基于高密度钻孔分析广州城区的软土空间分布特征及其震陷情况
广州软土的工程特性及地基处理方法的对比研究_周龙翔
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北 京 交 通 大 学 学 报 第 30 卷
段、 南沙开发区等建于广州南部软土地区 . 研究广州 软土的工程特性及适宜的地基处理方法具有重要的 理论意义和实用价值 .
占 40 % ,粘粒 ( < 0. 005 mm) 约占 49 % ,且软土层中 夹有厚度不等的薄层粉 、 细砂 、 粉土层 . 广州软土较 其它三角洲相成因的软土 ( 如 : 上海软土 ) 的渗透性 要好 . ( 4) 压缩性高 广州淤泥和淤泥质土压缩系数 k 般在 1. 1 ～ 215 M Pa - 1 之间 . ( 5) 抗剪强度低 广州软土天然状态十字板抗剪强度一般小于 15 kPa ,快剪粘聚力 C 为 4～15 kPa ,内摩擦角 φ为 4～ 12° ,固结快剪粘聚力约为 20 kPa ,内摩擦角为 5～12° . ( 6) 触变性中等 广州软土的灵敏度 s 一般为 2 ～ 4 , 属中等灵 敏度 . ( 7) 含有蒙脱石 、 有机质 通过大量的 x 衍射分析得出广州软土的矿物 成分为大量的石英和斜长石 ,少量的钠长石 、 伊利石 和高岭石 ,微量的蒙脱石 . 广州软土的有机质含量 λ 较高 ,一般为 2 % 左右 . 由于蒙脱石和有机质的存 在 ,使这类软土的含水量及液限值较高 . 选取广州有代表性的区域 : 广州市老城区 、 大学 城、 黄埔开发区 、 京珠高速公路广珠段 ( 番禺) 和南沙 开发区 ,对其软土的各项物理 、 力学性质指标进行统 计 ,并与同为三角洲相成因的上海软土[ 1 ,2 ] 进行对 比 ,见表 1.
2110 1172 1179 1180 0176 1137 2110 1137 1105
46 53 48 46 23 39 53 43 34
210 212 211 211 212 -
广州大学城软土的工程地质性质统计分析
２ ， ｎｄ ｎ ｒｖ ｃ ｔ ｉ ｅ ｉ ｅｔ － ｕ ｎｚｏ １００ ．Ｃ ａ ｇ ｏｇＰ ｏｉ ｅ ｅ ａ Ｔｓｎ Ｃ ｎ ｒ Ｇ ａｇ ｈｕ５ ０ ８ － ｕ ｎ Ｍａ ｒ ｌ ｔ ｇ ｅ
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Ａｈ嘲 ｔ ｈ ｎ ｉｅｒ ｇｇｏｏｉａ ｒｐ ｒｅ ｆ ｏｔｓｉｉ ｕ ｎ ｚｏ ｏｌｇ ｉ ｅｅｓ ｄｅ ：Ｔ ｅｅ ｇｎ ｅｉ ｅ ｌｇｃｌｐｏ ｅｔ ｓｏ ｆ ｏｌ ｎＧ ａ ｇｈ ｕＣ ｌ ｅＣｔ ｗ ｒ ｔ ｉｄ．Ｔ ｏｔｅｒｓａｃ 瑚鹪 ｏ ｎ ｉ ｓ ｅ ｙ ｕ ｏｄ ｅｅ ｒｈ・Ｉ ｈ ｆ ｉｄ ｏ ｅｔ ｎ ｉ ｅｔ ｂ ｕ ｅｓｆ ｓｉ ｗ ｒ ｄ ｎ ｌｓ ｆｔｅｉｄ ｘｓｏ ｈ ｓ ｓａ ｄｍｅ ｈ ＩＣ ｆ ｏｔｓｉｗ ｒ ｂ ｎ ｏｒｔｓｓａ ｄｉ ｓｔ ｔｓ ａ ｏ ｔｔ ｏ ｏｌ ｅｅｍａ ｅａ ｄｎａｓｏ ｎ ｅｅ ｆｐ ｙｉ ｎ ｅ ｌＩ，ｏ ｆ ｏ ｅｅｏ － ｎ ｕ ｓ ｈ ｔ ｈ ｃ ｔＪｓ ｓ ｌ
ｓｏ ｎ ｌｓ ｅｗ ｅ ｅｐ ｙｉ ｎ ｅ ｌ ｉ８ｉｄ ｘｓｗ ８ｐ ｒ ｒ ｄｂ ｈ ａｔ ｑ ａｅｍｅｈｄ．Ｉｌｒｆｒ ｅｅ ａｉｎ ｆｉ－ ｉｎ ａａｙｉ ｂ ｔｅ ｎｔ ｈ ｓ ｓａｄｍｅ ｈｎｃ ｅ ｅ ａ ｅｆ ｍｅ ｙｔｅｌ ｓ ｕ ｒ ｔｏ ｓ ｈ ｃ ｔ ，ｎ ｏ ｅ ｓ ｌ ｅｏｅｔ （ｌｔ ｓｏ ｌ ｅ ｈ ０ ｎ
