浅析马鞍山市主城区地基土工程地质特征.doc
施工技术CONSTRUCTION浅析马鞍山市主城区地基土工程地质特征汪忠斌华东冶金地质勘查局综合地质大队安徽马鞍山243000摘要：本文结合我单位多年的实践经验,对马鞍山市主城区地貌单元属性、地基土工程地质特性及其分布规律进行了系统论述，在对地基土物理力学指标和试验成果统计分析基础上，针对区内主要地基土进行了工程地质评价并提出了建议,为本区工程建设规划，勘察、设计提 供了参考依据。关键词：地基土工程地质特征地层条件地貌单元持力层一、前言花山、雨山四周区域，马鞍山、人头矶、西山、九华山东坡坡脚及霍里马鞍山市位于长江下游南岸、安徽省东部。东临石臼湖与江苏溧山东、南坡坡脚、葛羊山东南坡坡脚、霍里镇周围等处。水县和高淳县交界；西接长江与和县相望；南邻芜湖市郊，北连江苏（4）湖泊和冲沟：自然地形地貌未破坏的场地，地势较低洼，一般省南京市，是南京都市圈核心层城市。她建市于1956年，依托马钢崛自然地形标高大致在6.510.0m，主要分布于慈湖河、采石河两侧及起与发展，是一个新兴的工业城市。马鞍山市主城区在50多年的建一、二级范围内的山间和洼地。因城市建设填埋的马鞍山市古冲沟有设中，多家单位进行了大量的岩土工程勘察工作，积累了丰富的勘察雨山湖冲沟和九华山冲沟两条，雨山湖冲沟由雨山湖起经体育馆、矿资料，但均为单项工程零星工作，仅以提供工程建设所需的岩土工程院生活区、王家山小区、康城花园、九母沟至慈湖河止。另一条九华地质报告为目的，很少进行专门的分析研究工作。鉴于现行的岩土山、西山，人头矶东西山脚处大冲沟。工程勘察规范GB50021-2001和建筑地基基础设计规范（5）剥蚀残丘：多为低山与孤山。主要分布于霍里、向山等山区，GB500007-2002均强调地基土工程特性指标应根据原位试验和地区及沿江低山山丘区域，其边坡和顶部都见有坡、残积成因的褐黄色粘经验确定，笔者按照场地地理位置、地貌单元属性和建筑物特点搜集性土，下覆基岩主要为闪长岩、安山岩和粗面岩等燕山期喷出岩浆岩和遴选82项具有代表性的岩土工程勘察一手资料，分析整理出马鞍组成，沿江翠螺山、西山至慈姆山一线低山山丘，下覆基岩多为中下山市主城区第四系地基土工程地质特性，为本区工程建设规划，勘统象山群石英砂岩。察、设计提供参考依据。三、主城区地基土工程地质特征二、区域地质概况及主城区地形地貌分布1、地层条件及地层时代划分1、区域地质概况人工填土（Q）马鞍山市在地质构造上位于宁芜断陷盆地中段，亦处于宁芜火马鞍山市区普遍存在人工填土，老市区及马钢老厂区多由五八山盆地的腹部。盆地基底由中、下三叠统的青龙灰岩，上三叠统的黄年至六三年期间回填，绝大多数是无目的回填，因此在回填土层之下马青组砂页岩，中、下侏罗统的象山群砂岩组成，上部由燕山期火山多留有塘底淤泥和稻田植物层，回填土质也很紊乱，填土呈灰黄、灰岩系组成，现地表多发育第四系粘性土、粉细砂及砾、卵石土层。黑及黑等杂色，主要成份为生活垃圾，建筑垃圾，乱废矿渣等杂填土，2、主城区地形地貌分布尤其江边为甚，多由钢铁渣等回填，湿饱和，稍密中密状态；各开马鞍山市从区域地貌单元观察，是属于长江中下游平原一部分，发区人工填土都是新近回填，主要成份为粉质粘土，含建筑垃圾、生地形地貌复杂，起伏较大，主城区地势东高西低。从局部地貌单元观活垃圾等，呈湿，松散状态。层厚在1-6m之间。察，属于长江冲积河漫滩、阶地和风化剥蚀残丘地貌单元。具体分布-1粘性土层（俗称“硬壳层”）：可划归全新统冲洪积层(Q4)如下：灰黄黄色，含铁锰氧化物，摇震无反应，土切面稍有光泽，韧性（1）长江河漫滩：漫滩面标高（文中均为黄海高程）大致在3.0和干强度中等。