長江九江段軟土層工程地質特征及穩定性分析★

楊永革 陳 靜 黃 錦

(江西省地質調查研究院，江西 南昌 330030)

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長江九江段軟土層工程地質特征及穩定性分析★

楊永革 陳 靜 黃 錦

(江西省地質調查研究院，江西 南昌 330030)

通過分析長江九江段軟土層的分布規律、巖性結構和力學特性，探討了軟土的物理力學性質、壓密特性與震陷之間的發育規律，研究成果可為長江九江段河道整治、工程規劃和建設地基施工提供參考依據。

軟土層，含水量，承載力，孔隙比

九江市位于長江中下游南岸，是江西省的北大門，黃金水道長江與京九鐵路大動脈在此交匯，具有得天獨厚的區位優勢。研究區地形地貌屬長江沖積和湖積平原，由第四系全新統沖、湖積物組成。沉積物中廣泛發育一套厚度較大的軟土層，巖性以軟粘土、淤泥質粘土為主，具有孔隙比大、高壓縮性、高含水率、強度低、性質軟弱的特征，如若處理不當，容易引起工程事故[1]。

1 軟土層分布特征

軟土層主要分布于九江市區西部的閻家渡—甘棠湖一帶，北臨長江，南依七里湖，地面標高15 m～20 m，分布面積約13.5 km2。出露第四系全新統沖、湖積沉積物，厚度一般25 m～40 m，最厚達86.5 m。其中軟土層以全新統河漫灘相、湖相灰～深灰色淤泥質土為主，埋深一般在2 m～6 m之間，厚度一般5 m～25 m。第四系下伏為古近紀紅色粉砂巖。

2 軟土層的巖性和結構特征

研究區軟土的巖性主要包括軟塑～流塑狀的軟粘土和流塑狀的淤泥質粘土兩類，其成因分別為長江河漫灘沉積與湖泊洼地靜滯水體沉積。

河漫灘相軟土(Qhal)：巖性為灰褐色含粉砂及少量有機質的軟粘土、灰褐色～深灰色有機質含量較高的淤泥質粘土。軟粘土中小于0.1 mm的粉砂～粘粒含量71.7%～73.22%，多呈層狀產出，產狀較為穩定；而淤泥質土常以透鏡體形式夾于軟粘土之中，含植物根系。軟土厚度一般4 m～8 m，最厚達11.84 m。埋深多小于3 m，遠離江岸，厚度變薄，埋深增大。

湖相軟土(Qhl)：有機質含量稍高于河漫灘相軟土。軟粘土一般為灰～深灰色，呈軟塑～流塑狀，云母片含量達20%～30%，腐殖質約10%，風干后致密堅硬；淤泥質粘土呈深灰～灰黑色，呈流塑狀態，淤泥含量30%～40%，可塑性較強，可結性差，干燥時刀切面光滑，略具腐臭味[2]。湖相軟土層從四周向湖盆中心，由軟粘土逐漸過渡為淤泥質粘土。軟土埋深多小于5 m，厚度5 m～15 m，最厚達22.74 m。

3 軟土工程地質特征

1)天然含水量高：淤泥質粘土天然含水量為37.08%～76.00%，液限值35.57～60.30，天然含水量高于液限，液性指數1.12～1.76，呈流塑～軟塑狀態，結構上為極度軟弱的土層。

2)孔隙比大：軟粘土范圍值為0.84～1.23，淤泥質粘土范圍值為1.08～1.98。根據孔隙比值劃分(淤泥質土為1.0～1.5，淤泥>1.5)，屬淤泥質土和淤泥。淤泥、淤泥質土層分布不均勻，常夾有粉土、粉細砂透鏡體。易出現地基不均勻沉降或震陷等不良工程地質問題。

3)壓縮性高：壓縮系數為0.55 MPa-1～1.67 MPa-1，壓縮模量為1.47 MPa～3.43 MPa，屬高壓縮性土，在附加壓力作用下，易產生較大的沉降變形。

4)承載力及抗剪強度低：內聚力4.9 kPa～36.3 kPa，內摩擦角3.1°～16.5°，預示軟土層穩定邊坡將會很平緩，挖深拓寬工程開挖量加大。容許承載力39.2 kPa～98.1 kPa，預示軟土地基必須處理，以承受上部建筑物相應的荷載。

5)土體的礦物成分對其內摩擦角的影響，主要通過礦物的形狀而起作用，片狀含量高的土體比棱角狀或渾圓狀礦物含量高的土體的內摩擦角低。土體飽和狀態時的自然休止角一般比干燥狀態時的小[2]。

6)透水性微弱：軟土滲透系數為1.30×10-6cm/s～9.69×10-8cm/s,預示排水固結進程將十分緩慢。

4 軟土震陷分析

研究區軟土分布甚廣，且具埋深淺、厚度較大等特征。軟粘土：其孔隙比0.84～1.23，天然含水量28.88%～46.80%，震陷靈敏度值1.43～1.94，屬不靈敏的土層。淤泥質粘土：其孔隙比1.08～1.98，天然含水量37.08%～76.00%，震陷靈敏度值3.96～21.67，屬靈敏的、稍易流動的土層，稍經擾動，土層結構即被破壞，受震時可能產生較重的不均勻震陷，震陷危害程度極大[3]。按軟土地區有關經驗，對二、三級建筑物其震陷值可達30 mm～120 mm。

5 結論與建議

1)研究區軟土層具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力及抗剪強度低、透水性微弱和觸變靈敏度高等儲多不良工程地質特征。2)研究區內軟土層經建筑工程、堆筑填土等多年堆載預壓后，可脫水固結，其工程地質特征會明顯好轉。在工程設計取值時，應有所區別。3)在軟土層區規劃建設時，僅對其一般工程地質性質試驗分析是不夠的，應加強巖土工程勘察工作，進行有關專題性研究，以查明軟土層的巖性、厚度、分布和工程地質特征等。4)工程建設中必須采取適當的處理措施，以改造其工程特性，來滿足建筑物安全可靠的要求。同時，設計合理的基礎形式并進行防震陷設計。

[1] 楊順安,馮曉臘,張聰辰.軟土理論與工程[M].北京:地質出版社,2000.

[2] 孔德坊.工程地質學[M].北京：地質出版社,1992.

[3] 王著杰.深圳河軟土層的工程地質特征及整治措施[J].甘肅水利水電技術,2002，38(4)：283-285.

Engineering geological characteristics and stability analysis of soft soil layer in the Jiujiang section of the Yangtze River★

Yang Yongge Chen Jing Huang Jin

(JiangxiBureauofGeologySurvey,Nanchang330030,China)

The paper analyzes distribution law, geotechnical structure and mechanical properties of soft soil layer of Jiujiang section of Yangtze River, and explores physical and mechanical properties of soft soil, developing law of pressure-density character and seismic subsidence. The research achievements can provide some guidance for Yangtze River Jiujiang section governess, engineering planning and construction foundation building.

soft soil layer, moisture content, bearing capacity, void ratio

1009-6825(2016)32-0069-02

2016-09-03★：鄱陽湖生態經濟區環境地質綜合調查(項目編號：1212011014009)

楊永革(1966- )，男，高級工程師； 陳 靜(1987- )，女，工程師； 黃 錦(1987- )，女，助理工程師

P642

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