■吳仕川
(福建省水文地質工程地質勘察研究院 福建漳州363000)
閩南區域城市淺層地下空間資源地質因素分析與評價
■吳仕川
(福建省水文地質工程地質勘察研究院 福建漳州363000)
根據閩南區域城市工程地質特征,結合施工經驗、巖土體工程特性、地下水、斷裂構造等主要地質因素的發育分布特征及其對地下空間開發利用的影響,進行劃分地下空間資源類型,將閩南城區的地下空間分為低山丘陵資源區、紅土臺地資源區、堆積平原資源區,并進行分區評價。
工程地質地質因素地下空間資源
隨著經濟的快速發展,城市化進程加快,市區人口急劇膨脹,建設范圍不斷擴大,土地規模限制性使用正成為當今城市發展的突出矛盾。因此,提高土地資源利用率成為未來發展的主旋律。有效開發利用地下空間,可以緩解城市發展中的交通、環保、防災、景觀等諸多問題,使地上地下協調并進,對于建設立體化、現代化城市具有極其重要的意義,是城市可持續發展的重要保證。
作為我國沿海經濟較發達的閩南地區,地下空間的有效拓展已成為城市發展策略中的重要一環,給科學合理的利用地下空間提出了新的要求。在此基礎上,對閩南區域城市地下空間資源進行開發利用適宜性分析,工作中最重要且基礎性的即是對影響區域地下空間開發利用的因素進行分析確定和評價。
文中從城市地質環境角度出發,對影響閩南區域城市的淺層(0~15m)地下空間資源開發的主要地質條件因素進行分析,研究地下空間資源評價的地質條件并進行分區評價。
閩南區域城市建設的重點位置在沖洪積及海積平原區,淺層地下空間主要處于第四系松軟沉積層或風化層與基巖中。平原區地質條件變化大,軟土、松散砂土、粘土、構造破碎帶和深厚風化層、風化殘留球狀巖體等給地下工程建設造成許多難題,且易產生災害性巖土工程問題,如基坑失穩、突涌、地面塌陷和不均勻沉降等。根據閩南地區巖土體工程特性,結合各類工程突發事件和防治經驗,確立影響淺層地下空間開發利用的主要地質因素是第四系沉積層及風化帶的土體工程特性、地下水、構造斷裂的發育分布特征等。
2.1軟土
閩南區域城市第四系松軟土體分布廣,厚度變化大,由淤泥、淤泥質土組成,系一套海相為主的海陸過渡沉積,發育有2廻個沉積旋,其較典型地層如表1。
軟土具有四種生成環境:一是淺海環境,沉積物以質地細膩分布穩定為特點;二是河口灣環境,淤泥含有較多的細粉砂;三是潮灘環境,淤泥成分復雜,分布不穩定為特點;四是瀉湖環境,成分復雜,厚度較薄,分布范圍較小。

表1 淺層地下空間土體工程地質結構類型

表2 淺層地下空間資源分區特征及評價
淤泥同砂土構成極不利的工程地質剖面結構,是影響淺層地下空間開發的主要地質因素。據經驗資料記載,在厚層的淤泥地區施工,易導致地面不均勻沉降、管道上舉、橫移、開裂和脫口、基底隆起及坑頂、坑壁失穩,建筑物發生樁基歪斜、漂移和傾斜等現象,甚至可能出現地基的局部破壞和整體滑動。
2.2地下水
根據閩南區域地質結構主要特點,含水巖組的空隙性質把地下水的類型劃分為松散巖類孔隙水、風化帶孔隙裂隙水、基巖裂隙水等三個類別。第四系砂土層是平原區主要的含水層,水位埋深一般小于1.5米,具弱承壓性。在靠近河流一帶,含水砂層為河流切割,地下水與地表水體有直接的水力聯系,水量豐富。鉆孔抽水降深5米內,出水量大于500噸/日,對淺層地下工程排水作業帶來很大困難。平原區靠近河口及沿海一帶,水質為微咸水~半咸水。微咸水對混凝土具有弱~中等腐蝕性。
風化帶孔隙裂隙水賦存于殘積土、全風化土及強風化基巖中,主要分布于紅土臺地及山前地帶,含水層透水性弱,富水性差,水量貧乏,為潛水狀,水質屬淡水,不具腐蝕性。
基巖裂隙水富水性取決于斷裂、裂隙發育程度、力學性質和構造部位。除了構造破碎帶、節理裂隙密集帶、圍巖接觸帶、巖脈兩側等部位具承壓性的豐富水量外,其余基巖區均屬水量貧乏。水質好,不具腐蝕性。
2.3構造斷裂
閩南區域城市位于閩東火山斷拗帶中段東緣,同時處于福鼎一云霄斷陷帶南段,東部屬于平潭一東山剪切構造帶。西側的政和一大埔及東部長樂一南澳兩深大斷裂是控制該區巖性發育、地貌發育的區域性斷裂。以NE、NW向為主的構造線和EW(NWW)、SN向斷裂一起構成了區域構造格架,它們控制著地貌形態、河谷盆地及第四系的分布。
城市區域的斷裂構造較發育,主要以NW向的張扭性富水斷裂及NE向的壓扭性阻水斷裂為主。有史記載以來,斷裂帶上曾多次發生5級以上地震,在NW向及NE向斷裂交匯處,分布有多處高、中、低溫熱水泉群,顯示存在新構造斷裂活動特征。
地下空間資源在平面上的分布受控于地形地貌、地質構造條件及工程地質條件。因此,根據以上情況,將閩南區域城市淺層地下空間平面資源劃分為低山丘陵區、紅土臺地區、堆積平原區等三個資源類型(見表2)。
閩南區域城市所處地質環境變化大,不良地質隱患多,為使科學、合理地進行淺層地下空間的工程建設,必須重視對區域工程地質條件的研究并就主要影響地質因素進行分析,為地下空間的規劃建設提供重要依據。
閩南城市建設的重點在河口一帶的平原區,地形地貌、第四系松散堆積層、地下水及構造斷裂是影響淺層地下空間開發利用的主要因素,并導控地下工程施工方法的選擇及建設投資。根據主要影響因素的分布規律,對地下空間建造影響作用,將地下空間開發利用劃分為三大資源類型區,并分區進行評價。
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P617[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-400-2