呈湿，可塑状态，接近地表为硬塑状态。厚度1-5m。主8.0m。主要由长江冲积而成，大体上分布于长江沿岸带状地形和慈湖要分布于一级阶地和河漫滩地貌单元，直接出露自然地表或与人工河、采石河两岸区域。填土相接。（2）长江一级阶地：阶地面标高大致在7.513.0m。为基座阶地，-2淤泥质粘性土层：可划归全新统冲洪积层(Q4)由长江冲积泛溢形成。该地貌分布较广，主要分布于马钢新老厂区、灰色，主要岩性为淤泥质粉质粘土，也有区域上部见有淤泥，富金家庄区和市经济开发区、安工大东校区西北部、雨山区、金家庄区含螺壳、腐木等有机质，夹有细砂；湖、塘相淤积，多为粘土层，冲沟冲和花山区工业园及秀山新区等地。积、洪积为粗粒，多有砂层出现；刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强（3）长江二级阶地：阶地面标高大致在12.5m以上。亦为基座阶度和韧性中等，多呈饱和过饱和，软塑，流塑状态。最厚层可达25m地，由长江冲积泛溢形成。主要分布范围为：花山路、江东大道以西，以上。主要分布于河漫滩、湖泊和冲沟地貌单元。湖东中路以东，花园路以北，安工大本部以南（佳山北坡）的主城区及-3有机质土层（泥炭层）：可划归全新统冲洪积层(Q4)墙上，并嵌入墙内的深度不应小于300mm：活门的选用主要依据战应设地漏或集水坑。时通风量，一般按照逆时针方向旋转安装，平时扩散室通风面积可以10总结按照活门全部打开来计算。目前很多防空地下室上部建筑是高层建筑，为了保卫社会主义9.3扩散室(扩散箱)扩散室是利用其空闻扩散作用削弱冲击波压现代建设和公民生命财产的安全，在平战结合的人民防空工程中贯力，采用钢筋混凝土结构，扩散箱一般采用成品，材质为钢板。扩散室彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针，在设计中做到保障安全、内部尺寸及风管和扩散室的连接方式规范均有详细要求，扩散室内技术先进、经济合理、使用方便。228城市建设?施工技术CONSTRUCTION黑褐褐色，主要由腐木、泥炭组成。在湖泊和冲沟地貌单元冲、洪积的淤泥质粘性土层（淤泥）内，从地表起，在深4-6.5m处，普遍的夹有各土层主要物理力学性质指标统计值表表1统 含水液性 塑性 压缩快 剪 率重度 比重孔隙地质 地层 地 层 计 比 指数 指数 模量内聚内摩样 年代力 擦角 本 编号 名 称 指 标 ES1-2 (%)数 Gs e IL IP c (kPa) (°) (kN/m3) (MPa) 范 围22.319.42.710.630.26114.3121.312.2值36.3 20.5 2.73 1.12 0.64 19 10.32 38.2 23.2 粘性土层平 -1 （ 可塑）均25.2 19.8 2.72 0.76 0.43 14.5 6.85 28.2 17.3 212 值 标准29.2 19.1 2.72 0.86 0.53 14.5 5.82 25.3 18.2 值 范围34.316.42.690.960.89121.6110.18.2值59.5 18.7 2.71 1.56 1.70 16 5.17 32.3 17.2 平淤泥质粘性土 -2 （软均42.4 17.4 316 流塑）2.70 1.15 1.29 14 3.82 17.5 13.2 值 标准45.7 16.9 2.70 1.35 1.30 14 2.81 13.1 11.6 全新统 值 层 (Q4) 范围50.48.62.511.580.816.18.2 值290 16.4 2.02 4.37 2.43 