泰國灣港口某海岸帶及海底軟弱土特性工程地質研究

趙滿，侯歡，錢健

（中交上海航道勘察設計研究院有限公司，上海 200000）

目前國內學者多傾向于柬埔寨地質礦產和油氣地質等方向的論述[1],[2]，針對柬埔寨地質方面的研究還較少，筆者查閱有徐國鋒、陳侃福等關于柬埔寨公路勘察的研究[3],[4]，有呂興民、任夢寧等關于柬埔寨達岱河（TATAY）水電站工程地質勘察的研究[5],[6]，但是柬埔寨泰國灣海岸帶相關土壤地層研究尚少，本文很好地揭示了柬埔寨泰國灣的區域地質情況，巖土地層結構、物理力學性質，為柬埔寨海洋工程勘察積累了經驗，為西港海岸的局部原生地質地層研究提供了依據。

1 地質構造及環境

柬埔寨大地構造屬亞歐大陸范疇，處太平洋板塊與印度洋板塊之間，印度支那地塊南部。中、新生代構造對其影響較大，其地質演化歷史總體上處于擴張、增生和隆升的過程。新生代柬埔寨地殼已處于相對穩定的狀態，但是板塊內部調整仍在繼續[7]。經資料顯示，西港整體大地構造屬中生代隆起區，圖1 所示Ⅲ，山體裂隙發育較多，自然條件下處于穩定狀態，詳細地質構造見圖1[8]。

圖1 柬埔寨區域構造地質圖（引自參考文獻[8]）

柬埔寨地處北回歸線以南，熱帶季風氣候，雨量充沛，空氣濕潤，氣溫很高，終年如夏。全年分為雨、旱兩季。每年5～10 月為雨季，11 月至次第4 月為旱季。年平均氣溫29～30℃?？辈靺^南側為Gulf of Thailand海域，西側、北側為原始陸地，受泰國灣與印度洋高氣壓影響十分濕熱?？辈靾龅匚挥跍\灘水域，為日潮港，平均潮差0.7m，屬濱海潮坪地貌。

根據國家地震局地質研究所徐煜堅、汪良謀主編的《世界活動構造、核電站、高壩和地震烈度分布圖》，柬埔寨地區地震烈度不大于6 度[9]。目前，中國政府和企業在柬援建或參與的大量重要工程建設項目均按地震基本烈度6 度，設計基本地震加速度0.05g 進行抗震設防。

2 土壤地層結構

為了得到該海岸及淺灘的巖土地層分布，本文通過鉆探和土工試驗數據結合，采用浮式鉆探船平臺搭載XY-100 型鉆機進行鉆探，鉆孔平均孔深約31 米，最大孔深約42 米。每個鉆孔均在軟土層（淤泥、淤泥質土及軟塑的粘性土）采用薄壁取土器以勻速連續壓入法采取軟土樣，在可塑－硬塑狀的粘性土地層中，用厚壁活塞式取土器用重錘少擊法采取原狀土樣，并且所采樣品及時封蠟送至柬埔寨Kong Bunthoeun 地質調查實驗室進行土工試驗。十字板剪切試驗采用 KE-2103 靜力觸探機，試驗間距1.0m，記錄20m 深度范圍內淤泥質軟弱土層的原狀土、重塑土的抗剪強度及靈敏度。勘探得出四十米范圍內該海岸帶典型地層結構如下圖2 所示。軟弱黏性土典型十字板剪切試驗曲線如圖3 所示。

圖2 典型地層結構剖面圖

圖3 軟弱黏性土典型十字板剪切曲線圖

可以看出，揭露的深度范圍內土層為第四紀沉積物，勘察區內地層受地勢、沉積歷史及水環境影響，地層分布略有變化，場地總體較穩定。按時代、成因類型、巖性特征及其物理力學指標從上至下場地典型軟弱土壤地層見下表1。研究區軟弱土壤十字板結果統計見下表2。

