松花江哈爾濱城區(qū)段地質(zhì)情況分析

韓雪 楊梅 李鵬 趙子龍

(黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150022)

1 工程地質(zhì)條件

1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。哈爾濱地區(qū)位于松嫩地塊——松嫩斷陷東南隆起區(qū)，區(qū)域范圍內(nèi)前第四系基底構(gòu)造以北東和北西組斷裂為主，構(gòu)成斷塊構(gòu)造的基本格架，這種斷塊構(gòu)造進入第四紀(jì)以來存在的繼承性垂直升降震蕩活動，對這一地區(qū)的地貌形態(tài)以及第四紀(jì)沉積物的分布規(guī)律產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。2)地形地貌。場地所處地貌單元為松花江北岸，河流侵蝕堆積地貌，屬松花江流域河谷一級階地，其成因為第四紀(jì)沖洪積作用下形成。擬建場地交通便利，場地范圍內(nèi)地形、地勢平坦，局部略有起伏，鉆孔孔口地面相對最大高差為2.38 m，絕對高程在123.42 m～125.80 m。

2 勘察方法

2.1 鉆探取樣

運用SH30-2A型工程鉆機及配套設(shè)備，采用沖擊跟管鉆進的方法，取土器使用薄壁敞口真空取土器，取樣方法為擊入法，原狀土試樣質(zhì)量等級為Ⅰ級，砂類土用四分法取樣，取樣豎向間距2 m，對厚度大于0.5 m的夾層加取土樣。

2.2 原位測試

本次勘察主要采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(SPT)及靜力觸探測試，現(xiàn)敘述如下:標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗［1］:為確定粘性土的狀態(tài)、承載力，砂類土的密度，承載力、壓縮模量，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗設(shè)備為:貫入器規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，觸探桿外徑42 mm，穿心錘質(zhì)量63.5 kg，自動落錘法。靜力觸探［2］:進行力學(xué)分層，估算地基土的密實度，計算地基土承載力，樁端阻力及側(cè)阻力值。

2.3 室內(nèi)試驗

1)土的物理性質(zhì)試驗［3］:粘性土試驗項目有天然含水量、天然密度、比重、液限、塑限，砂類土做顆粒分析。2)土的壓縮—固結(jié)試驗:土試樣固結(jié)試驗一般50 kPa～400 kPa，最大壓力為400 kPa～800 kPa。3)土的抗剪強度試驗:直剪試驗［4］采用快剪(q)，測定土的粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ。三軸剪切試驗采用不固結(jié)不排水試驗(UU)，測定土的粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ。

3 地層結(jié)構(gòu)及特征

根據(jù)鉆探、測試、室內(nèi)試驗和野外記錄，對所揭露的地層按照巖土成因、結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)綜合劃分，地層由上至下劃分成15個主層，10個亞層。現(xiàn)分層描述如下:

①層雜填土，人工堆積形成，雜色，以建筑垃圾摻雜粘性土等組成，其結(jié)構(gòu)松散，欠固結(jié)。場地局部地段見有舊建筑基礎(chǔ)，該層厚度變化較大，分布不均。

②層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為黃色或黃褐色，上部分布0.40 m～0.80 m厚的耕土，近代堆積形成，土為黑褐色，包含植物根系及有機質(zhì)，結(jié)構(gòu)松散，欠固結(jié)，該層厚度變化不大，分布均勻。層狀結(jié)構(gòu)，硬塑～硬可塑，中低壓縮性，搖震反應(yīng)無，稍有光澤，中高干強度及韌性，層頂深度一般在0.40 m～3.30 m，平均厚度為2.53 m。該層分布較均勻。

③層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中高干強度及韌性。該層在場地分布較均勻。層頂深度一般在0.80 m～6.50 m，平均厚度為2.38 m。

④層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈軟塑～流塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中低干強度及韌性。

⑤層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中高干強度及韌性。該層在場地分布較均勻，層頂深度一般在4.50 m～7.80 m，平均厚度為2.62 m。

⑥層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈軟塑～流塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中低干強度及韌性。

⑦層細(xì)砂:沖積成因，灰色～灰黃色，顆粒均勻，級配不良，稍有粘性，局部混有中粗砂。礦物成分為石英及長石，砂土呈稍密、飽和狀態(tài)。層位分布不均勻。層頂深度一般在6.50 m～6.80 m，平均厚度為2.00 m。

⑧層中砂:沖積成因，灰色，顆粒較均勻，級配良，圓形，含少量細(xì)礫，局部夾粗砂，礦物成分為石英、長石及暗色礦物，砂土呈稍密，飽和狀態(tài)。該層在場地內(nèi)分布均勻。層頂深度一般在6.70 m～7.60 m，平均厚度為1.40 m。

⑨層粗砂:沖積成因，灰色，顆粒不均勻，級配良，圓形，包含較多礫石。且局部夾有粉質(zhì)粘土薄層，呈可塑狀，厚度不大于0.30 m。礦物成分為石英、長石及暗色礦物等。砂土呈中密、飽和狀態(tài)，層頂深度一般在6.20 m～23.80 m，平均厚度為5.22 m。

⑨-1層中砂:沖積成因，灰色，顆粒較均勻，級配不良，圓形，含少量細(xì)礫，礦物成分為石英、長石及暗色礦物，砂土呈稍密，飽和狀態(tài)。該層在場地內(nèi)分布不均勻。

