銀川河東機場工程地質環境及工程地質適宜性研究

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

?

銀川河東機場工程地質環境及工程地質適宜性研究

尹茂,趙學歡
（重慶市地質礦產勘查開發局川東南地質大隊,重慶400030）

摘 要：工程地質環境及工程地質適宜性是機場工程勘察的重要內容，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，對其工程地質環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，處于華北地震區的銀川-河套地震帶東部。工程地質條件復雜，地質災害易發，對其工程地質環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　研究區工程地質條件分析

2.1水文地質環境情況

研究區屬于溫帶氣候區北部氣候，全年多晴空，夏季午后時易有出現雷雨冰雹；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。研究區位于華北地震區的銀川-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。現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，該層在場地內分布不連續；（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。該層在擬建場地內分布不連續，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。該層在整個場地內分布連續；（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，該層在整個場地內分布連續。

3　場地巖土綜合分析評價

3.1場地穩定性及適宜性

研究區位于機場場區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，根據揭露地層資料及區域地質資料研究區地層，場地內地基土主要由第四系沖洪積物組成；并且場地內無暗浜、空洞、采空區存在，無滑坡、泥石流威脅，研究區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。總體評價研究區屬穩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

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

3.3地基土的腐蝕性評價

對研究區內地基土進行易溶鹽進行試驗，對試驗結果進行統計，研究區環境類型為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

根據地基土的分布情況和擬建物特點，對研究區綜合評價如下：

（1）層素填土層，該層在擬建場地內均有分布不連續，土質不均，厚度變化大, 欠固結，承載力低，不經處理不可作為擬建除冰坪的持力層；（2）層粉土層，該層在整個場地內均有分布，層位不穩定，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，該層在整個場地內分布不連續，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，該層在整個場地內分布不連續，厚度變化大，層位不穩定，承載力高，可作為除冰坪的持力層；3）粉質粘土層，該層在整個場地內分布不連續，厚度變化大，層位不穩定，中壓縮，硬塑，承載力較低，可作為除冰坪的持力層。（3）卵石層，該層在整個場地內分布不連續，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，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

研究區地層在平面分布上不均勻，巖性差異較大，將研究區分為二個區。Ⅰ區：位于填方地段，場地內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的持力層；Ⅱ區：位于西側沖溝內，低于現跑道北端約7-10m，該段施工時主要以填方為主，且該區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，研究區需處理地段主要位于Ⅰ區內，地基處理方案如下：場地內素填土厚度變化大，密實度分布不均勻，且0.0-2.0m范圍內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范圍內素填土用換填墊層法進行處理。

5　結論

研究區地層主要為第四系沖洪積物，主要可分為5層和6個亞層，擬建場地范圍內不良地質體主要為現跑道南端東西向發育沖溝，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。研究區內未發現有斷層、地下空洞等不良地質體。

參考文獻：

[1]張咸恭.中國工程地質學[M].科學出版社,2000.

[2]馬彥波.案例工程地基勘察與評價[J].科技促進發展，2012(21):76-81.

[3]張寧,胡堇.貴州某機場的主要工程地質問題分析及處理措施建議[J].地質災害與環境保護，2003,14(02):15-19.

[4]林宗元.巖土工程勘察設計手冊[M].遼寧科學技術出版社,1996.

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