24.3 24.2 平有机质（泥炭）土 -3 （流塑）均162 11.8 2.36 3.15 1.62 14.1 15.2 43 值 标准184 10.2 2.36 3.62 1.20 12.3 13.3 值 范围27.317.12.700.780.76114.616.98.2值49.5 19.4 2.72 1.37 1.12 14 7.17 22.3 17.2 粉质粘土与 平-4 粉砂互层 均30.4 19.1 2.71 0.86 0.89 12 6.32 13.5 13.2 267 （软流塑） 值 标准32.7 18.8 2.71 0.96 0.97 12 5.81 11.1 11.6 值 范围25.317.62.700.770.28123.5210.112.2值41.9 19.7 2.72 1.09 0.85 18 7.13 43.3 26.2 上更 平新统后期粉质粘土 -1 （软均33.2 19.2 2.71 0.91 0.55 15 5.3 21.3 16.7 113 可塑） (Q33) 值 标准35.1 18.9 2.71 0.94 0.68 15 4.5 18.2 14.1 值 范围25.118.62.710.660.28124.0721.112.2值28.3 20.4 2.72 0.99 0.73 19 10.21 47.3 17.5 上更 平新统中期 青山组粉质粘土 -2 （可塑）均27.9 19.7 2.72 0.75 0.51 15.5 7.8 34.5 15.2 512 2(Q3) 值 标准28.1 19.2 2.72 0.81 0.62 15.5 6.7 30.7 14.6 值 范围18.519.52.710.560.00149.5721.316.7值28.9 20.9 2.73 0.80 0.21 22 22.16 52.4 35.1 上更 平新统早期 下蜀组红粘土层 -3 （菜埽?1.7 20.3 2.72 0.63 0.10 16 14.9 41.2 25.3 471 (Q13) 值 标准22.5 19.9 2.72 0.66 0.14 16 12.3 37.1 21.1 值 范围20.219.92.700.580.001611.9240.111.223.6 20.8 2.72 0.70 0.17 23 20.31 62.3 27.1 城市建设229?施工技术CONSTRUCTION该层有机质土层（泥炭层），局部地段也遇到过两层泥炭，呈饱和过饱地貌单元内。和，流塑状态。厚度在0.2-1m，主要分布于湖泊和冲沟地貌单元。-1粉质粘土层：可划归上更新统后期沉积物，(Q33)。-4粉质粘土与粉砂互层：可划归全新统冲洪积层(Q4)灰色灰黑色，也有灰黄色的，含有少量有机质，刀切面稍有光青灰灰色，以粉质粘土为主，夹210mm薄层粉砂，层次明显,泽，无摇振反应，干强度和韧性中等，呈软塑或可塑状态，多呈现在湖呈“千层饼”状，混和看之为粉土，多误认为粉土。刀切面稍有光泽，有泊和冲沟底部，组成湖泊和冲沟底部地层。摇振反应，干强度和韧性低，呈饱和过饱和，软流塑状态，层厚在-2青山组粘性土层：为上更新统中期沉积物（Q23）见表2。3-17m之间。主要分布在长江河漫滩地貌痛群印墒雍勇只苸黄色，局部因受上部覆盖的富含有机质土淋漓作用而呈滩地貌单元内。灰黄灰黑色，岩性以粉质粘土为主，局部见有粘土。土切面稍光滑，-5粉细砂层：可划归全新统冲洪积层(Q4)土状光泽，无摇震反应，干强度、韧性较高。呈湿，可塑，局部呈透镜体青灰灰色，以粉砂为主，多由云母，石英组成，含僵结石，饱和硬塑状态出现，该层层厚一般5-20m，局部厚达30m。