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济南市白泉泉群对新东站规划区的影响

2020-01-06刘建豹于春亮

山东水利 2020年6期
关键词:规划区奥陶系东站

刘建豹,于春亮

(济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司,山东 济南 250101)

济南新东站核心规划区处于济南市东郊白泉泉群的主要出露区。以济南市新东站为中心,石济清高铁客运专线与R3轨道交通线可把核心规划区分为4个象限:Ⅰ象限位于规划区的东北部,是白泉泉群诸泉的主要溢出区,也属于水文地质勘察部门圈定的一级保护区,拟建设白泉湿地公园,并对地质环境进行保护;Ⅱ象限位于规划区的东南部,在近新东站站场的扇形区域内拟规划建设具有泉城特色的3~4层“老街坊”居住区,在扇形区外为连接西部华山公园与白泉湿地公园的环状绿化带,围绕绿化带外侧主要为高层居住区,在东南部主要为低层、多层居住区;在Ⅲ象限中部跨一、二级保护区亦规划为“老街坊”居住区;在南北R3轨道交通线两侧与Ⅳ象限围绕着新东站环形区域主要为商业用地性质,以多层建设为主,局部为高层建筑。

1 基本情况

1.1 地形地貌

规划区位于山前冲洪积倾斜平原与黄河冲积平原的交汇处。山前冲洪积倾斜平原位于地表30m等高线及其以南,冲沟、冲洪积扇、剥蚀残丘等微地貌发育,地势南东高、北西低,坡度5°~10°,标高25~50m,冲洪积扇沉积厚度由南向北逐渐增大,北部与黄河冲积平原相接,局部由于人类活动对原始地貌进行了改造。场区内普遍分布湿陷性黄土,第四系上部卵砾石受地形地貌控制呈北西向条带状分布。

山前倾斜平原以北第四系地貌单元属黄河冲积平原,冲积沙垄、缓平洼地、湖沼洼地、剥蚀残丘等微地貌发育。地势平坦,标高17~30m。白泉诸泉主要分布在纸房村北,长约500m、宽约200m。根据1958年版1∶10000地形图测算白泉水域面积约20000m2,受人类活动的影响,目前地表水面积已不足5000m2。

1.2 工程地质条件

第四系地层上部主要由河流相冲积成因的黏性土、粉土组成,下部由山前冲洪积成因的黏性土、卵石土组成,下伏基岩为石炭系泥岩、奥陶系灰岩。

1)第四系全新统河流相冲积成因黏性土、粉土主要分布于黄河、小清河冲积平原。层底深度:1.00~6.00m。2)第四系全新统黄土主要分布在规划区东南部,山前冲洪积平原前缘。层底深度:2.50~8.50m。3)第四系山前冲洪积成因黏性土、粉土、卵砾石层在规划区广泛分布,厚度较大。层底深度:8.00~54.00m。4)石炭系灰黑色泥岩主要分布在纸房断裂西盘,白菜路以北,冷水沟养牛基地以东与纸房断裂东盘,柳叶泉以北区域。5)奥陶系泥灰岩、石灰岩未揭穿,最大揭露厚度11.00m,最大揭露深度60.00m。

1.3 水文地质条件

济南地区位于泰山背斜北翼的单斜构造区,岩层总体倾向N,由于济南地势总体南高北低,有利于泉水的形成。白泉泉群补给区来源主要为南部山区大面积出露的寒武~奥陶系岩层的大气降水入渗补给和地表水的渗漏补给以及山前倾斜平原雨源性河流冲沟的大气降水补给与地表水渗漏补给。

1)第四系松散岩类孔隙水含水岩组。第四系松散岩类含水岩组主要为卵砾石层,地下水类型主要为孔隙潜水与微承压水。通过钻探揭示第四系卵砾石含水层主要有三层:第四系全新统、晚更新统冲洪积成因卵砾石含水层;第四系中更新统冲洪积成因卵石含水层;第四系早更新统冲洪积成因卵石含水层。

