摘要:本文根據(jù)今年來(lái)的遼寧省海岸帶的環(huán)境工程地質(zhì)調(diào)查情況,參考省內(nèi)的有關(guān)工程文獻(xiàn),論述了遼寧沿海地區(qū)的主要特殊土的工程地質(zhì)性質(zhì)。地區(qū)性特殊土的力學(xué)性質(zhì)差異對(duì)工程建設(shè)有重大的影響。

關(guān)鍵詞:遼寧沿海地區(qū),特殊土,工程地質(zhì)特征
 
  遼寧省沿海地區(qū)特殊土主要包括新近沉積細(xì)粒土、淤泥類土、黃土類土、鹽漬土、風(fēng)積砂、紅粘土、人工填筑土等。現(xiàn)針對(duì)工程意義較大的新近沉積細(xì)粒土、軟土和紅粘土進(jìn)行評(píng)述。
 
  二、主要特殊土工程地質(zhì)特征評(píng)述
  1、新近沉積細(xì)粒土
  新近沉積細(xì)粒土指第四紀(jì)中近期以來(lái)沉積的土。其性質(zhì)多為欠固結(jié),強(qiáng)度較低,壓縮性較高,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在飽和狀態(tài)下粉土和砂土有明顯析水性和震動(dòng)液化現(xiàn)象,土的抗剪強(qiáng)度和抵抗動(dòng)力的強(qiáng)度低。
  新近沉積的細(xì)粒土在區(qū)內(nèi)鴨綠江平原及下遼河平原有廣泛的分布,土層埋藏淺,多為工程建筑的直接持力層,對(duì)工程的影響較大。
  全新世地層在河流兩側(cè)、山間谷地及沿海地帶都有分布。成因主要為沖積、沖洪積,沿海地帶則為海相或海陸交互相。在一些山間洼地與平原洼地中,還發(fā)育面積不大的湖沼相堆積,其中含有泥炭層。
  在沿海一帶的丹東—東港—莊河發(fā)育的海積、沖海積物,一般為灰黑至灰綠色殼、木屑等,鉆孔揭露該層厚度一般小于10m,局部厚達(dá)18m,東港市大孤山的泥炭層距今年齡約為 8000年至2500年,相當(dāng)于全新世中期,莊河市一帶的泥炭層距今年齡約為2500年,相當(dāng)于全新世晚期。
  普蘭店地區(qū)的下部泥炭層所含抱粉以樺屬占優(yōu)勢(shì), C14測(cè)定的年齡為9950±300年至 8070±190年,相當(dāng)于全新世早期,泥炭層上部有黑色淤泥層,該層底部為闊葉樹(shù)花粉優(yōu)勢(shì)帶,所測(cè)的年齡在7770±150年至5450±130 年之間,相當(dāng)于中全新世早期,
  下遼河平原的全新世地層可細(xì)分為早全新世地層、中全新世地層、晚全新世地層。早全新世地層埋藏在20.71~30.76m,為海陸交互相成因,中全新世地層埋藏在8.5~20.7lm,為三角洲前緣的淺海相沉積,晚全新世地層埋藏在0~8.5m,以陸相沉積為主,有機(jī)質(zhì)含量高。
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  表1是盤錦、營(yíng)口地區(qū)10m以上土樣的分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從表中我們可以發(fā)現(xiàn):(l)對(duì)于新近沉積土隨著粘粒含量的增加或顆粒越細(xì),土的天然含水量及孔隙比呈增大趨勢(shì),而干密度呈減小趨勢(shì),且各類土的干密度的數(shù)值普遍偏小;我們知道,干密度越小,土越松散,強(qiáng)度越低,水穩(wěn)定性越差。
  表2看出,從地表開(kāi)始并非表現(xiàn)為欠固結(jié),而是超固結(jié)比(OCR)隨著土層埋藏深度增加而減少,達(dá)到一定深度后才變?yōu)榍饭探Y(jié),表層是硬殼層。在工程中地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用硬殼層。欠固結(jié)是新近沉積土的最基本特征,下遼河平原是新近沉積土最發(fā)育的地區(qū)。據(jù)近十年的工程原位試驗(yàn)海岸帶地區(qū)的新近沉積土強(qiáng)度低,高壓縮性,新近沉積的淤泥質(zhì)土的十字板剪切強(qiáng)度一般不大于30kPa,天然地基承載力特征值在60 ~75kPa;新近沉積的粉土一般小于40kPa,天然地基承載力特征值小于140 kPa。