Ｃａ －ｒ ｕＣｌ ｇ ｉ ． ｈ ｎｉ ｅｉ ｅｌ ｉ ｌ ｒ ｅ ｉ ｆｏ ｏ ｅｅｇｉｅ ｙａａ ｚ ｇｔ ｓ ｓ ｔｔａ ｄｔ． ｏｆｒ－ ￣ ｏｅｅＣｔ Ｔ ｅｅｇｎ ｒ ｇｇｏ ｇ ａ ｐｏ ｒｅ ｏ ｆｓ ｌ ｒ ａ ｄｂ ｎｌ ｉ ｏｅ ｔｉｉ ｌ ａ Ｔ ｌ ｙ ｅｎ ｏ ｃ ｐ ｔｓ ｓ ｔ ｉｗ ｎ ｙ ｎ ｈ ａｓｃ ａ ｕ
广州软土的力学特性及相关性分析
中图分 类号 ：Ｕ ７ ． 文献标 识 码 ： Ｔ ４ Ｉ８ Ａ
广 州市地 处 中国大陆 南部 ， 珠江 三角 洲 的北缘 ， 西 江、 北江 、 东江 水道 在 此汇合 ， 部濒 临 中国南 海 ， 江 南 珠
ｌ 广 州 软 土 的 形 成 与 分 布
广 州软 土是 由大 量 淤泥 、 泥 质 土 等第 四 系海 相 淤 沉 积物 堆积 而成 的。 目前 研 究 表 明 ， 州 软 土 属 于新 广 近沉积 软土 ， 积 时 间较 短 。位 于珠 江 三 角 洲 上部 的 沉
因此 ， 广州 软 土具有 典型 三角 洲软 土 的特性 。
密切 ， 同一 区域 因历史 变迁 相近 ， 土的工 程性 质往 往 软
表现 出一定 的 规 律 性 。 近 年 广 州 市 区面 积 扩 大 并
由于广 州 软土分 布广 泛 ， 在不 同地段 ， 同期沉 积 的
软 土层 ， 沉积 层理 ， 其 组成 成分 相 近 ， 其沉 积厚 度 、 但 埋
摘 要 ： 过 对广 州 ５个地 区 ２ 通 ０个工 点 的软 土物 理 力 学指 标进 行 统计 分析 ， 结广 州软 土的 力学特 性 ， 总 并
进 行相 关性 分析 。 果表 明 ， 结 广州软 土具 有 四高三 低 的特 点。 软基 处 理 中需注 意其 结构性 、 降 大和蠕 变 沉
性 强所 带 来的危 害 。孔 隙比 、 缩 系数 、 压 变形模 量 以及 压 缩指 数 的 变异 系数 较 大 ， 行 工程 计 算 时应根 进
仅可 以为主管部 门及 政府决策部 门提 供有效 的参 考 ， 而 且可 以提高 工程 质量 ， 降低 工 程造 价 ， 工程 真 正做 到 使
中 ， 提 出某些 地质 单元 中缺 乏代 表性 的样 品 ， 采用 先 并 三 倍标 准差 法 提 出异 常 数 据 ， 后 再 进 行 统 计 分 析 。 然 主 要统 计 出不 同区域 的 软土 的基本 物理 力学 性质 指标 的范 围值 、 平均值 、 异 系数 。统 计 的样 本 数 为 １０ 变 ０
广州软土工程特性对比研究
１２ 广州不 同区域 软 土分布 的差 异 ．
可见广州软土具有 以下工程特性 ： 广州面积大［ ， ２ 软土分布广 泛 ， 不 同地 段 ， Ｊ 在 同期 沉积 的软 性 ， １厚度变化大 。广州地 区岩层面 起伏大 ， ） 软土层 由西 北 向东 土层 ， 其沉积层理 、 组成成分相近 ， 其沉积厚度 、 藏深 度 、 但 埋 有机
性很 高。而上海淤泥质 粘土的颗粒呈薄 片状 ， 之间通过边一 颗粒 边和边一 面连接 ， 排列呈现方 向性 ， 具有絮状结 构 的特征 ； 淤泥 质
粉粘 土的颗粒 比粘 土大得多 ， 少量片状 的细颗粒填充 在较粗颗粒
软土 的性质 ， 江水与 海潮 的复杂交 替作 用 ， 由于 淤泥 与薄层 砂交
１ 广 州软 土形成 与分 布
１ １ 广 州软 土的形 成 ．
珠江三角洲是 由珠 江从 云贵高原 ， 广西进 入广 东后 ， 流 经 河 坡降陡然 降低 ， 流速 减慢 ， 夹带 大量 泥砂沉 积造 陆而 成ｌ 。珠 江 ２ Ｊ
三角洲地 区的软土 沉积时间较短 ， 位于 三角洲上部 的新三角洲 相
２ 广 州软 土与上 海软 土 的对 比
２ １ 软 土成 因对 比 ．
上海地 区松散覆盖层全属第 四系沉积 物Ｉｌ ， ３ 沉积厚度 最厚达
