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秦岭北麓山前洪积扇区黄土湿陷性探讨

2015-02-23于志新

地球 2015年10期
关键词:洪积扇探井后缘

■于志新

(陕西工程勘察研究院 陕西西安 710068)

秦岭北麓山前洪积扇区黄土湿陷性探讨

■于志新

(陕西工程勘察研究院 陕西西安 710068)

近年来,随着西安、渭南、宝鸡等城市向外拓展,靠近秦岭北麓山前洪积扇区已建或在建很多建筑,本文着重对本区域岩土工程勘察中黄土状土的湿陷性进行探讨,了解和掌握本区域黄土状土的湿陷特征及分布规律,为工程建设和城市规划提供重要依据。

山前冲洪积扇黄土状土湿陷性

冲洪积扇是指半干旱山区河流出口处由冲积洪积物组成的扇形堆积地貌。当山区的河流携带的物质出山口后,形成延伸很广,坡度较缓的扇形地。在洪水期扇上又常堆积洪积物,具有二元结构的冲积物。这种由冲积物和洪积物组成的扇形地,就是冲洪积扇。

秦岭北麓有众多山谷、沟峪,有“秦岭七十二峪”之说,这些沟峪的河水、洪水携带大量物质出秦岭后,在山前堆积形成洪积扇区。洪积物分选性差,大小颗粒混杂在一起,由于重力作用,粗颗粒堆积在临近山麓(后缘)部位,向前缘颗粒逐渐变细。地下水在后缘一般埋藏较深,向前缘逐渐变浅,部分地段溢出地表成泉。

山前洪积扇区上部土层一般为冲洪积成因的黄土状土,浅褐至深褐色,土质松散不均,多虫孔和植物根孔,有粉末状或条纹状碳酸盐结晶,含小砾石或钙质结核,有时有砖瓦碎块或朽木等,具湿陷性。由于地基土的湿陷性常给工程建筑造成很大危害,因此,了解和掌握本区域黄土状土的湿陷特征及分布规律,无论是对工程建设还是城市规划都是十分重要的。

下面以某项工程实例对山前洪积扇区湿陷性进行探讨:

某线路工程自北向南跨洪积扇后缘、中部和前缘,湿陷性勘察采用人工井探及室内试验相结合。后缘布置12个钻孔、6个探井,地面高程550~570m,地层为黄土状土夹较厚的碎石、块石等,颗粒粒径最大达100cm,地下水位埋深25~28m;中部21个钻孔、9个探井,地面高程525~535m,地层为黄土状土夹角砾,颗粒粒径最大1~2cm,地下水埋深15m左右;前缘布置18个钻孔、8个探井,高程408~415m,地层为黄土状土夹中粗砂,地下水位埋深8~10m。

勘察中对水位以上探井中所取土样进行了常规试验和黄土湿陷性试验,根据勘察结果,场地湿陷性土层分布深度:后缘20~22m、中部14~16m、前缘6~8m。室内试验结果统计如下:

位置 值别 w γ e Sr ILa1-2δs δzs频数 35 35 35 35 35 35 35 35最大值 23.2 17.8 1.131 68 0.24 0.37 0.076 0.049后最小值 12.4 14.6 0.815 38 -0.47 0.12 0.015 0.011缘平均值 18.2 16.2 0.969 51 0.05 0.20 0.037 0.024频数 68 68 68 68 68 68 68 68中 最大值 23.8 18.0 1.151 71 0.56 0.47 0.098 0.067部 最小值 16.7 14.8 0.804 37 -0.36 0.11 0.018 0.009平均值 19.9 16.3 0.982 55 0.18 0.26 0.049 0.028频数 42 42 42 42 42 42 42 42前 最大值 26.2 19.9 1.022 95 0.58 0.28 0.041 0.023最小值 17.5 16.2 0.678 51 0.12 0.08 0.003 0.003缘平均值 21.8 17.9 0.828 70 0.32 0.16 0.015 0.009

根据统计结果,洪积扇近山前的后缘及中部,土质疏松、孔隙比接近1.0,重度介于14~17kN/m3之间,由于水位较深,天然含水率偏低,状态一般为硬塑,湿陷性中等~强烈,后缘由于含碎石层较厚,使得湿陷性比中部略微弱一些;前缘土颗粒较细,水位较浅,孔隙比0.8~0.9,重度16~20kN/m3,一般为可塑,湿陷性轻微~中等。对场地湿陷性评价及各探井按地面以下1.5m的地基湿陷等级评价如下:

位置 自重湿陷量 地基湿陷量 湿陷等级后缘 62mm、74~101mm 298~755mm 自重Ⅱ~Ⅲ级中部 81~158mm 652~988mm 自重Ⅲ级前缘 74~85mm(3个井) 271~657mm 自重Ⅱ级28~67mm(4个井) 148~477mm 非自重Ⅰ~Ⅱ级

上表中,在后缘部位布置的6个探井,除1个为非自重外其余均为自重湿陷,湿陷量计算值298~755mm,为自重Ⅱ~Ⅲ级;中部的9个探井,均为自重湿陷性,湿陷量计算值652~988mm,为自重Ⅲ级;前缘8个探井,其中3个为自重湿陷性,湿陷量271~657mm,为自重Ⅱ级,5个探井属非自重湿陷性,湿陷量148~477mm,为非自重Ⅰ~Ⅱ级。

综上所述,山前洪积扇区黄土状土的湿陷性和所处微地貌、地层结构及地下水埋深密切相关,具有如下规律:湿陷性在后缘和中部较强,向前缘逐渐减弱。

后缘:水位深,湿陷性土层分布最深,但由于此区段内粗颗粒土分布厚度较大,湿陷性一般为自重Ⅱ~Ⅲ级,局部可能有非自重场地存在;

中部:水位比后缘较浅,但由于粗颗粒土厚度逐渐减小,湿陷性土层分布厚度最大,湿陷性一般为自重Ⅱ~Ⅲ级,局部可能达到Ⅳ级;

前缘:水位浅,湿陷性土层分布相应最浅、最薄,湿陷性变化较大,自重和非自重场地均存在,自重一般为Ⅱ级,非自重场地一般为Ⅰ~Ⅱ级。

秦岭北麓山前洪积扇区地质条件复杂,湿陷性土层分布变化较大。本文根据工程实例从微地貌、地层分布及水文地质条件等方面详细分析了黄土状土的湿陷性,总结了本区段内黄土状土的湿陷特征和分布规律,对此区域内的岩土工程勘察工作有积极地借鉴作用。

[1]《湿陷性黄土地区建筑规范》 (GB50025-2004)中国建筑工业出版社,2004.

[2]杨松茂.秦岭北麓峪口型地域深层次开发研究 [J].西北大学学报,2009(5).

[3]曹敬虎.山前倾斜平原湿陷性黄土工程地质特征 [J].山西水利科技,1996(4).

[4] 《西安城市工程地质图集》 西安地图出版社,1998.

[5]曹博勋.《地貌学及第四纪地质学》中国地质大学出版社,1995.

P642.13+1[文献码]B

1000-405X(2015)-10-45-2

李鹏(1987~),男,2011年毕业于新疆大学资源勘查工程专业,本科,助理工程师,研究方向为区域地质调查和地质矿产勘查。

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