  在工程上重視在一定深度內(nèi)新近沉積土的欠固結(jié)特性,充分考慮工程建設(shè)后期的固結(jié)沉降問(wèn)題。對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)而言,最重要的地質(zhì)災(zāi)害為工程降水引起的地面沉降。
  2、軟土
  遼寧省沿海地區(qū)是鴨綠江、大洋河、大遼河等眾多水系的入?,軟土發(fā)育較新,主要為第四系全新統(tǒng),成因類型比較復(fù)雜,主要是全新統(tǒng)的海積軟土以及隨著晚全新世的海退,在原有的海積軟土中廣泛覆蓋陸相(湖、河流相)近代沉積。
  軟土主要是淤泥質(zhì)土,其垂向分布呈現(xiàn)變化大的特點(diǎn),厚度總體特點(diǎn)為從海岸線向內(nèi)陸呈減少的趨勢(shì),埋深從0.3m開(kāi)始可達(dá)近20m。軟土巖性組合都類似,其垂向結(jié)構(gòu)都為夾層狀分布。其組成淤泥質(zhì)土主要力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表3。
  典型的營(yíng)口沿海地區(qū)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土天然含水率(w)高范圍為27.7%-42.7%;天然孔隙比(e)大:范圍為1.0-1.26,統(tǒng)計(jì)平均值為1.06;聯(lián)合測(cè)定儀測(cè)塑、液限試驗(yàn)的結(jié)果分析,液限值在27.3-37.5之間,塑限值在13.8-23.8之間,塑性指數(shù)在10.5-16.9之間;壓縮性高:室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果,壓縮系數(shù)a1-2的范圍為 遼寧省沿海地區(qū)淤泥質(zhì)土主要力學(xué)指標(biāo)表 表3
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  0.57MPa-1~1.07MPa-1,統(tǒng)計(jì)平均值為0.80 MPa-1,屬于高壓縮性土;十字板原狀土剪切強(qiáng)度Cu:23.06-44.20Kpa,平均值為34.4Kpa,重塑土的抗剪強(qiáng)度Cu: 7.08-23.57Kpa,平均值為19.02Kpa,重塑土由于結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低。
 3、紅粘土
  分布于遼寧省南部大連市鐵山鎮(zhèn)、江西鎮(zhèn)、三澗堡鎮(zhèn)、營(yíng)城子鎮(zhèn)、辛寨子鎮(zhèn)以及大連經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)丘陵坡麓地帶。土體由第四系中更新統(tǒng)坡洪積粘性土夾礫石、碎石粘土層組成,直接覆蓋于可溶性碳酸鹽巖之上,厚度2.0-20.0m。紅粘土天然含水量大,幾乎與塑限相等,孔隙大,壓縮性小,一般為中壓縮性。但由于表面地形起伏,下伏碳酸鹽巖巖體巖溶發(fā)育,地面侵蝕切割較強(qiáng)烈,土體網(wǎng)狀裂隙發(fā)育,浸水后軟化。在地形低洼或下伏基巖面低洼易積水地段,土體含水量增大,使之亦處于軟塑、流塑狀態(tài),力學(xué)強(qiáng)度降低,壓縮性增高,即紅粘土的物理力學(xué)性質(zhì)視含水量的不同而差異很大。
 
  三、結(jié)論
  新近沉積土、軟土和紅粘土等是遼寧沿海地區(qū)最重要的特殊土,其工程地質(zhì)性質(zhì)對(duì)工程建筑的穩(wěn)定性影響極大。特別在鴨綠江河口平原和下遼河平原的全新統(tǒng)沖海積物上部3~4m為超固結(jié)土,以下漸變?yōu)闉榍饭探Y(jié)土的新近沉積土,分布廣,地基承載力低,建筑物后期沉降大,對(duì)工程建設(shè)有重大的影響,應(yīng)引起建設(shè)部門的高度重視。
 
參 考 文 獻(xiàn)
﹝1﹞張海東·遼寧省新近沉積細(xì)粒土判別研究·工程勘察, 2007,(5):34~38
﹝2﹞遼寧水文地質(zhì)大隊(duì)·遼寧第四紀(jì)·北京:地質(zhì)出版社,1983
﹝3林宗元主編·簡(jiǎn)明巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)· 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003年