５ ％～８ ％ ， ０ ０ 有的高 达 １０ ， ０ ％ 重度一 般为 １ ． Ｎ／ １ Ｎ／ ２ｋ ｍ ８ｋ ｍ， ５
液限一般为 ４ ％～６ ％， ０ ０ 天然 含水 量随液限的增 大而增大 。天然 孔隙 比一般为 １０ ． ， 和度接 近 １０ ．～２ ０ 饱 ０ ％。
厚度在 ５ｍ～３ 之 间， 布很不均 匀。软土层 一 ０ｍ 分 物含量均存在较大 差异 ； 广州 软土 具有厚 度变 化大 的特性 ， 其 南逐渐加厚 ， 且 般为 ： 淤泥层 、 淤泥质土夹砂层 、 淤泥质粘 土层 。 砂层 一般 处于松 散 ～稍 密状态 ， 中粗砂层 局部 中密 ， 粉细 砂层 具 ２ 含水量 高、 隙 比大。广州 地 区软 土 的天 然 含水 量多 为 ） 孔 有 液 化性 。
广州南沙区软土地面沉降特征及监测预警分析
第51卷增刊（2）2020年12月人民长江Yangtze Ｒiver Vol．51，Supplement （Ⅱ）Dec．，2020收稿日期：2020－05－12基金项目：广州南沙区地质环境调查项目（201801）作者简介：高磊，男，助理工程师，硕士，主要研究方向为水文地质、环境地质、工程地质。
E －mail ：784545684@qq．com文章编号：1001－4179（2020）S2－0094－04广州南沙区软土地面沉降特征及监测预警分析高磊，陈运坤，屈尚侠，余革淼（广州市地质调查院，广东广州510440）摘要：在国家“粤港澳大湾区建设”的战略背景下，广州市南沙区迎来了史无前例的发展契机，大规模的工程活动引起的地下软土差异性固结沉降将成为亟待解决的突出地质环境问题。
地面沉降具有缓慢性、持久性、不可逆性等特点，监测和防治难度极大。
针对区域内上软土地面沉降发育特点，南沙区正逐步建立和完善以远程自动化监测为主、由点及面的地面沉降监测体系，将为地面沉降分析和预警提供及时、高精度的定量反馈，为南沙区软土地面沉降灾害防治提供地质依据。
关键词：地面沉降；软土；自动化监测；粤港澳大湾区建设；广州南沙区中图法分类号：P642文献标志码：ADOI ：10．16232/j．cnki．1001－4179．2020．S2．023南沙区位于广州市南部，地处珠江三角洲几何中心，是连接粤东、粤西的重要枢纽，区位优势明显、辐射范围广泛，发展潜力巨大，地理位置十分重要。
2019年2月，中共中央、国务院印发了《粤港澳大湾区发展规划纲要》，明确了粤港澳大湾区的战略地位，即充满活力的世界级城市群、具有全球影响力的国际科技创新中心、“一带一路”建设的重要支撑、内地与港澳深度合作示范区、宜居宜业宜游的优质生活圈。
南沙新区作为粤港澳大湾区城市群的门户城市，将成为集国家战略新区、国家自由贸易区、国家级经济技术开发区、高新技术产业开发区等多项功能于一体的多要素集聚地［1－2］。
高密度建城区地下空间开发的岩土工程问题
土工 程设计研 究工作 。
防设施 。广州火车站周边高架主要有广园西高架 桥、 内环路高架 、 三元里 高架 系统 等 ， 其桩基 埋置 深度一般为 １ ４ ． ０ ～ ４ ８ ． ０ ｍ，桩型主要为嵌岩桩或摩 擦桩 。天马大厦 、 白马大厦等高层建筑物一般均在 地下 建有 地 下 停 车 场 和配 套 人 防 工 程 。人 防 设 施 除 高层 配套 人 防工 程 外 ， 还 有越 秀 山人 防 ， 其 深 度 般在埋深 ｌ ０ ～ ２ ５ ｍ范围内。 新建 工 程 应 充 分 考 虑 其 对 已建 工 程 地 下 基 础 结构 等 的影 响 。如在 地 铁 五 号线 施 工 时 ， 考虑 对 该 站 和 地 中海 商 场 地 下 人 防工 程 的 抗 拔 桩 的影 响 及 保证二号线火车站站的正常安全运营 ， 车站两端 区 间穿越二号线火车站站时不破除站 台底板的抗拔 桩。 抗 拔桩 与 区间顶板 留 １ ． ２ ｍ的安 全距 离 。 区间采 用深埋方案 ，车站有效站 台轨面埋深约 ２ ７ ． ０ ０ ｍ。 这 样 既保 证 工程 的 安全 施 工 ，又 减 小 了对 环 境 的