⑨-2層礫砂:沖積成因，深灰色，含有少量粘性土，飽和，中密，顆粒級配較好，骨架顆粒具有較好的磨圓，孔隙由細(xì)粒土所充填。局部相變?yōu)閳A礫，灰色，飽和，密實，磨圓好，呈亞圓形，只分布在局部地段島狀分布。

⑨-3層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈硬可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中高干強度及韌性。

⑩層粉質(zhì)粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質(zhì)均勻，塊狀結(jié)構(gòu)，包含氧化鐵結(jié)斑及白色鈣質(zhì)無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，有光澤，中高干強度及韌性。層頂深度一般在26.80 m ～33.80 m，平均厚度為1.89 m。

?層中砂:沖積成因，灰色，顆粒不均勻，級配良，圓形，混有粗砂及礫石，局部夾細(xì)砂，礦物成分為石英、長石及少量暗色礦物等，砂土呈中密，飽和狀態(tài)，層頂深度一般在29.30 m，平均厚度為0.70 m。

?層粗砂:沖積成因，灰色，顆粒不均勻，級配良，圓形，包含較多礫石。礦物成分為石英、長石及暗色礦物等。砂土呈中密、飽和狀態(tài)，層頂深度一般在30.70 m～35.20 m，平均厚度為4.95 m。

?-1層中砂:沖積成因，灰色，顆粒較均勻，級配不良，圓形，含少量細(xì)礫，礦物成分為石英、長石及暗色礦物，砂土呈稍密，飽和狀態(tài)。該層在場地內(nèi)分布不均勻。

?-2層礫砂:沖積成因，深灰色，含有少量粘性土，飽和，中密，顆粒級配較好，骨架顆粒具有較好的磨圓，孔隙由細(xì)粒土所充填。局部相變?yōu)閳A礫，灰色，飽和，密實，磨圓好，呈亞圓形，只分布在局部地段島狀分布。

?-3層粉質(zhì)粘土:沖積成因，土為灰色，土質(zhì)不均，層狀結(jié)構(gòu)。土呈可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，稍有光澤，中等干強度及韌性。該層分布不均勻。

?層粉質(zhì)粘土:沖積成因，土為灰色，土質(zhì)不均，層狀結(jié)構(gòu)。土呈可塑狀，中等壓縮性，搖震反應(yīng)無，稍有光澤，中等干強度及韌性。該層分布均勻。層頂深度一般在37.50 m～38.50 m，平均厚度為0.80 m。

?層粗砂:沖積成因，灰色，顆粒不均勻，級配良，圓形，包含較多礫石。呈可塑狀，礦物成分為石英、長石及暗色礦物等。砂土呈中密、飽和狀態(tài)，層頂深度一般在38.00 m～39.80 m，平均厚度為0.75 m。

?層泥巖:灰色，淺灰色，上部全風(fēng)化，成巖狀態(tài)較差，泥質(zhì)膠結(jié)，礦物質(zhì)已風(fēng)化變質(zhì)成粘土礦物，碎屑成分，主要是石英，長石及少量黑云母。下部強風(fēng)化泥質(zhì)膠結(jié)，可見水平層理，主要礦物成分是水云母和高嶺石、綠泥石等。

4 場地水文地質(zhì)條件

本次勘察期間，在鉆孔控制的深度范圍內(nèi)見有地下水出露，地下水類型屬第四系松散層孔隙水，初見水位埋深4.50 m～13.50 m，穩(wěn)定水位埋深在4.80 m ～12.50 m。

根據(jù)區(qū)域水文資料［5］，場地地下水與馬家溝河、松花江有水力聯(lián)系，按地下水水力性質(zhì)及各含水層之間聯(lián)系程度，劃分第四系全新統(tǒng)與下更新統(tǒng)砂礫石層孔隙潛水含水巖組。由于含水層的滲透性和徑流條件較好，因此形成互補的排泄和補給條件，水位亦受一定的大氣降水和蒸發(fā)的影響，地下水動態(tài)變化規(guī)律為:7月份～9月份為豐水期，水位高，松花江歷年平均水位為117.20 m，1998年特大洪水最高達(dá)120.89 m?？菟跒?2月份～翌年3月份，水位低，年變化幅度大于3 m。

5 結(jié)語

本次勘察結(jié)果表明，在勘察場地范圍內(nèi)，地基土均為第四系地層，場地地形、地貌簡單，場地穩(wěn)定，適宜本工程建設(shè)。擬建場地未見不良地質(zhì)作用，不能對建筑物的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不良影響，該場地穩(wěn)定性良好。該場地地基土類型為中軟土。場地類別為Ⅱ類，該場地不處于對建筑抗震有利、不利和危險地段，屬視為可進行建設(shè)的一般場地。

［1］曹慶霞.關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗方法的探討［J］.山西建筑，2010，36(4):56-58.

［2］李 立，張志堯，廖俊展，等.基于靜力觸探測試判別天津市西青區(qū)砂土地基液化的研究［J］.工程勘探，2009(S2):95-97.

［3］劉艷華.粉土的物理性質(zhì)試驗研究［J］.水運工程，2009(12):88-89.

［4］蔡 建.原狀土的抗剪強度研究［J］.巖土力學(xué)，2012(7):32-34.

［5］張 杰.松花江哈爾濱段水位枯、洪水期歷史規(guī)律分析［J］.黑龍江氣象，2008，25(1):26-28.