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摘要:在總結(jié)分析濮陽新區(qū)地形地貌的基礎上,根據(jù)對大量鉆孔地層巖性、原位測試和樣品實驗室資料的整理分析,對濮陽新區(qū)進行了工程地質(zhì)分區(qū),將濮陽新區(qū)劃分成3個工程地質(zhì)區(qū);即A區(qū)(王什西決口扇工程地質(zhì)區(qū))、B區(qū)(固城—岳村黃河泛流平地工程地質(zhì)區(qū))及C區(qū)(清河頭東黃河故道工程地質(zhì)區(qū))。又根據(jù)粘性土和非粘性土的組合關(guān)系及巖土體結(jié)構(gòu)類型細分工程地質(zhì)亞區(qū)。在此基礎上根據(jù)濮陽新區(qū)地形地貌、地層組合、全新統(tǒng)地層厚度、覆蓋層厚、等效剪切波速、建筑場地類別、地震地質(zhì)災害等對濮陽新區(qū)工程地震地質(zhì)條件進行了綜合評價,為濮陽新區(qū)地震小區(qū)劃提供工程地震地質(zhì)條件,為城市抗震適宜性提供背景資料。
關(guān)鍵詞:地震小區(qū)劃;地形地貌;工程地質(zhì)分區(qū);工程地震條件
濮陽是中原油田所在地,石油、天然氣、鹽、煤等資源豐富,是國家重要的石油化工基地,石油機械裝備制造基地、國家重要的商品糧生產(chǎn)基地。濮陽新區(qū)范圍為:東至S209,西至大廣高速,南沿綠城路、東濮路、晉豫魯鐵路,北沿新北環(huán)(固雙路)、龍鄉(xiāng)路、濮范高速南緣,面積約170km2,見圖1。為進一步提高濮陽新區(qū)綜合抗震防災能力,最大限度地減輕地震災害,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設順利進行,滿足可持續(xù)發(fā)展的要求,對濮陽新區(qū)工程地震地質(zhì)條件進行了綜合研究。
1地形地貌工作區(qū)
地處黃河下游沖積平原,地形平坦,略有起伏,地勢總體西高東低,南北自然坡降1/5000~1/6000,東西自然坡降1/6000~1/8000。區(qū)內(nèi)由于黃河多次改道,使地表地貌表現(xiàn)為不同的形態(tài)特征,工作區(qū)地貌類型比較簡單,根據(jù)成因類型和地貌形態(tài)將本區(qū)劃分為A決口扇、B黃河泛流平地及C黃河故道3個地貌單元。
1.1A決口扇決口扇地貌因黃河河道行洪期間因漫堤、沖堤、潰堤、扒堤發(fā)生的決口泛濫事件,所形成地上懸河所特有的附屬地貌。分布于工作區(qū)西部,后墳臺頭村以南、北豆村、楊莊村一帶,地面高程在51.8~54.6m,呈扇狀分布。地表巖性為粉土和粉質(zhì)粘土。
1.2B黃河泛流平地黃河泛流平地地貌由黃河多次決口泛濫淤積所形成。分布于工作區(qū)中部,綠城路以北,固雙路以南,包括市區(qū)、馬頰河兩側(cè)、濮范公路一帶,地面標高49.1~53.3m,地表巖性多為粉土和粉質(zhì)粘土。1.3C黃河故道由于黃河多次遷徙改道,遺留黃河故道。東漢時期(公元11年),黃河自滑縣分支改道東流,經(jīng)濮陽縣城南門外流向清河頭西,折向東北,穿過工作區(qū)東部。分布于東七保寨村一帶,地面高程在49.0~54.0m,地表巖性為粉土和粉質(zhì)粘土。
2工程地質(zhì)分區(qū)
2.1場地全新統(tǒng)地層厚度及其分區(qū)場地全新統(tǒng)地層是場地覆蓋層的最上層,一般相對于下部的上、中、下更新統(tǒng)地層較軟、較松散,但卻是工程建筑物的直接載體。因此,其厚度的分布特征對場地工程地質(zhì)分區(qū)有重要意義。為摸清場地全新統(tǒng)地層巖性分布特征,對場地布置了剖面線,剖面盡可能地貫穿多個地貌分區(qū);剖面線的走向要盡量垂直于區(qū)域地質(zhì)斷裂帶的走向;根據(jù)以往該地區(qū)研究成果(河南平原第四紀地質(zhì)研究成果),第四系地層從東至西有逐漸變厚的現(xiàn)象;該區(qū)為黃河沖積平原,地層的分布特征與黃河流向有密切聯(lián)系,基于以上原則,在橫向上,從工作區(qū)的西至東,布置了1-1′、2-2′、3-3′、4-4′、5-5′、6-6′、7-7′,共7條剖面;在縱向上,從工作區(qū)北至南布置了8-8′剖面線。
2.2場地覆蓋層厚度及其分區(qū)根據(jù)場地覆蓋層厚度確定結(jié)果分析場地各地段覆蓋層厚度大小,可以看出,地貌分區(qū)B黃河泛流平地覆蓋層厚度與A決口扇覆蓋層厚度相差不大,C黃河故道覆蓋層厚度最大,分別統(tǒng)計出,地貌分區(qū)A決口扇、B黃河泛流平地、C黃河故道覆蓋層厚度為82~86m、80~92m、82~92m,覆蓋層平均值依次為84.3m、84.1m和87.3m。
2.3建筑場地類別分區(qū)特征根據(jù)整個場地土層等效剪切波速及場地覆蓋層厚度,最終確定該建筑場地類別均為Ⅲ類。
