北海市铁山港区航道二期扩建工程补充岩土勘察探讨
2016-08-07韦棋
韦棋
(广西北海水文工程矿产地质勘察研究院 广西北海 536000)
北海市铁山港区航道二期扩建工程补充岩土勘察探讨
韦棋
(广西北海水文工程矿产地质勘察研究院 广西北海 536000)
岩土工程勘察工作是设计和施工的基础,其目的主要是查明工程地质条件,分析存在的地质问题,对建设区域做出工程地质评价。本文笔者结合案例,分析了北海市铁山港区航道二期扩建工程补充岩土勘察,以供参考。
铁山港区;岩土勘察;分级
1 工程概况
本次勘察为补充勘察,主要对部分航道段和施工吹填区进行勘察,以进一步查明勘察区土层的分布情况、工程地质特征及不良工程地质现象等,并提供地层合理的岩土参数及岩土疏浚等级划分,为拟建工程提供工程地质依据。
2 勘察目的和要求
本次勘察属补充勘察,目的是进一步查明场区土层的分布情况、工程地质特征等,并提供地层合理的岩土参数及岩土疏浚等级划分。根据委托方要求,主要任务如下:
(1)查明勘察深度范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价其均匀性,各疏浚岩土层工程特性与分类;
(2)挖泥船对各类疏浚岩土的可挖性和适应性的建议,各类疏浚岩土用于管道输送的可行性等。
3 区域自然地理及地质概况
3.1 区域自然地理
项目位于北海市铁山港(见图1),铁山港区距北海市近40km,距合浦县城廉州镇40多公里,距自治区首府南宁市250km,距广东省湛江市约150km,距海南省首府海口市124海里。铁山港是西南最便捷的出海通道之一,是广西以及大西南连接广东、福建陆路经济走廊的重要交通枢纽。区域地貌属滨海平原,地势平坦开阔,地面标高一般20~30m。海岸带为海积阶地,与平原呈斜坡或陡坎接触。基岩仅在石头埠出露,为侵蚀残丘。
3.2 水文气象条件
场地处于亚热带海洋性季风气候区,地处低纬度地带,温暖湿润。最高气温37.1℃、最低气温2℃,年平均22.6℃。历年相对湿度81.6%。常年主导风向以北风为主,风频21%;夏季主导风向为东南风,风频16%,静风频12%。7~9月份为台风季节,年影响约0~6次,风力一般5~6级,最大12级以上,最大风速40m/s,平均3.1m/s,基本风压值0.75kPa。年平均降雨量1636.2mm,降雨多集中在每年的5~9月份。
潮汐特征属非正规全日潮,大潮汛期为全日潮,月平均22d,小潮汛期为半日潮,月平均为8d,涨潮历时15h,退潮历时约10h,主槽东侧实测最大落潮流速0.82m/s,历年最高潮位4.357m,历年最低潮位-2.893m,最大潮差7.03m,多年平均潮差为2.45m。
图1 项目区域地理位置
3.3 区域地质构造
本区位于北部湾坳陷北部边缘之南康盆地,属中~新生代坳陷区。北部湾拗陷区与钦州残余地槽,云开台隆区毗邻。区域地质构造走向处北东和北西的交接,还受到东西向和南北向构造的干扰。区域没有大的断裂带通过(见图2)。
图2 区域地质构造图
4 场地岩土工程地质条件
4.1 地形地貌
北海市铁山港为北部湾一条基本呈北西向延伸的狭长海湾,海面相对较窄,为砂、泥质平缓海岸,坡面略向海中倾斜,坡角平缓。海岸带为海积阶地,与平原呈斜坡或陡坎接触。
勘察区为海湾浅滩,地形较平坦,除航道区水深高于10m外其余水深1~8m,离海岸越远水深越大。
4.2 场地岩土层特征
根据本次勘探深度范围内的地质资料,场地上覆松散土层主要为第四系全新统(Q4)的砂土、淤泥质土,下更新统Q1的砂土、黏性土。结合现场原位测试与室内土工试验成果,将勘察深度范围内土层按其物理力学性质、岩性特征、埋藏分布规律进行划分具体特征自上而下详述如下:
①1吹填土(Q4):肉红、灰白、灰黑等色相杂,松散,灰白、灰黑,松散,有腥味,以块状粘性土为主,块体间夹石英质砂及淤泥,粘性土韧性高,可塑状,块体大小不一,为航道疏浚产物。在部分钻孔有揭露。
②2淤泥(Q4):灰黑色,流塑-软塑状,有腥味,韧性低,切面光滑,无光泽,干强度低,夹约10%的石英质砂及少量贝壳碎屑。
①3砾砂(Q4):灰,灰黄,饱和、松散,为海积表层砂,石英质,级配一般,次棱角状,夹淤泥及贝壳碎屑等约占10%-20%,有腥味。
