基于Surfer軟件的煤炭間接液化項目廠前區(qū)黃土濕陷等級劃分

谷家林

摘 要：黃土的濕陷性分區(qū)是評價場地適宜性的一種基本方法。本文在查明場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對場地黃土的濕陷性進行了評價。根據(jù)計算的自重濕陷量和總濕陷量，采用Surfer軟件對場地進行了分區(qū)，結(jié)果表明：自重濕陷量和總濕陷量與場地具有濕陷性土層的厚度密切相關(guān)；**方向自重濕陷量較大；**方向總濕陷量較大。該分區(qū)圖對后期的地基處理具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：黃土 自重濕陷量 總濕陷量

中圖分類號：TP3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0029-02

擬建神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目位于靈武市寧東鎮(zhèn)寧東能源重化工基地工業(yè)園B6區(qū)，銀（川）—青（島）高速路東南。西距寧夏回族自治區(qū)首府銀川市區(qū)54 km，交通十分便利。本次工作的目的是查明濕陷性黃土地層的時代、成因、厚度，濕陷隨深度的變化規(guī)律，場地濕陷類型和濕陷等級的平面分布，為場地建設(shè)、地基處理提供建議。

1 勘察方法

本次勘察采用工程鉆探、探井取樣、原位測試（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重型圓錐動力觸探試驗）和室內(nèi)試驗（土工試驗及地基土的易溶鹽分析試驗）相結(jié)合的方法進行。其中土試樣在室內(nèi)進行常規(guī)物理力學(xué)試驗、土的濕陷性試驗。試驗嚴(yán)格按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的有關(guān)要求執(zhí)行。

2 氣候特征、場地位置及地形地貌

擬建場地地處我國西北內(nèi)陸，氣候干燥，年降水量少而集中，蒸發(fā)強烈；寒冬長，夏熱短；溫差大、日照較長、光能豐富；冬春季風(fēng)大沙塵多，無霜期較短。勘察場地位于黃河?xùn)|岸寧東鎮(zhèn)南，寧東能源重化工基地工業(yè)園區(qū)東南部。場地原始地貌單元為寧夏陶靈鹽臺地緩坡丘陵區(qū)，屬構(gòu)造剝蝕、侵蝕堆積地貌單元。場地在詳勘工作進場作業(yè)前已進行整平。地面高程為1298.78～1301.31 m，最大高差2.53 m。

3 場地地層概況

根據(jù)野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗成果，依據(jù)場地地層的成因、年代、巖性及物理、力學(xué)性質(zhì)，將本場地鉆探揭露深度范圍內(nèi)地層劃分為10層（含亞層），自上而下分別為：①層素填土（Q4ml）；②層黃土狀粉土（Q3al）；②1層卵石（Q3al+pl）；③層卵石（Q3al+pl）；③1層黃土狀粉土（Q3al）；④層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；④1層卵石（Q4a1+pl）；⑤層卵石（Q4a1+pl）；⑤1層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；⑥層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）。

4 濕陷性評價

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）附錄A中國濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖，本場地應(yīng)屬Ⅶ2區(qū)（邊緣地區(qū)），地區(qū)土質(zhì)修正系數(shù)β0為0.50，地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)β為1.50。本次勘察共布置取土探井39個，采取I級（不擾動）試樣287件，由室內(nèi)浸水試驗結(jié)果表明，①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，濕陷系數(shù)δs=0.003-0.084，自重濕陷系數(shù)δzs=0.001-0.031；自重濕陷量⊿zs為30.10-83.60 mm，總濕陷量s=111.75-416.35 mm。各層土濕陷性指標(biāo)統(tǒng)計見表1。以探井1為例，見表2，可知①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，則可以分別計算其自重濕陷量和濕陷量，因基底標(biāo)高不明確，濕陷量計算均自地面下1.50m算起，地面下1.5～6.5 m取β=1.5，地面下6.5～11.5 m取β=1.0。

5 濕陷性分區(qū)

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》4.4.7中的規(guī)定，對于濕陷性黃土地基的濕陷等級，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗得出的濕陷量的計算值和自重濕陷量的計算值等因素，按表3判定。

為了實現(xiàn)對濕陷等級的劃分，采用Surfer軟件來進行繪圖。Surfer是一個功能齊全的三維可視化、輪廓和表面建模軟件包。Surfer被廣泛用于地形建模、測深建模、景觀可視化、表面分析、等高線測繪、流域和3D曲面的繪制、網(wǎng)格繪制和體積測定等。詳細步驟如下：

