銀川河東機場工程地質環(huán)境及工程地質適宜性研究

尹　茂,趙學歡（重慶市地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川東南地質大隊,重慶　400030）

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銀川河東機場工程地質環(huán)境及工程地質適宜性研究

尹茂,趙學歡
（重慶市地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川東南地質大隊,重慶400030）

摘 要：工程地質環(huán)境及工程地質適宜性是機場工程勘察的重要內(nèi)容，銀川河東機場位于黃河東岸銀川靈武市，大地構造位于華北斷塊一側，屬陰山斷塊隆起的一部分，地貌上處于鄂爾多斯臺地與銀川黃河沖積平原過渡地帶，工程地質條件復雜，地質災害易發(fā)，對其工程地質環(huán)境及工程地質適宜性進行研究，直接影響機場設計及安全性，對機場的建設周期與成本預算都具有重要意義。

關鍵詞：銀川河東機場；工程地質環(huán)境；適宜性；勘察

1　引言

銀川河東機場位于黃河東岸銀川靈武市，大地構造位于華北斷塊一側，屬陰山斷塊隆起的一部分，地貌上處于鄂爾多斯臺地與銀川黃河沖積平原過渡地帶，第四紀活動斷裂-黃河隱伏斷裂平行通過場地西部，處于華北地震區(qū)的銀川-河套地震帶東部。工程地質條件復雜，地質災害易發(fā)，對其工程地質環(huán)境及工程地質適宜性進行研究，為機場建設的設計和施工提供精確的地勘資料，設計人員可根據(jù)工程地質條件及存在的工程地質問題采取合理有效、針對性更強的地基處理措施，對機場的建設周期與成本預算具有重要意義。

2　研究區(qū)工程地質條件分析

2.1水文地質環(huán)境情況

研究區(qū)屬于溫帶氣候區(qū)北部氣候，全年多晴空，夏季午后時易有出現(xiàn)雷雨冰雹；秋季多云雨，地下水主要賦存于第四系沖洪積卵石層中，接受大氣降水和徑流的側向補給，自東西向排泄于黃河，地下水位年變幅為1.5-2.0m。

2.2地形地貌

研究區(qū)地貌單元屬黃河河漫灘與鹽池臺地沖刷形成的山前沖洪積扇，地勢東高西低、南高北低，相對較平坦，凈空條件較好。

2.3地質構造

研究區(qū)位于華北斷塊一側，屬陰山斷塊隆起的一部分，地貌上處于鄂爾多斯臺地與銀川黃河沖積平原過渡地帶，第四紀活動斷裂-黃河隱伏斷裂平行通過場地西部。研究區(qū)位于華北地震區(qū)的銀川-河套地震帶東部，擬建機場位于兩條活動斷裂之間，距離均大于10km。

2.4地層巖性

研究區(qū)揭露的最大深度為15.4m，主要地層為第四系松散堆積物，根據(jù)土層的巖性特征及物理力學性質的差異，將場地地層分為5個主層和6個亞層?，F(xiàn)按從上至下的順序將各層土的巖性特征分述如下：

（1）素填土層（層序號①）：第四系人工堆積物，層厚為1.7-9.1m，雜色，主要由卵礫石及砂土構成，構成物均性差，含量在75-90%之間，該層分布于場地東側填方地段；（2）粉土層（層序號②）：第四系沖洪積地層（Q4al+pl），層厚為0.6-5.9m，黃褐色，土質較均，可見薄層狀水平沉積韻律，局部夾薄層細砂；（3）粉砂層（層序號②-1）：第四系沖洪積地層（Q4al+pl），層厚為0.4-1.7m，淡黃色，主要礦物成份為石英、長石，含有少量云母，粒徑較均；（4）卵石層（層序號②-2）：第四系沖洪積地層（Q4al+pl），層厚為0.3-3.9m，青灰色，最大粒徑為12cm左右，一般粒徑為2～4cm左右，粒徑大于2cm的顆粒質量占總質量的55-65%左右，次圓狀，該層在場地內(nèi)分布不連續(xù)；（5）粉質粘土層（層序號②-3）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），層厚為0.6-2.0m褐黃色，搖振反應無，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，堅硬，偶含粘土團塊。該層在擬建場地內(nèi)分布不連續(xù)，在局部地段缺失；（6）卵石層（層序號③）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），層厚為0.5-6.9m，青灰色，最大粒徑為15cm左右，一般粒徑為2～5cm左右，粒徑大于2cm的顆粒質量占總質量的55-65%，次圓狀為主，局部夾薄層粉土和粉細砂，中密。該層在整個場地內(nèi)分布連續(xù)；（7）粉砂層（層序號③-1）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），層厚為0.7m，淡黃色，主要礦物成份為石英、長石，含有少量云母，粒徑較均，粒徑大于0.075mm的顆粒質量占總質量75%，該層在場地內(nèi)呈透鏡狀分布；（8）細砂層（層序號③-2）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），層厚為1.3m，青灰色，主要礦物成份為石英、長石，含有少量云母，粒徑較均，粒徑大于0.075mm的顆粒質量占總質量90%，該層在場地內(nèi)呈透鏡狀分布；（9）粉質粘土層（層序號③-3）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），層厚為1.2m，褐黃色，搖振反應無，稍有光滑，干強度中等，韌性中等，硬塑，偶含粘土團塊。該層在場地內(nèi)呈透鏡狀分布；（10）卵石層（層序號⑤）：第四系沖洪積地層（Q4 al+pl），本次勘察未揭穿，揭露最大層厚為1.5m，青灰色，最大粒徑為16cm左右，一般粒徑為2～5cm左右，充填物以中粗砂為主，含量為25%左右，局部夾薄層中砂，含少量粘性土，該層在整個場地內(nèi)分布連續(xù)。