②砂混淤泥(Q4):灰黑色,松散,以石英质粗砂为主,次棱角状,级配差,有腥味,夹10~20%的淤泥,局部淤泥富集;局部为含淤泥砾砂;在部分钻孔揭露。
②1淤泥质土(Q4):灰黑色,饱和,软塑,切面光滑无光泽,韧性中等,干强度中等,无摇震反应,有腥味。
③粉质粘土(Q1):顶灰色为主局部夹褐红及黄色,饱和,硬塑~坚硬,切面光滑,有光泽,韧性高,干强度高,无摇震反应,局部夹少量石英质砂;局部表现为黏土。
③1中(粗)砂(Q1):灰白为主,局部灰色、灰黄色,稍密,以石英质中、粗砂为主,级配一般-良好,次棱角状,局部夹粘性土。
③2砾砂(Q1):灰色,稍密,以石英质粗砂为主,级配好,次棱角状,细粒土约5%。
③3粉土(Q1):灰白、饱和,中密,石英质,土质不均局部较多粘性土,底部夹约10%的石英质砂,未揭穿。
4.3 不良地质作用和特殊性岩土
场地的特殊性岩土主要为软土,其在场地内均有分布,第四系全新统(Q4)滨海、浅海相沉积的淤泥、砂混淤泥、淤泥质土,其厚度及顶、底板标高变化较大。软土层具有含水量高、高压缩性、高灵敏度、易触变等特性是结构性强的土,在天然状态下具有一定的强度,但一旦扰动,土体结构极易破坏,强度急骤降低。
场地内除分布有淤泥软土外,未发现不良地质作用,场地稳定性良好,适宜本工程施工建设。
5 场地水文地质条件
场区为港湾、航道,海水水深在2~15m,主要受北部湾潮汐影响,潮汐特征属非正规全日潮。据海洋观测站观测数据涨潮历时15h,退潮历时约10h,主槽东侧实测最大落潮流速0.82m/s,历年最高潮位4.357m,历年最低潮位-2.893m,最大潮差7.03m,多年平均潮差为2.45m。
6 疏浚岩土特性与分级
疏浚区在勘察深度范围内,地层自上而下分别为①1填土、①2淤泥、①3砾砂、②砂混淤泥、②1淤泥质土、③粉质粘土、③1中(粗)砂、③2砾砂、③3粉土。根据《疏浚岩土分类标准》(JTJ/T320-96)进行疏浚岩土分级。
①1填土:以可-硬塑粘性土为主,块状,松散,水下疏浚岩土施工级别为5级。
①2淤泥:重度(γ)为16kN/m3左右。稍具结构强度,有附着力,水下疏浚岩土施工级别为2级。
②3砾砂:重度(γ)18.0kN/m3、极松散,为表层砂,水下疏浚岩土施工级别为7级。
②砂混淤泥:重度(γ)为17.5kN/m3左右,松散,实测标贯击数2~6击,水下疏浚岩土施工级别为8级。
②1淤泥质土:天然状态土的平均含水率(W)为52.1%、重度(γ)为17.1kN/m3。稍具结构强度,有附着力。实测标贯击数2~3击,水下疏浚岩土施工级别为3级。
③粉质粘土:天然状态土的平均含水率(W)为20.96%、重度(γ)为20.5kN/m3。结构强度高,附着力高。实测标贯击数15~16击,水下疏浚岩土施工级别为6级。
④1中(粗)砂(Q1):重度(γ)为 19kN/m3左右,稍密~中密,实测标贯击数5-21击,平均8.7;水下疏浚岩土施工级别为9级。
③2砾砂(Q1):重度(γ)为 19kN/m3左右,稍密~中密,实测标贯击数15~23击;水下疏浚岩土施工级别为9级。
③3粉土(Q1):仅在 6 号孔有揭露,重度(γ)为 20kN/m3左右,松散,实测标贯击数15击;水下疏浚岩土施工级别为9级。
场地内疏浚土为2~9级的淤泥土类、粘性土类砂土类的疏浚土。
7 结论及建议
(1)经过本次勘察,查明了疏浚区岩土层的类型、深度、分布规律等,并对场地的疏浚土进行了岩土分析与评价,取得了场地勘察以浅内各疏浚土设计主要参数,为疏浚工程的施工图设计提供了工程地质依据。
(2)经勘察,将场地勘探深度范围内的土层划分为3个工程地质层,6个地质亚层。
(3)场地内疏浚土为2~9级的淤泥土类、粘性土类、砂土类等疏浚土。
(4)建议依据场地的水域条件与疏浚深度选择合理的疏浚机械。本工程可采用耙吸挖泥船、绞吸挖泥船与链斗挖泥船相结合的施工工艺,也可考虑直接采用链斗挖泥船。
(5)区内场地稳定性较好,地震动峰值加速度为0.05g,场地土的类型为软弱土,场地类别为Ⅳ类。
[1]李勇国.论岩土工程勘察技术的发展[J].中国科技博览,2010(18).
TU195
A
1004-7344(2016)01-0168-02
2015-12-2
韦棋(1986-),男,助理工程师,本科,主要从事岩土工程勘察、水文地质勘察等方面研究。