（1）收集場地地面高程數(shù)據(jù)，繪制地表等值線圖，如圖1所示。

（2）根據(jù)地層統(tǒng)計表，繪制具有濕陷性的地層的厚度等值線圖，如圖2所示。

（3）根據(jù)探井?dāng)?shù)據(jù)，對每一個探井深度范圍內(nèi)的濕陷土層進行濕陷量和自重濕陷量的計算，見表2。

（4）探井濕陷量計算結(jié)果，分別繪制場地的自重濕陷量等值線圖和濕陷量等值線圖，如圖3和圖4所示。

（5）根據(jù)規(guī)范規(guī)定的濕陷等級劃分表，分別劃分出非自重濕陷場地和自重濕陷場地及等級劃分結(jié)果，如圖5和圖6。

（6）根據(jù)以上做出的等值線圖，進行交集操作，得出濕陷等級劃分綜合圖，如圖7和圖8所示，可知II（中等）等級約為6877 m2。

6 結(jié)論

（1）本場地為Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性-Ⅱ級（中等）自重濕陷性場地，濕陷性土層最大厚度10.40 m。在進行基礎(chǔ)設(shè)計及施工時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆琅潘胧＃?）不能直接采用天然地基方案，須進行地基處理，當(dāng)消除地基全部或部分濕陷量后，可以以處理后的①層素填土或②層黃土狀粉土作為建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)持力層。

參考文獻

[1] 北京東方新星石化工程股份有限公司.神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目廠前區(qū)巖土工程勘察報告[R].2012，3.

摘 要：黃土的濕陷性分區(qū)是評價場地適宜性的一種基本方法。本文在查明場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對場地黃土的濕陷性進行了評價。根據(jù)計算的自重濕陷量和總濕陷量，采用Surfer軟件對場地進行了分區(qū)，結(jié)果表明：自重濕陷量和總濕陷量與場地具有濕陷性土層的厚度密切相關(guān)；**方向自重濕陷量較大；**方向總濕陷量較大。該分區(qū)圖對后期的地基處理具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：黃土 自重濕陷量 總濕陷量

中圖分類號：TP3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0029-02

擬建神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目位于靈武市寧東鎮(zhèn)寧東能源重化工基地工業(yè)園B6區(qū)，銀（川）—青（島）高速路東南。西距寧夏回族自治區(qū)首府銀川市區(qū)54 km，交通十分便利。本次工作的目的是查明濕陷性黃土地層的時代、成因、厚度，濕陷隨深度的變化規(guī)律，場地濕陷類型和濕陷等級的平面分布，為場地建設(shè)、地基處理提供建議。

1 勘察方法

本次勘察采用工程鉆探、探井取樣、原位測試（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重型圓錐動力觸探試驗）和室內(nèi)試驗（土工試驗及地基土的易溶鹽分析試驗）相結(jié)合的方法進行。其中土試樣在室內(nèi)進行常規(guī)物理力學(xué)試驗、土的濕陷性試驗。試驗嚴(yán)格按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的有關(guān)要求執(zhí)行。

2 氣候特征、場地位置及地形地貌

擬建場地地處我國西北內(nèi)陸，氣候干燥，年降水量少而集中，蒸發(fā)強烈；寒冬長，夏熱短；溫差大、日照較長、光能豐富；冬春季風(fēng)大沙塵多，無霜期較短。勘察場地位于黃河?xùn)|岸寧東鎮(zhèn)南，寧東能源重化工基地工業(yè)園區(qū)東南部。場地原始地貌單元為寧夏陶靈鹽臺地緩坡丘陵區(qū)，屬構(gòu)造剝蝕、侵蝕堆積地貌單元。場地在詳勘工作進場作業(yè)前已進行整平。地面高程為1298.78～1301.31 m，最大高差2.53 m。

3 場地地層概況

根據(jù)野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗成果，依據(jù)場地地層的成因、年代、巖性及物理、力學(xué)性質(zhì)，將本場地鉆探揭露深度范圍內(nèi)地層劃分為10層（含亞層），自上而下分別為：①層素填土（Q4ml）；②層黃土狀粉土（Q3al）；②1層卵石（Q3al+pl）；③層卵石（Q3al+pl）；③1層黃土狀粉土（Q3al）；④層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；④1層卵石（Q4a1+pl）；⑤層卵石（Q4a1+pl）；⑤1層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；⑥層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）。