2.4場地工程地質(zhì)分區(qū)工程地質(zhì)分區(qū)首先必須進行工程地質(zhì)單元的劃分,工作區(qū)位于黃河下游沖積平原,地表以下30m范圍內(nèi)的主要巖性是粉土、粉質(zhì)粘土和砂層。根據(jù)場地地層、巖性、全新統(tǒng)厚度、覆蓋層厚度、地形地貌環(huán)境、建筑場地類別等,將場地劃分成A、B、C三個大類的工程地質(zhì)單元對應著3個工程地質(zhì)區(qū);即A區(qū)(王什西決口扇工程地質(zhì)區(qū))、B區(qū)(固城—岳村黃河泛流平地工程地質(zhì)區(qū))及C區(qū)(清河頭東黃河故道工程地質(zhì)區(qū))。又根據(jù)粘性土和非粘性土的組合關(guān)系及巖土體結(jié)構(gòu)類型細分工程地質(zhì)亞區(qū),各亞區(qū)劃分依據(jù)見表3。就本區(qū)而言,影響工程地質(zhì)條件的直接因素是松散沖積物的巖性、淺層地下水位埋深以及人類活動等。
3工程地震地質(zhì)條件綜合研究
根據(jù)GB50011-2010《建筑抗震設計規(guī)范》中第4.1.1條和表4.1.1有關(guān)劃分對建筑抗震有利、不利和危險地段標準,工作區(qū)共分3個大的工程地質(zhì)單元區(qū),即A、B、C三個區(qū),其中A區(qū)為決口扇,覆蓋層82~88m,平均84.3m,等效剪切波速在197~228m/s之間,平均為212.9m/s,Ⅲ類建筑場地,未見鉆孔液化的可能性,綜合認為屬對建筑抗震一般地段。其中B區(qū)為黃河泛流平地,覆蓋層80~92m,平均84.1m,B1亞區(qū)等效剪切波速在193~235m/s之間,平均211.7m/s,Ⅲ類建筑場地,未見鉆孔液化的可能性,綜合認為屬對建筑抗震一般的地段,B2亞區(qū)等效剪切波速在195~232m/s之間,平均213.3m/s,Ⅲ類建筑場地,未見鉆孔液化的可能性,綜合認為屬對建筑抗震一般的地段,B3亞區(qū)等效剪切波速在194~231m/s之間,平均213.4m/s,Ⅲ類建筑場地,遇強烈地震時,在該區(qū)西南部液化現(xiàn)象較為普遍,綜合認為該區(qū)西南部北李樓村—劉思公寨—劉貫寨村一帶及高家莊村附近地段屬對抗震不利地段,其他地段屬對建筑抗震一般的地段。其中C區(qū)為黃河古道區(qū),場地覆蓋層82~92m,平均87..3m,等效剪切波速在201~2371m/s之間,平均216m/s,屬Ⅲ類建筑場地,遇強烈地震時,在該區(qū)西南部地段有液化現(xiàn)象,綜合認為該區(qū)西南部沙河寨村及黃昌湖村東附近地段屬對抗震不利地段,其他地段屬對建筑抗震一般的地段。
4結(jié)論
(1)場地位于濮陽市的北部及東部,其東至S209,西至大廣高速,南沿綠城路、東濮路、晉豫魯鐵路,北沿新北環(huán)(固雙路)、龍鄉(xiāng)路、濮范高速南緣,面積約170km2。區(qū)內(nèi)公路縱橫交錯,交通十分便利。地貌單元屬黃河下游沖積平原區(qū),除工作區(qū)西部有零星分布的規(guī)模較小的砂丘以外,其余地形平坦、開闊,略有起伏。(2)場地位于工程地質(zhì)分區(qū)的決口扇區(qū)、黃河泛流平原區(qū)和黃河古道區(qū),并依據(jù)沉積環(huán)境和地層巖性、厚度進一步劃分成3個工程地質(zhì)亞區(qū)。(3)場地地面以下20.0m深度范圍內(nèi)的等效剪切波速為195~235m/s。場地土均為中軟土。場地內(nèi)剪切波速大于500m/s的地層主要分布在地面以下80~92m,即覆蓋層厚度約為80~92m,建筑場地類別均為Ⅲ類。(4)場地遭遇Ⅶ度地震烈度時,場地大部分地段無地震液化,局部零星分布有輕微至中等液化區(qū)。場地遭遇Ⅷ度地震烈度時,液化范圍較Ⅶ度時有所擴大,液化指數(shù)有所增加。(5)決口扇區(qū)(A區(qū))屬對建筑抗震一般地段。黃河泛流平地(B區(qū))其中B1及B2亞區(qū)場地屬抗震一般地段,B3亞區(qū)場地西南部北李樓村—劉思公寨—劉貫寨村一帶及高家莊村附近地段屬抗震不利地段,其他地段屬對抗震一般地段。黃河古道區(qū)(C區(qū))西南部沙河寨村及黃昌湖村東附近地段屬抗震不利地段,其他地段屬對抗震一般地段。(6)在勘察深度(100m)范圍內(nèi),場地土自上而下分為3套地層,上部主要由褐黃、淺灰及灰黑色粉土、粉質(zhì)粘土及粉細砂組成,中部為灰黃、褐黃含鈣質(zhì)結(jié)核粉質(zhì)粘土、細砂,下部為棕黃、褐黃色含大量鈣質(zhì)結(jié)核粉質(zhì)粘土、粉土和細砂。場地內(nèi)共分8個工程地質(zhì)單元層,其中淺部地層在工作區(qū)東部變化較大、西部較穩(wěn)定。工作區(qū)深部地層較穩(wěn)定,詳見表4。
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作者:魏慶龍 單位:河南省地礦局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院