该层为长江中过饱和，呈稍密状态，厚度在10-20m之间。主要分布在长江河漫滩期泛溢而成，分布面积较大，组成一级阶地主要地层。各土层标准贯入试验和静力触探试验成果统计表表2 地质年地层 地 层 统 计双桥静力触探 标贯试验单桥静 代 编号 名 称 指力触探 锥尖阻力 标侧壁摩擦力 N63.5(击) Ps (MPa) qs (MPa) fs (KPa) 粘性土层范围值 39 0.811.91 0.781.68 23.554.3 -1 （平均值 6.4 1.41 1. 可塑）34 45.3 标准值 5.2 1.11 1.15 39.6 范围值 14 0.33淤泥质粘性土0.81 0.350.91 8.226.2 -2 （软流塑）平均值 2.3 0.53 0.42 14.3 标准值 1.5 0.45 0.38 11.2 全新统层 有机质（泥炭）土范围值 0.110.91 0.310.79 9.324.2 -3 （流塑）平均值 0.31 0.44 12.3 (Q4) 标准值 0.28 0.36 9.6 粉质粘土与粉砂互范围值 26 1.132.25 0.972.17 9.521.3 -4 层（软流塑）平均值 2.9 1.89 1.73 15.9 标准值 2 1.62 1.54 14.6 粉细砂范围值 815 2.67.2 2.135.91 24.653.8 -5 （稍密）平均值 12.4 5.4 4.95 38.4 标准值 10.6 4.8 4.62 36.2 上更新范围值 714 0.粉质粘土802.15 0.921.71 27.459.1 统后期 -1 （软可塑）平均值 8.6 1.31 1.41 48.6 (Q33) 标准值 6.1 1.08 1.29 45.2 上更新统中期山粉质粘土范围值 84 1.352.56 1.532.94 65.8122.2 青-2 （可塑）平均值 11 1.84 24.7 92.8 (Q23) 标准值 8.3 1.61 20.3 82.3 上更范围值 1227 2.494.57 2.625.62 89.2152.7 新统早下蜀组红粘土层 -3 期（硬塑）平均值 17.6 3.28 3.18 128.4 (Q13) 标准值 15.1 2.87 2.79 114.5 上更新范围值 1542 7.315.4 8.418.2 96.5213.6 统早期 或中新中、细砂平均值 24.3 10.6 12.3 147.5 -1 统（中密密实） 标准值 19.5 9.1 11.3 132.1 ( Q13或Q2) 中更 新统中红粘土层范围值 1737 2.494.37 2.524.62 78.9144.6 -2 期（硬塑）平均值 24,7 3.21 3.06 112.6 (Q2) 标准值 20.4 2.65 2.87 107.3 下更 范围值新统早砾、卵石 平均值 期（密实） (Q1) 标准值 燕山期或象山强风化火成岩或石范围值 10.132.3 8.217.2 -1 英砂岩平均值 大于50击 群 标准值 230城市建设?施工技术CONSTRUCTION-3下蜀组红粘土层、属于上更新统早期沉积物（Q13）见表3-2红粘土层：可划归中更新统Q2、见图表3。黄褐色褐黄色、底部为黄色土层，岩性多为粉质粘土、也见粘棕红色，主要由粘土组成，夹有团块状灰白高岭土和砂砾，土切土层，含氧化铁，铁锰质结核，局部地段结合密集；土切面稍光滑，土面光滑，土状光泽，无摇震反应，干强度、韧性较高，呈稍湿，硬塑坚状光泽，无摇震反应，干强度、韧性较高。