱土,粘聚力小,内摩擦角几乎为0,具高压缩性,低承载力、疏浚等级的特征。一般只可用作吹填料区。该区淤泥易流动并产生蠕变变形,对航道边坡稳定不利,易造成航道二次淤积;对区内建筑物不利,对于灯塔、导流堤、防波堤等建(构)筑物应尽量避开,当无法避开时,建议采用桩基等处理措施。

图1 工程地质分区图Fig.1 Zone map of engineering geology

图2 典型地质剖面图Fig.2 Typical geologic section

表2 工程地质分区及特性

Table 2 Partition and characteristics of engineering geology

分区结构特征及特性Ⅰ3．0～5．0m范围内为(Q4)淤泥、淤泥质土等软土，无晚更新世(Q3)硬塑状重粉质壤土。该区土层抗剪强度、承载力低，具高压缩性、蠕变性，自稳能力、抗冲刷性能差Ⅱ4．0～5．0m范围内上部为全新世轻粉质壤土(1．0～3．0m)、淤泥质土(1．0～4．0m，局部缺失)，下伏晚更新世(Q3)硬可塑状重粉质壤土。该区土层强度一般，抗冲性能差Ⅲ晚更新世(Q3)硬塑状重粉质壤土，直接出露，或表层无软土(层厚<1．0m)。该区强度高，抗冲性能好，疏浚、开挖等级高Ⅳ基岩，直接出露或埋深浅，上覆淤泥较薄。强度高，开挖等级高

Ⅱ区分布较分散,主要分布于派河入湖约3.8 km及航道两侧各约1 km范围内;湖东北侧距岸边约2.5 km范围内;杭埠河附近及孤山周围湖区,面积约73.6 km2。上部为新近沉积轻粉质壤土、淤泥质粉质壤土,强度低,疏浚等级一般,抗冲刷能力差,表层局部为薄层淤泥,下伏硬可塑重粉质壤土,强度高,疏浚等级高。该区地层结构对区内建筑物及水下岸坡稳定不利,局部存在渗透稳定及冲刷问题。一般可作为沿湖防浪林台、吹填区、吹填料区等建设场地,建议进行必要的稳定性验算、软弱下卧层验算及沉降计算,对于重要工程,建议采用桩基处理措施。

Ⅲ区主要分布于该湖区西侧、西北侧、东侧近岸段、环孤山等处,面积约60.8 km2。主要为重粉质壤土,抗剪强度高,承载力较高,疏浚等级高,工程性质好,对承载力、边坡稳定等有利,可作为林台、料场、导流堤、防波堤、航道等天然地基基础持力层,并可作为重要的料源,为沿湖堤岸加固、填塘等提供土料。

Ⅳ区主要分布于孤山、湖东岸,零星分布,面积约1.3 km2。主要为安山岩、凝灰质砂岩,强度高,开挖难度大,承载力高。在航道、疏浚工程规划时建议避开;当在该区域及附近施工时应进一步勘察分析,对于土岩结合地基应采取必要的措施防止不均匀沉降。

4 结语

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区均可作为吹填料场,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区可作为防浪林台场地。对于航道工程,建议避开Ⅳ区。当通过Ⅰ区时建议采用合适的坡比,防止软土蠕变造成边坡失稳现象;通过Ⅱ区时应考虑波浪的冲蚀冲刷对岸坡的影响;通过Ⅲ区时对航道边坡稳定有利,由于开挖等级高应注意采用合适的施工设备。

对于灯塔、防波堤、导流堤等其他涉湖建(构)筑物尽量避开Ⅰ区,选择Ⅲ、Ⅳ区,视工程荷载、工程性质等具体情况,可选择Ⅱ区,设计时均应考虑抗拔及抗浮问题。

该工程地质分区为巢湖北部湖区的合理开发利用提供了必要的地质依据,为深入开展巢湖湖区演变、岸线演变及发展预测研究提供了基础地质资料。

[1] 马舜,王红军.合肥市巢湖沿岸生态环境综合治理工程地质勘察报告[R].蚌埠:安徽省水利水电勘测设计院,2007.

[2] 王红军,马舜,岳金刚,等.合肥市巢湖湖区航道工程地质勘察报告[R].蚌埠:安徽省水利水电勘测设计院,2009.

[3] 安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987.

[4] 周军,耿宏斌.蚌埠市工程地质分区初探[J].安徽水利科技,2003(4):49.

(责任编辑：陈姣霞)

Discussion on the Engineering Geological Division and Characteristicsin the Northern Part of Chaohu Lake

WANG Hongjun, SUN Tao

(SurveyBranchAnhuiSurveyandDesignInstituteofWaterConservancyandHydropower,Bengbu,Anhui233000)

By collecting and sorting the exploration projects in the Chaohu Lake that are completed in recent years,based on the comprehensive analysis of environmental geological conditions of the north of Chaohu Lake range and structure of soil and engineering geological characteristics,the authors compartment the engineering geological conditions that are similar or the same,form dividing map and even evaluate. It provides the geological basis for the rational development and utilization of northern Chaohu lake.

lake area of Chaohu Lake; engineering geological division; engineering characteristics

2015-12-03;改回日期:2016-02-17

王红军(1984-),男,工程师,水利水电工程专业,从事水利勘察工作。E-mail:wanghui_whj@126.com

P642

A

1671-1211(2016)04-0628-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.04.018

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160707.1449.022.html 数字出版日期:2016-07-07 14:49