劉建豹,于春亮
(濟南市水利建筑勘測設計研究院有限公司,山東 濟南 250101)
濟南新東站核心規劃區處于濟南市東郊白泉泉群的主要出露區。以濟南市新東站為中心,石濟清高鐵客運專線與R3軌道交通線可把核心規劃區分為4個象限:Ⅰ象限位于規劃區的東北部,是白泉泉群諸泉的主要溢出區,也屬于水文地質勘察部門圈定的一級保護區,擬建設白泉濕地公園,并對地質環境進行保護;Ⅱ象限位于規劃區的東南部,在近新東站站場的扇形區域內擬規劃建設具有泉城特色的3~4層“老街坊”居住區,在扇形區外為連接西部華山公園與白泉濕地公園的環狀綠化帶,圍繞綠化帶外側主要為高層居住區,在東南部主要為低層、多層居住區;在Ⅲ象限中部跨一、二級保護區亦規劃為“老街坊”居住區;在南北R3軌道交通線兩側與Ⅳ象限圍繞著新東站環形區域主要為商業用地性質,以多層建設為主,局部為高層建筑。
規劃區位于山前沖洪積傾斜平原與黃河沖積平原的交匯處。山前沖洪積傾斜平原位于地表30m等高線及其以南,沖溝、沖洪積扇、剝蝕殘丘等微地貌發育,地勢南東高、北西低,坡度5°~10°,標高25~50m,沖洪積扇沉積厚度由南向北逐漸增大,北部與黃河沖積平原相接,局部由于人類活動對原始地貌進行了改造。場區內普遍分布濕陷性黃土,第四系上部卵礫石受地形地貌控制呈北西向條帶狀分布。
山前傾斜平原以北第四系地貌單元屬黃河沖積平原,沖積沙壟、緩平洼地、湖沼洼地、剝蝕殘丘等微地貌發育。地勢平坦,標高17~30m。白泉諸泉主要分布在紙房村北,長約500m、寬約200m。根據1958年版1∶10000地形圖測算白泉水域面積約20000m2,受人類活動的影響,目前地表水面積已不足5000m2。
第四系地層上部主要由河流相沖積成因的黏性土、粉土組成,下部由山前沖洪積成因的黏性土、卵石土組成,下伏基巖為石炭系泥巖、奧陶系灰巖。
1)第四系全新統河流相沖積成因黏性土、粉土主要分布于黃河、小清河沖積平原。層底深度:1.00~6.00m。2)第四系全新統黃土主要分布在規劃區東南部,山前沖洪積平原前緣。層底深度:2.50~8.50m。3)第四系山前沖洪積成因黏性土、粉土、卵礫石層在規劃區廣泛分布,厚度較大。層底深度:8.00~54.00m。4)石炭系灰黑色泥巖主要分布在紙房斷裂西盤,白菜路以北,冷水溝養牛基地以東與紙房斷裂東盤,柳葉泉以北區域。5)奧陶系泥灰巖、石灰巖未揭穿,最大揭露厚度11.00m,最大揭露深度60.00m。
濟南地區位于泰山背斜北翼的單斜構造區,巖層總體傾向N,由于濟南地勢總體南高北低,有利于泉水的形成。白泉泉群補給區來源主要為南部山區大面積出露的寒武~奧陶系巖層的大氣降水入滲補給和地表水的滲漏補給以及山前傾斜平原雨源性河流沖溝的大氣降水補給與地表水滲漏補給。
1)第四系松散巖類孔隙水含水巖組。第四系松散巖類含水巖組主要為卵礫石層,地下水類型主要為孔隙潛水與微承壓水。通過鉆探揭示第四系卵礫石含水層主要有三層:第四系全新統、晚更新統沖洪積成因卵礫石含水層;第四系中更新統沖洪積成因卵石含水層;第四系早更新統沖洪積成因卵石含水層。