4 濕陷性評價

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）附錄A中國濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖，本場地應(yīng)屬Ⅶ2區(qū)（邊緣地區(qū)），地區(qū)土質(zhì)修正系數(shù)β0為0.50，地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)β為1.50。本次勘察共布置取土探井39個，采取I級（不擾動）試樣287件，由室內(nèi)浸水試驗結(jié)果表明，①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，濕陷系數(shù)δs=0.003-0.084，自重濕陷系數(shù)δzs=0.001-0.031；自重濕陷量⊿zs為30.10-83.60 mm，總濕陷量s=111.75-416.35 mm。各層土濕陷性指標(biāo)統(tǒng)計見表1。以探井1為例，見表2，可知①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，則可以分別計算其自重濕陷量和濕陷量，因基底標(biāo)高不明確，濕陷量計算均自地面下1.50m算起，地面下1.5～6.5 m取β=1.5，地面下6.5～11.5 m取β=1.0。

5 濕陷性分區(qū)

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》4.4.7中的規(guī)定，對于濕陷性黃土地基的濕陷等級，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗得出的濕陷量的計算值和自重濕陷量的計算值等因素，按表3判定。

為了實現(xiàn)對濕陷等級的劃分，采用Surfer軟件來進行繪圖。Surfer是一個功能齊全的三維可視化、輪廓和表面建模軟件包。Surfer被廣泛用于地形建模、測深建模、景觀可視化、表面分析、等高線測繪、流域和3D曲面的繪制、網(wǎng)格繪制和體積測定等。詳細步驟如下：

（1）收集場地地面高程數(shù)據(jù)，繪制地表等值線圖，如圖1所示。

（2）根據(jù)地層統(tǒng)計表，繪制具有濕陷性的地層的厚度等值線圖，如圖2所示。

（3）根據(jù)探井?dāng)?shù)據(jù)，對每一個探井深度范圍內(nèi)的濕陷土層進行濕陷量和自重濕陷量的計算，見表2。

（4）探井濕陷量計算結(jié)果，分別繪制場地的自重濕陷量等值線圖和濕陷量等值線圖，如圖3和圖4所示。

（5）根據(jù)規(guī)范規(guī)定的濕陷等級劃分表，分別劃分出非自重濕陷場地和自重濕陷場地及等級劃分結(jié)果，如圖5和圖6。

（6）根據(jù)以上做出的等值線圖，進行交集操作，得出濕陷等級劃分綜合圖，如圖7和圖8所示，可知II（中等）等級約為6877 m2。

6 結(jié)論

（1）本場地為Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性-Ⅱ級（中等）自重濕陷性場地，濕陷性土層最大厚度10.40 m。在進行基礎(chǔ)設(shè)計及施工時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆琅潘胧＃?）不能直接采用天然地基方案，須進行地基處理，當(dāng)消除地基全部或部分濕陷量后，可以以處理后的①層素填土或②層黃土狀粉土作為建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)持力層。

參考文獻

[1] 北京東方新星石化工程股份有限公司.神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目廠前區(qū)巖土工程勘察報告[R].2012，3.

摘 要：黃土的濕陷性分區(qū)是評價場地適宜性的一種基本方法。本文在查明場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對場地黃土的濕陷性進行了評價。根據(jù)計算的自重濕陷量和總濕陷量，采用Surfer軟件對場地進行了分區(qū)，結(jié)果表明：自重濕陷量和總濕陷量與場地具有濕陷性土層的厚度密切相關(guān)；**方向自重濕陷量較大；**方向總濕陷量較大。該分區(qū)圖對后期的地基處理具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：黃土 自重濕陷量 總濕陷量

中圖分類號：TP3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0029-02

擬建神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目位于靈武市寧東鎮(zhèn)寧東能源重化工基地工業(yè)園B6區(qū)，銀（川）—青（島）高速路東南。西距寧夏回族自治區(qū)首府銀川市區(qū)54 km，交通十分便利。本次工作的目的是查明濕陷性黃土地層的時代、成因、厚度，濕陷隨深度的變化規(guī)律，場地濕陷類型和濕陷等級的平面分布，為場地建設(shè)、地基處理提供建議。

1 勘察方法

本次勘察采用工程鉆探、探井取樣、原位測試（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重型圓錐動力觸探試驗）和室內(nèi)試驗（土工試驗及地基土的易溶鹽分析試驗）相結(jié)合的方法進行。其中土試樣在室內(nèi)進行常規(guī)物理力學(xué)試驗、土的濕陷性試驗。試驗嚴(yán)格按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的有關(guān)要求執(zhí)行。