常见灰白色高岭土条纹，呈硬状态；该层见于大北庄、瑞慈花园、康佳大景城及朝晖首府、欧尚广湿稍湿，硬塑坚硬状态，局部地段为透镜体可塑状态，层厚比较场等地，从岩性上看，具有坡、残积土特征，直接覆盖在基岩之上，埋大，一般10-25m，最厚层达30米以上。属于长江早期泛溢沉积物，分藏在下蜀土层之下，主要分布于长江二级阶地及剥蚀残丘地貌单元。布在二级阶地上，层位多覆盖于红粘土或直接覆盖基岩上。该层见到厚度2-4m。-1中、细砂层：应划归中更新统或者上更新早期（Q2或Q13）砾、卵石层:应划归下更新统冲积层（Q1）颜色较杂、多呈黄灰、灰绿色、局部夹有粘性土，呈饱和，中密砾石呈次圆状，次棱角状，粒径为2-5cm，大者8cm由石英、燧石密实状态，层位覆盖在砾卵石层上。分布于长江边缘地带和采石河、组成，呈中密至密实状态，见有粗、砾砂充填，胶结程度较好，具有较慈湖河下游的长江河漫滩地貌单元，一般层厚25-30cm。高强度，主要分布在长江边缘地带的长江河漫滩地貌单元（如一电厂、各土层fak、Es1-2、qsk、qpk建议值表表3 9ml16m混凝土预制桩 地质年地层 地 层 承载力特征值 压缩模量 极限侧阻 极限端阻 代 编号 名 称 力标准值 力标准值 fak(KPa) Es1-2(MPa) qsk (KPa) qpk (KPa) 粘性土层 -1 （60 .57.0 5 可塑）1001565 淤泥质粘性土 -2 （软流塑）6080 2.54.0 1822 全新统 层 有机质土 -3 （流塑）4060 2.03.0 812 (Q4) 粉质粘土与粉砂互层-4 （软流塑）80100 3.05.0 3545 粉细砂 -5 （稍密）110150 7.010.0 1825 上更新统后期 粉质粘土 -1 （软可塑）120170 3.05.5 4050 3(Q3) 上更新统中期青山粉质粘土 -2 （可塑）190240 7.09.0 6575 18002500 (Q23) 上更新统早期 下蜀组红粘土层 -3 （硬塑）270320 12.015.0 8090 35004000 (Q13) 上更新统早期或中新中、细砂 -1 统（中密220 2密实）80 15.030.0 4555 18002400 ( Q13或Q2) 中更 新统中红粘土层 -2 期（硬塑）250300 10.013.0 85100 38004500 (Q2) 下更新统早期卵石 砾、 （密实）400600 20.031.5 150200 700010000 (Q1) 燕山期或象山强风化火成岩或石英-1 群砂岩300700 视为不可压缩层 140180 45005500 燕山期或象山中风化火成岩或石英-2 群砂岩8001500 不可压缩层 注：表3列出的混凝土预制桩极限端阻力标准值qpk为桩长：9ml16m混凝土预制桩。城市建设231?施工技术CONSTRUCTION二电厂及港务局码头等处），覆盖在基岩之上。一般厚度0.5-2米。土与粉砂互层均为软流塑状态，属高压缩性土，承载能力低，易构-1层强风化火成岩或石英砂岩：成天然地基软弱下卧层，在沉管桩施工中易造成"缩颈"，对建筑物黄浅黄色，原岩为闪长岩、安山岩或粗面岩等火成岩，沿江翠使用和施工都不利。根据马鞍山市经验，若采用水泥深层搅拌桩进行螺山、西山至慈姆山一线低山山丘为石英砂岩。岩体结构已基本破地基处理，宜采用干喷法处理。坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎。该层风化很不均4、第-5层粉细砂，呈稍密状态，中等压缩性，有一定承载能匀，风化蚀变后呈土状、粗砾砂状及碎石状，螺纹钻不易钻进。该层主力。经标贯试验检测，该层部分区域为“液化”土，因而，勘察时应根据要分布于东、中部城区，一般厚度0.506.8m，最大超16.0m。