表1 研究區場地典型軟弱土壤地層表

表2 研究區軟弱土壤十字板結果統計表

粉砂：灰色，松散，飽和，主要礦物為石英、長石等，含少量腐殖質及貝殼碎片。分布在底泥面表層。

淤泥：灰綠色為主，粘手，味臭，含少量砂及貝殼。局部含少量粉細砂。

淤泥質黏土：灰綠色為主，味臭，粘手，局部含砂及貝殼?；焐倭糠奂毶埃植颗c粉細砂互層。

粉細砂：灰、灰白，少量灰黃，松散狀，局部稍密，很濕，砂質純，含少量黏粒。以透鏡體或夾層形態分布于淤泥質黏土和黏土層中。

黏性土：淺灰、褐灰色，局部含砂及腐殖質。局部含少量的結核物。局部夾少量10—15cm 厚松散狀粉砂薄層，局部粉性較重，呈粉質黏土狀。

3 軟弱黏土物理力學指標

野外采取的原狀土壤樣品進行土工試驗得出數據后，按照《巖土工程勘察規范》GB50021-2001（2009）版第14.2.4 條規定分別對物理指標及力學指標分層進行統計。

計算平均值、標準差和變異系數，公式如下：

式中Φm 表示巖土參數的平均值；σf 表示巖土參數的標準差；δ 表示巖土參數的變異系數。

計算巖土參數的標準值公式如下：

式中γs 表示統計修正系數，正負號按不利組合考慮。

勘探表明海岸帶淺部土層主要為淤泥層，由于具有厚度大、含水量高、孔隙比大、壓縮性高、靈敏度高、力學強度低等特征，容易存在產生擠壓、側滑、局部剪切、隆起等基礎失穩現象。另外其孔隙水壓力消散較慢，會產生較大的沉降變形，包括主固結沉降變形、側向變形、次固結沉降變形及不均勻沉降，并可能在施工完成后很長一段時間產生次固結沉降，本文針對勘察期間提出了淤泥質軟弱土部分的物理力學指標特性值，如下表。

4 分析與結論

工程地質勘察期間柬埔寨西港泰國灣某港海岸帶地質結論建議如下：

（1）柬埔寨泰國灣某海岸勘察區氣溫濕熱，為日潮港，平均潮差0.7m，大地構造屬中生帶隆起，屬濱海潮坪（水下岸坡）地貌類型。

（2）根據國家地震局地質研究所《世界活動構造、核電站、高壩和地震烈度分布圖》及相關工程經驗，柬埔寨地區地震烈度不大于6 度，可按地震基本烈度6 度，設計基本地震加速度0.05g 進行抗震設防。

（3）通過鉆探勘察可以看出，15—20 米深度范圍內地層多為第四紀松散堆積物，以海相沉積的軟弱黏性土為主。

（4）原狀土樣試驗的物理指標可以看出研究區淤泥軟黏性土含水率高達112%，十字板剪切試驗表2 數據顯示軟弱土層抗剪強度較小，最大原狀土Cu 僅為79.4kPa，而靈敏度大，修正標準值st 為3.0，具有流變特性，為高含水量、高壓縮性、高靈敏度，工程地質性質極差。

（5）表3 軟弱土層物理力學指標特性值顯示固結和剪切特性值均較小，表明該海岸帶研究區海底軟弱土壤為不良地基土層，在堆載過快時，易產生側向滑移和較大的沉降變形，以及可能在施工完成后很長一段時間產生次固結沉降導致不均勻沉降差異等不穩定現象。

表3 軟弱土層物理力學指標特性值

（6）本研究存在不同鉆孔土層厚度和埋深不一的情況，以及取土試樣不均勻和實驗室儀器誤差等因素，實測土壤的物理、剪切、壓縮等數據具有一定的離散性。后續將對土壤指標進行改良探索及優化研究。

本文所列數據及結論僅適于研究期間工程地質環境。