安徽泗县货运码头工程地质评价

0 引言

淮北地区粘性土和粉土分布广泛，但由于地质和土质条件的复杂性和不确定性，使得地基承载力的评价存在许多问题。若按规范查表来确定地基土承载力，会导致误差的存在。采用载荷试验来确定地基土承载力是最直接和可靠的方法，但载荷试验周期长，资金投入大，对于公路建设的高峰期，在施工工期要求急迫、专业性强的情况下，难以大量采用载荷试验，并且在大量的中小型构筑物地基测试中广泛采用也是不经济的。研究安徽泗县货运码头建设场地的地质条件，对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案，对存在的不良地质作用提前采取防治措施，可以有效防止地质灾害的发生。同时，岩土工程研究所占工程投资比例甚低，但却可以为工程的设计和施工提供依据和指导，得以正确处理工程建筑与自然条件之间的关系，使建设的工程能更好的实现多快好省的要求。该课题的研究意义是理论与实际相结合，既作理论探讨，又为该区建设、城市规划和工程建设提供基本资料、参考数据和建议。因此，在冠丰货运码头工程建设过程中，岩土工程研究工作就显得相当重要。

1 研究方法

本文采用收集资料、野外踏勘、钻探、原位测试、取样与室内土工试验相结合的方法。研究的技术路线如图1所示。

2 区域地形地貌

泗县地处淮北平原东部，西北、东南地势略高，中部分布有零星岛状残丘。平原是本区地貌中的主体，占全区地貌纵面积的90.9%，以1：5000～1：10000的比降由北向南、由西向东呈缓倾斜状。海拔高度一般多在20m左右。本区的地貌单元有河间平原，分布于县南古汴河堤以南的广大地域，属剥蚀古堆积型地形。其坡降比以1：10000左右向东南倾斜，高差2m左右。该地因地表水和地下水分布状况不同，近河高地、河间洼地以及两者过渡处的缓坡地上分别发育着不同土层。

3 场地工程地质条件

3.1 地形地貌

拟建码头位于宿州市泗县山头镇找沟村境内，苏皖交界的徐洪河右岸。现河道为人工开挖形成，拟建码头处河宽约100m，河底高程8.25m，河床高程8.25～13.41m，右岸高程14.2～19.3m，河堤高程20.3～21.6m。本次勘察采用黄海高程系统。地貌单元为淮北冲积平原，微地貌单元属于黄泛平原。

3.2 岩土层特征及物理力学性质

根据收集的资料、现场调查、野外编录、原位测试和室内土工试验成果，自上而下分别叙述如下：

①1层耕土（Qm4）：褐灰色，松散，含大量植物根，主要成分为粘性土。①2层素填土（Qm4）：黄、黄褐色，松散，主要成分为粘性土。②层粘土（Qa4）：褐黄、灰褐黄色，可塑，含铁锰氧化物。③层淤泥（Qa4）：灰、青灰色，流塑，夹薄层软塑状态粘土，局部夹粉质粘土、粉土薄层，有腥臭味。④层粘土（Qa3）：深灰、青灰色，可塑，含铁锰结核，局部夹粉质粘土。⑤层粘土（Qa3）：黄、灰黄色，硬塑～坚硬，含铁锰结核和砂姜，局部砂姜密集。

3.3 不良地质作用与特殊性岩土

拟建场地无滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用。特殊性岩土主要为软土。③层淤泥，流塑状态，含腐植质和贝壳残体，局部夹粉质粘土、粉土薄层，有腥臭味，层厚2.70～5.70m，层底高程9.60～11.10m，位于河底深度以上。

4 场地岩土工程分析评价

4.1 岸坡稳定性评价 拟建码头所在河段河道顺直，河面较宽；深泓在河中心，河势基本稳定。拟建码头区域岸坡较缓，接近1：2.5，与毗邻的河岸线交角较小，一般情况下不受河水水流的直接冲刷，现有岸坡较稳定，但应注意洪水期上游分叉处河水的冲刷作用。