2 氣候特征、場地位置及地形地貌

擬建場地地處我國西北內(nèi)陸，氣候干燥，年降水量少而集中，蒸發(fā)強烈；寒冬長，夏熱短；溫差大、日照較長、光能豐富；冬春季風(fēng)大沙塵多，無霜期較短。勘察場地位于黃河?xùn)|岸寧東鎮(zhèn)南，寧東能源重化工基地工業(yè)園區(qū)東南部。場地原始地貌單元為寧夏陶靈鹽臺地緩坡丘陵區(qū)，屬構(gòu)造剝蝕、侵蝕堆積地貌單元。場地在詳勘工作進場作業(yè)前已進行整平。地面高程為1298.78～1301.31 m，最大高差2.53 m。

3 場地地層概況

根據(jù)野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗成果，依據(jù)場地地層的成因、年代、巖性及物理、力學(xué)性質(zhì)，將本場地鉆探揭露深度范圍內(nèi)地層劃分為10層（含亞層），自上而下分別為：①層素填土（Q4ml）；②層黃土狀粉土（Q3al）；②1層卵石（Q3al+pl）；③層卵石（Q3al+pl）；③1層黃土狀粉土（Q3al）；④層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；④1層卵石（Q4a1+pl）；⑤層卵石（Q4a1+pl）；⑤1層黃土狀粉土（Q4a1+pl）；⑥層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）。

4 濕陷性評價

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）附錄A中國濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖，本場地應(yīng)屬Ⅶ2區(qū)（邊緣地區(qū)），地區(qū)土質(zhì)修正系數(shù)β0為0.50，地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)β為1.50。本次勘察共布置取土探井39個，采取I級（不擾動）試樣287件，由室內(nèi)浸水試驗結(jié)果表明，①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，濕陷系數(shù)δs=0.003-0.084，自重濕陷系數(shù)δzs=0.001-0.031；自重濕陷量⊿zs為30.10-83.60 mm，總濕陷量s=111.75-416.35 mm。各層土濕陷性指標(biāo)統(tǒng)計見表1。以探井1為例，見表2，可知①層素填土和②層黃土狀粉土具濕陷性，則可以分別計算其自重濕陷量和濕陷量，因基底標(biāo)高不明確，濕陷量計算均自地面下1.50m算起，地面下1.5～6.5 m取β=1.5，地面下6.5～11.5 m取β=1.0。

5 濕陷性分區(qū)

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》4.4.7中的規(guī)定，對于濕陷性黃土地基的濕陷等級，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗得出的濕陷量的計算值和自重濕陷量的計算值等因素，按表3判定。

為了實現(xiàn)對濕陷等級的劃分，采用Surfer軟件來進行繪圖。Surfer是一個功能齊全的三維可視化、輪廓和表面建模軟件包。Surfer被廣泛用于地形建模、測深建模、景觀可視化、表面分析、等高線測繪、流域和3D曲面的繪制、網(wǎng)格繪制和體積測定等。詳細步驟如下：

（1）收集場地地面高程數(shù)據(jù)，繪制地表等值線圖，如圖1所示。

（2）根據(jù)地層統(tǒng)計表，繪制具有濕陷性的地層的厚度等值線圖，如圖2所示。

（3）根據(jù)探井?dāng)?shù)據(jù)，對每一個探井深度范圍內(nèi)的濕陷土層進行濕陷量和自重濕陷量的計算，見表2。

（4）探井濕陷量計算結(jié)果，分別繪制場地的自重濕陷量等值線圖和濕陷量等值線圖，如圖3和圖4所示。

（5）根據(jù)規(guī)范規(guī)定的濕陷等級劃分表，分別劃分出非自重濕陷場地和自重濕陷場地及等級劃分結(jié)果，如圖5和圖6。

（6）根據(jù)以上做出的等值線圖，進行交集操作，得出濕陷等級劃分綜合圖，如圖7和圖8所示，可知II（中等）等級約為6877 m2。

6 結(jié)論

（1）本場地為Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性-Ⅱ級（中等）自重濕陷性場地，濕陷性土層最大厚度10.40 m。在進行基礎(chǔ)設(shè)計及施工時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆琅潘胧＃?）不能直接采用天然地基方案，須進行地基處理，當(dāng)消除地基全部或部分濕陷量后，可以以處理后的①層素填土或②層黃土狀粉土作為建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)持力層。

參考文獻

[1] 北京東方新星石化工程股份有限公司.神華寧夏煤業(yè)集團有限責(zé)任公司400萬噸/年煤炭間接液化項目廠前區(qū)巖土工程勘察報告[R].2012，3.