3　場地巖土綜合分析評價

3.1場地穩(wěn)定性及適宜性

研究區(qū)位于機場場區(qū)地貌單元屬黃河河漫灘與鹽池臺地沖刷形成的山前沖洪積扇。地勢東高西低、南高北低，相對較平坦，根據(jù)揭露地層資料及區(qū)域地質資料研究區(qū)地層，場地內(nèi)地基土主要由第四系沖洪積物組成；并且場地內(nèi)無暗浜、空洞、采空區(qū)存在，無滑坡、泥石流威脅，研究區(qū)無需考慮震陷和地表破裂帶來的影響，場地不存在活動斷層?？傮w評價研究區(qū)屬穩(wěn)定性和適宜性較好的建筑場地，可以做擬建建筑工程場地。

3.2地基土的濕陷性評價

在研究區(qū)內(nèi)取原狀土樣進行濕陷性試驗，試驗結果表明，濕陷系數(shù)（δs）在0.003-0.013之間，自重濕陷系數(shù)（δzs）在0.003-0.009之間，研究區(qū)內(nèi)無濕陷性。

3.3地基土的腐蝕性評價

對研究區(qū)內(nèi)地基土進行易溶鹽進行試驗，對試驗結果進行統(tǒng)計，研究區(qū)環(huán)境類型為Ⅲ類，按A類進行判定，判定地基土對砼結構具有微腐蝕性、對砼結構中鋼筋具有微腐蝕性。

3.4地基土的綜合評價

根據(jù)地基土的分布情況和擬建物特點，對研究區(qū)綜合評價如下：

（1）層素填土層，該層在擬建場地內(nèi)均有分布不連續(xù)，土質不均，厚度變化大, 欠固結，承載力低，不經(jīng)處理不可作為擬建除冰坪的持力層；（2）層粉土層，該層在整個場地內(nèi)均有分布，層位不穩(wěn)定，厚度變化大，中壓縮性，承載力一般，可做為除冰坪的持力層； 1）粉砂層，該層在整個場地內(nèi)分布不連續(xù)，厚度小且厚度變化大，層位變化大，承載力較低，可作為除冰坪的持力層；2）卵石層，該層在整個場地內(nèi)分布不連續(xù)，厚度變化大，層位不穩(wěn)定，承載力高，可作為除冰坪的持力層；3）粉質粘土層，該層在整個場地內(nèi)分布不連續(xù)，厚度變化大，層位不穩(wěn)定，中壓縮，硬塑，承載力較低，可作為除冰坪的持力層。（3）卵石層，該層在整個場地內(nèi)分布不連續(xù)，厚度變化大，承載力高，是擬建除冰坪良好的持力層和下臥層；1）粉砂層，該層在場

地內(nèi)呈透鏡狀分布，厚度小，承載力一般，可作為除冰坪的持力層；2）細砂層，該層在場地內(nèi)呈透鏡狀分布，厚度小，承載力一般，可作為除冰坪的持力層；3）粉質粘土層，該層在場地內(nèi)呈透鏡狀分布，厚度小，承載低，可作為除冰坪的持力層。（4）卵石層，僅揭露于ZK35鉆孔內(nèi)，勘察未揭穿，承載力高，是擬建除冰坪良好的持力層和下臥層。

3.5地基均勻性評價

研究區(qū)地層為人工堆積物和黃河高漫灘松散堆積物組成，其巖性種類多，層位不穩(wěn)定，厚度變化較大，屬不均勻地基。

4　工程適宜性評價

4.1持力層的選擇

研究區(qū)地層在平面分布上不均勻，巖性差異較大，將研究區(qū)分為二個區(qū)。Ⅰ區(qū)：位于填方地段，場地內(nèi)素填土由東向西逐漸變厚，揭露厚度1.7-9.1m，在0.0-2.0m范圍內(nèi)有薄層呈透鏡狀分布的建筑垃圾，場地素填土成分較復雜，在平面和垂向分布不均勻，總體上呈稍密狀，局部呈松散狀，建議對該層處理后做為研究區(qū)的持力層；Ⅱ區(qū)：位于西側沖溝內(nèi)，低于現(xiàn)跑道北端約7-10m，該段施工時主要以填方為主，且該區(qū)上部地層主要為粉砂和卵石，均可做為填方的持力層。

4.2地基處理方案的建議

綜合前述分析，研究區(qū)需處理地段主要位于Ⅰ區(qū)內(nèi)，地基處理方案如下：場地內(nèi)素填土厚度變化大，密實度分布不均勻，且0.0-2.0m范圍內(nèi)分布有薄層狀建筑垃圾，建議采用換填墊層法與強夯法相結合的處理方法。施工時，首先用強夯法對地基進行夯實處理，單夯夯擊能可采用8000-12000kN·m，主夯結束后建議對地基以1000kN·m夯擊能滿夯2遍，強夯工作結束后對2.0m范圍內(nèi)素填土用換填墊層法進行處理。

5　結論

研究區(qū)地層主要為第四系沖洪積物，主要可分為5層和6個亞層，擬建場地范圍內(nèi)不良地質體主要為現(xiàn)跑道南端東西向發(fā)育沖溝，與擬建跑道、滑行道近垂直分布，建議在進行機場施工時進行改道處理，保證機場安全運行，地基土對砼結構具有微腐蝕性、對砼結構中鋼筋具有微腐蝕性。研究區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有斷層、地下空洞等不良地質體。

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作者簡介:尹茂(1985-),男,工程師，主要從事:巖土工程勘察、水文地質勘察、地質災害評估、勘查。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.073