松花江哈爾濱城區段地質情況分析

韓雪 楊梅 李鵬 趙子龍

(黑龍江科技大學建筑工程學院，黑龍江哈爾濱 150022)

1 工程地質條件

1)區域地質構造。哈爾濱地區位于松嫩地塊——松嫩斷陷東南隆起區，區域范圍內前第四系基底構造以北東和北西組斷裂為主，構成斷塊構造的基本格架，這種斷塊構造進入第四紀以來存在的繼承性垂直升降震蕩活動，對這一地區的地貌形態以及第四紀沉積物的分布規律產生了深遠的影響。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，其成因為第四紀沖洪積作用下形成。擬建場地交通便利，場地范圍內地形、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準貫入試驗(SPT)及靜力觸探測試，現敘述如下:標準貫入試驗［1］:為確定粘性土的狀態、承載力，砂類土的密度，承載力、壓縮模量，標準貫入試驗設備為:貫入器規格標準，觸探桿外徑42 mm，穿心錘質量63.5 kg，自動落錘法。靜力觸探［2］:進行力學分層，估算地基土的密實度，計算地基土承載力，樁端阻力及側阻力值。

2.3 室內試驗

1)土的物理性質試驗［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—固結試驗:土試樣固結試驗一般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、內摩擦角φ。三軸剪切試驗采用不固結不排水試驗(UU)，測定土的粘聚力c、內摩擦角φ。

3 地層結構及特征

根據鉆探、測試、室內試驗和野外記錄，對所揭露的地層按照巖土成因、結構、物理力學性質綜合劃分，地層由上至下劃分成15個主層，10個亞層。現分層描述如下:

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，其結構松散，欠固結。場地局部地段見有舊建筑基礎，該層厚度變化較大，分布不均。

②層粉質粘土: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，結構松散，欠固結，該層厚度變化不大，分布均勻。層狀結構，硬塑～硬可塑，中低壓縮性，搖震反應無，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層粉質粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，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層粉質粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈軟塑～流塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，有光澤，中低干強度及韌性。

⑤層粉質粘土:沖積形成，土為黃色～黃褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，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層粉質粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈軟塑～流塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，有光澤，中低干強度及韌性。

⑦層細砂: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。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。該層在場地內分布均勻。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，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，含少量細礫，礦物成分為石英、長石及暗色礦物，砂土呈稍密，飽和狀態。該層在場地內分布不均勻。

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，孔隙由細粒土所充填。局部相變為圓礫，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層粉質粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈硬可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，有光澤，中高干強度及韌性。

⑩層粉質粘土:沖積形成，土為灰色～灰褐色，土質均勻，塊狀結構，包含氧化鐵結斑及白色鈣質無機鹽粉末，土呈軟可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，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，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，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，含少量細礫，礦物成分為石英、長石及暗色礦物，砂土呈稍密，飽和狀態。該層在場地內分布不均勻。

?-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，孔隙由細粒土所充填。局部相變為圓礫，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層粉質粘土:沖積成因，土為灰色，土質不均，層狀結構。土呈可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，稍有光澤，中等干強度及韌性。該層分布不均勻。

?層粉質粘土:沖積成因，土為灰色，土質不均，層狀結構。土呈可塑狀，中等壓縮性，搖震反應無，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，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，上部全風化，成巖狀態較差，泥質膠結，礦物質已風化變質成粘土礦物，碎屑成分，主要是石英，長石及少量黑云母。下部強風化泥質膠結，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 場地水文地質條件

本次勘察期間，在鉆孔控制的深度范圍內見有地下水出露，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，穩定水位埋深在4.80 m ～12.50 m。

根據區域水文資料［5］，場地地下水與馬家溝河、松花江有水力聯系，按地下水水力性質及各含水層之間聯系程度，劃分第四系全新統與下更新統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的影響，地下水動態變化規律為: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120.89 m。枯水期為12月份～翌年3月份，水位低，年變化幅度大于3 m。

5 結語

本次勘察結果表明，在勘察場地范圍內，地基土均為第四系地層，場地地形、地貌簡單，場地穩定，適宜本工程建設。擬建場地未見不良地質作用，不能對建筑物的整體結構穩定性造成不良影響，該場地穩定性良好。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，屬視為可進行建設的一般場地。

［1］曹慶霞.關于標準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，2012(7):32-34.

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