4.2 岩土工程特性评价

如表1所示，①2层素填土，位于近河场地上部，厚度较小，分布范围不大，新近堆积，地基承载力小，压缩性大，工程特性差，拟建码头施工时将予以挖除；②层粘土，可塑，分布于整个场地上部，为“硬壳层”，地基承载力一般，压缩性一般，工程特性一般；③层淤泥，流塑状态，含腐植质和贝壳残体，局部夹粉质粘土、粉土薄层，有腥臭味，地基承载力小，压缩性大，工程特性差；④层粘土，可塑，地基承载力一般，压缩性一般，工程特性一般；⑤层粘土，硬塑～坚硬，含铁锰结核和砂姜，局部砂姜密集，地基承载力大，压缩性小，工程特性好。

4.3 场地的稳定性与适宜性评价

本次研究结果表明，本区位于郯庐断裂带附近，地震活动较频繁，区域稳定性较差。场地无不良地质，场地稳定。岸坡较平缓，现有岸坡较稳定；地基中发育较厚层软土，地基稳定性较差。经综合评价，场地和地基稳定性较差。但本地区地震活动强度较小，软土分布深度不大，采取适当的抗震设计和软土处理工程措施后，可以进行本工程的建设。

4.4 地基承载力和基础方案建议

4.4.1 原位测试

原位测试是在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，从而获得土层的物理力学指标。它在工程勘察中占有很重要的位置。

①静力触探试验。

它是用静压力将带有探头的触探器以一定的速率压入土中，通过压力传感器及电阻应变仪测出土层对探头的贯入阻力ps探头贯入阻力的大小直接反映了土的强度的大小，因而通常把贯入阻力ps与荷载试验所得到的地基承载力特征值建立相关关系，从而即可按照实测贯入阻力确定地基承载力特征值。《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规定：静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。其承载力基本表达式为

R=γh?Nq （1）

其中R为地基承载力，γh为土层有效自重应力，Nq为承载力因素。

②标准贯入试验。

标准贯入试验是动力触探的一种，是利用一定的锤击动能，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯入阻力，判断土层的变化和土的工程性质。工作时在钻机的钻杆下端联结标准贯入器，将质量为63.5kg的穿心锤以76cm的落距自由下落，将贯入器垂直打入土层中15cm（此时不计锤击数），随后打入土层30cm的锤击数，即为实测的锤击数N，称标贯击数N。

4.4.2 基础方案建议

根据拟建工程特点及场地地基条件，建议拟建码头平台基础采用桩基础型式，可以⑤层粘土作为桩端持力层。考虑到⑤层粘土中含有大量砂浆，建议采用钻孔灌注桩。

根据《水运工程岩土勘察规范》（JTS 133-1-2013）、《港口工程地基规范》（JTS 147-1-2010）及《港口工程桩基规范》（JTS 167-4-2012）提供有关岩土设计参数建议值，见表2。

护岸工程和临时货场，应充分利用②层粘土，当验算岸坡不稳定或沉降过大时，应对③层淤泥进行地基处理，处理的方法可以采用短桩，如砂桩、碎石桩、石灰桩等，亦可考虑采用基础加深或换填处理方法。

5 结论与建议

本文以安徽泗县货运码头为研究对象，研究了码头的工程地质条件与岩土工程特性。在此基础上，给出了拟建场地各种类型土层的容许承载力建议值，为该区的工程建设提供了有利的指导作用。

①拟建场地地层主要为第四纪全新世冲积物（Qa4）和第四纪上更新世冲积物（Qa3）。场地区域稳定性较差，地基稳定性也相对较差，但采取适当的抗震设计和软土处理工程措施后，可以进行本工程的建设。②地震动峰值加速度0.20g，场地地震基本烈度为7度。③根据拟建工程特点及场地地基条件，建议码头平台采用钻孔灌注桩方案，护岸工程和临时货场根据验算结果，采取相应的措施。④建议在设计方案确定后、施工图设计前对拟建场地进行详细勘察，重点查明软土的分布和工程特性，为施工图设计提供更为准确和翔实的工程地质资料。

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