2)奥陶系碳酸盐岩类裂隙岩溶水。奥陶系灰岩在纸房断裂以西,以及在纸房断裂东盘,过柳叶泉近东西向连线以北,其主要与石炭、二叠系泥岩地层呈不整合接触,其灰岩顶面埋深约100m以上;规划区其余区域奥陶系灰岩直接与第四系松散堆积物呈不整合接触,灰岩裂隙岩溶承压水直接顶托补给第四系孔隙潜水。

3)白泉泉群诸泉与湿地溢水区的分布与特征。白泉泉群为接触—断层泉成因类型。在纸房断裂的东(下)盘,奥陶系灰岩抬升,第四系地层直接覆于灰岩之上,其厚度相对较小,岩溶裂隙承压水较容易向上运移,涌出地表面形成泉水出流;在纸房断裂下盘的北部承压水亦容易上升形成涌泉。在纸房村北分布着白泉、团泉、冷泉、汇泉等诸泉以及白泉东北方向的葫芦头泉、柳叶泉均位于纸房断裂的东侧和石炭系泥岩分布边界的南侧。裴家营村北与纸房村西、村北湿地溢水区也分布在纸房断裂的两侧。

4)石灰岩岩溶裂隙水与第四系松散岩类孔隙水的水力联系。根据第四系下伏基岩的分布情况,除在纸房断裂两侧场地北部有石炭系黑色泥岩分布外,大部分区域为第四系松散岩类直接下伏奥陶系石灰岩,奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压水直接顶托补给第四系松散岩类孔隙水,二者水力联系密切。

2 工程建设对白泉泉群泉水出露的影响

规划功能区除位于Ⅲ区内的古城风格居住用地、商业用地工程建设项目压占湿地外,其它项目在地基基础施工阶段因施工降水对泉水出流会产生临时性影响;新东站站场与高铁线路堤压占纸房村后的漫泉与湿地;路堤地基施工会破坏地层结构,可能影响泉水出流,影响白泉泉群的风貌景观;R3轨道线、R3与M1换乘站部分处于Ⅲ区,会造成湿地面积的减少;轨道线与换乘站的施工,地下水控制会造成白泉泉群出流量减少甚至短期内断流。

3 结论

1)规划区内水文工程地质条件复杂。白泉泉群诸泉与湿地的形成、分布与区内纸房断裂、石炭系泥岩的分布有密切关系。白泉泉水的补给主要为深部奥陶灰岩岩溶裂隙承压水补给。规划区内20m以上,第四系卵砾石含水层呈孤立或条带状分布,属潜水类型,对白泉泉水的补给作用弱。工程活动影响深度宜限制在第二含水层之上。

2)规划区内高铁东站及其高铁线,R3、M1轨道交通线及其换乘站对区内水文地质影响大,建设过程与建成后会压占白泉湿地及漫泉,造成湿地范围减小或泉水出流消失,具永久性影响或破坏性影响。建议高铁东站及其高铁线采用高架形式,以减小其地表占用面积,有利于高铁线南北区域地表水排泄径流和人流、车辆交通的连通。

3)根据工程建设适宜性分区:Ⅰ区较适宜区内可建设多层、高度不宜超过60m的高层住宅建筑,可采用天然地基或灌注桩桩基础;Ⅱ1区适宜性差区可建设老街坊3~4层低层建筑与多层商业建筑,宜采用浅埋天然地基基础当;Ⅱ2区适宜性差区可建设多层局部高层商业建筑,其基础型式可采用天然地基或预应力管桩、CFG桩复合地基;Ⅲ区为工程建设不适宜区,禁止建设与白泉泉群风貌保护无关的工程项目。

4)在Ⅲ区范围及近纸房断裂两侧的Ⅱ1、Ⅱ2区内地下水对地下工程建设影响大,地下水可能会造成基坑底部隆起、地基土产生渗透稳定性破坏,甚至会造成深部承压水的突涌,工程风险大。

5)建议对核心规划区地形地貌采取保护措施,减小地面的抬(垫)高,尽量保持原始地形地貌,以免影响湿地泉水的出流。

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