2)奧陶系碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。奧陶系灰巖在紙房斷裂以西,以及在紙房斷裂東盤,過柳葉泉近東西向連線以北,其主要與石炭、二疊系泥巖地層呈不整合接觸,其灰巖頂面埋深約100m以上;規劃區其余區域奧陶系灰巖直接與第四系松散堆積物呈不整合接觸,灰巖裂隙巖溶承壓水直接頂托補給第四系孔隙潛水。
3)白泉泉群諸泉與濕地溢水區的分布與特征。白泉泉群為接觸—斷層泉成因類型。在紙房斷裂的東(下)盤,奧陶系灰巖抬升,第四系地層直接覆于灰巖之上,其厚度相對較小,巖溶裂隙承壓水較容易向上運移,涌出地表面形成泉水出流;在紙房斷裂下盤的北部承壓水亦容易上升形成涌泉。在紙房村北分布著白泉、團泉、冷泉、匯泉等諸泉以及白泉東北方向的葫蘆頭泉、柳葉泉均位于紙房斷裂的東側和石炭系泥巖分布邊界的南側。裴家營村北與紙房村西、村北濕地溢水區也分布在紙房斷裂的兩側。
4)石灰巖巖溶裂隙水與第四系松散巖類孔隙水的水力聯系。根據第四系下伏基巖的分布情況,除在紙房斷裂兩側場地北部有石炭系黑色泥巖分布外,大部分區域為第四系松散巖類直接下伏奧陶系石灰巖,奧陶系石灰巖巖溶裂隙承壓水直接頂托補給第四系松散巖類孔隙水,二者水力聯系密切。
規劃功能區除位于Ⅲ區內的古城風格居住用地、商業用地工程建設項目壓占濕地外,其它項目在地基基礎施工階段因施工降水對泉水出流會產生臨時性影響;新東站站場與高鐵線路堤壓占紙房村后的漫泉與濕地;路堤地基施工會破壞地層結構,可能影響泉水出流,影響白泉泉群的風貌景觀;R3軌道線、R3與M1換乘站部分處于Ⅲ區,會造成濕地面積的減少;軌道線與換乘站的施工,地下水控制會造成白泉泉群出流量減少甚至短期內斷流。
1)規劃區內水文工程地質條件復雜。白泉泉群諸泉與濕地的形成、分布與區內紙房斷裂、石炭系泥巖的分布有密切關系。白泉泉水的補給主要為深部奧陶灰巖巖溶裂隙承壓水補給。規劃區內20m以上,第四系卵礫石含水層呈孤立或條帶狀分布,屬潛水類型,對白泉泉水的補給作用弱。工程活動影響深度宜限制在第二含水層之上。
2)規劃區內高鐵東站及其高鐵線,R3、M1軌道交通線及其換乘站對區內水文地質影響大,建設過程與建成后會壓占白泉濕地及漫泉,造成濕地范圍減小或泉水出流消失,具永久性影響或破壞性影響。建議高鐵東站及其高鐵線采用高架形式,以減小其地表占用面積,有利于高鐵線南北區域地表水排泄徑流和人流、車輛交通的連通。
3)根據工程建設適宜性分區:Ⅰ區較適宜區內可建設多層、高度不宜超過60m的高層住宅建筑,可采用天然地基或灌注樁樁基礎;Ⅱ1區適宜性差區可建設老街坊3~4層低層建筑與多層商業建筑,宜采用淺埋天然地基基礎當;Ⅱ2區適宜性差區可建設多層局部高層商業建筑,其基礎型式可采用天然地基或預應力管樁、CFG樁復合地基;Ⅲ區為工程建設不適宜區,禁止建設與白泉泉群風貌保護無關的工程項目。
4)在Ⅲ區范圍及近紙房斷裂兩側的Ⅱ1、Ⅱ2區內地下水對地下工程建設影響大,地下水可能會造成基坑底部隆起、地基土產生滲透穩定性破壞,甚至會造成深部承壓水的突涌,工程風險大。
5)建議對核心規劃區地形地貌采取保護措施,減小地面的抬(墊)高,盡量保持原始地形地貌,以免影響濕地泉水的出流。