建筑物类别按规范要求进行判别与处理。-2层中风化火成岩或石英砂岩：5、第-1层粉质粘土，可塑状态，中等压缩性，有一定的承载能中风化火成岩呈灰浅灰色，局部风化成浅黄黄色，原岩为闪力，可作为一般建筑的天然浅基础持力层。长岩、安山岩或粗面岩等火成岩,中细粒结构，块状构造，岩石主要矿6、第-2层青山组粉质粘土层，可塑状态，属中等偏低压缩性物成分为中性斜长石和角闪石,辉石及黑云母等，节理裂隙发育，岩土，有一定的承载能力。该层在马鞍山市分布广，土质均匀，且埋藏石较坚硬，锤击声脆，不易击碎，钻探岩芯较破碎，多呈碎块或短柱浅，为多层建筑良好的天然浅基础持力层，也可作桩基础桩端持力状，厚度2.18.5。中风化石英砂呈灰灰黄色，细粒结构，厚层状层。构造，钻探岩芯多呈短柱或长柱状，岩石主要矿物成分为石英岩，沿6、第-3层下蜀组红粘土和第-2红粘土层，硬塑坚硬状江翠螺山、西山至慈姆山一线低山山丘分布。态，属低压缩性土，有较高的承载能力。该层分布于马鞍山市二级阶2、各土层主要物理力学性质指标及标准贯入试验、静力触探试地上，土质均匀，且埋藏浅，为多层、高层建筑良好的天然浅基础持力验成果统计分析层，也是桩基础良好的桩端持力层。笔者对遴选的82项具有代表性的岩土工程勘察资料，根据其物7、第-1中、细砂层和第层砾、卵石层，该层分选性好，呈中理力学性质、原位测试成果及地层时代和成因进行综合分析，系统分密密实状态，属低压缩性土，为江边高层建筑物桩基础良好的桩端层统计。其各土层主要物理力学性质指标分析结果见表1，各土层标持力层。准贯入试验、静力触探试验成果统计结果见表28、第-1层强风化火成岩或强风化石英砂岩，属软岩，岩体基3、各土层承载力特征值fak、压缩模量Es1-2和混凝土预制桩桩本质量等级为级，可视作不可压缩层。出露浅时可做建筑的天然浅的极限侧阻力标准值qsk、桩的极限端阻力标准值qpk建议值基础持力层，埋深大时也可作混凝土预制桩的桩端持力层。三、主要地基土进行了工程地质评价与建议9、第-2层中风化火成岩或中风化石英砂岩，属较软岩，岩体1、第层人工填土，应区分老填土和新近填土。老填土回填时间基本质量等级为级，为不可压缩层。出露浅时可做建筑良好的天然大部分已超过50年，部分也有20以上，其在自重应力作用下，均已浅基础持力层，埋深大时为钻孔灌注桩、人工挖孔桩等桩基础的良好充分固结，而一些矿渣、炉渣回填的人工填土，因自身活化成分而发桩端持力层。生了胶结作用，其强度很高，因而不要轻易采取清除办法，应进行调四、结语查了解，能利用的尽量用上；对开发区内新近填土，基本上未经处理，本文从宏观上归纳性地对马鞍山市主城区地基土的基本分布规土质松散，欠固结作用，易自陷沉降，不宜为建筑物持力层，应清基处律和工程地质特征进行了分析与评价，并根据地基土物理力学性质、理。原位测试成果及地层时代和成因，系统地进行了分层和编号，为马鞍2、第-1粘性土层，俗称"硬壳层"，可塑状态，中等压缩性。由山地区积累地区经验确定地基土承载力等设计参数做了些初步尝试于该层长期裸露在地表，自然界的压力加上人类活动所造成的附加工作。由于第四系新近沉积土层局部变化较大（相变），建议在具体压力，使土层表面产生硬结现象，因而，该土层有一定的承载能力，且工程建筑勘察施工时，应针对具体工程的场地位置及地层情况，采用埋藏浅。这一特点为我们在软土层上施工厂房、低层建筑带来有利条多种勘察方法进行详细地岩土工程勘察与评价，以确保工程资料具件，可作为该类建筑的天然浅基础持力层。有针对性和准确性。3、第-2层淤泥质粘性土、-3有机质（泥炭）土、-4粉质粘232城市建设?