中圈分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ４ １ 文献标识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ － ０ １ ８ １ — ０ ４
Ｏ 引 言
随着现代科技 的发展 ， 世 界经济 飞速前 进 ， 城
市 发 展 日新 月 异 。在 城 市 的迅 速 发 展 中 ， 规 模 不 断 扩大 ， 人 口膨 胀 ， 出现建 设用地 紧张 、 生 存 空 间 拥 挤、 生态失衡 、 环 境 恶 化 等 一 系 列 问题 ， 而 这 些 问
广州新客站地区软土工程地质特性
文 章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ５一 １ ６一Ｏ １０ ５ ３ （０ １ ０ Ｏ １ ３
广 州 新 客 站 地 区 软 土 工 程 地 质 特 性
姚 振 国 ，张 书 光
（ 河 勘 测 规 划 设 计 有 限公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ ０ ） 黄 河 ５０ ３
摘 要 ： 据 广 州新 客 站 地 区 河 道 治 理 工 程 地 质 勘察 成 果 ， 该 区软 土 的 工 程 地 质 特 征 进 行 了探 讨 和 总结 ， 根 对 并
１ 地 层 结 构
研 究 区软 土 为第 四系 全 新统 三 角 洲 相沉 积 层 ，
表 １ 软 土 物 理 性 质 参 数 统 计
由表 １ 表 ２可 知 ， 及 所研 究 软土 具有 下述 特 征．
地表 现 出等 于或高 于其 液 限 ， 限统 计 均 值 均 略 高 液
于含 水 率 ． 泥 和 淤泥 质 土 孔 隙 比均 值 分 别 为 １６ 淤 ．３ 和 １４ ， 其含 水率 呈 高度 正相关 关 系． ．１与 ２ 垂 直 渗 透 性 低． 直渗 透 系数 为 ｌ～ ～ ） 垂 ０
区软 土灵 敏度 为 １ ８～ ． ． ． ３８ ５ 抗 剪 强度 低． 验 结 果 表 明 ， 泥饱 和 快 剪 ） 试 淤
著 性 检 验 ．
以剩 余 方 差最 小 者 为 最佳 拟 合 ， 对 其进 行 显 并
３ １ 物 理 参 数 间 的 相 关 性 ．
凝聚 力 ｃ 均 值 仅 为 ５ ３ｋ ａ 淤泥 质 土 为 ３ ７ ｋ ａ ． Ｐ ， ． Ｐ ；
１ 含水 率 较 高 ， Ｌ 比大 ． 泥 含 水 率 统 计 均 ） 孑隙 淤
值为 ５ ． ％ ， 泥 质 土 为 ５ ． ％ ， 低 于 珠 江 三 角 ７７ 淤 １１ 均 洲地 区整 体平 均水 平 ． 同时其 含 水 率 并 没 有 明显
广州市地陷分析
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广州市白云区夏茅村沙园坊，临时安置点的居民
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广州地面坍塌之案例二
2009年4月19日凌晨1时30分，广州荔湾区桥中西海南路15 号门前突然塌下去一个30平方米左右、深达2米的大坑。
据了解，这次地陷还差点引发事故，“一辆经过的泥头车
差点掉进去。”一目击者告诉记者。
据了解，西海南路仅在去年就地陷过两次，都是大面积地
陷，均导致房屋倒塌，附近居民被疏散。
中午12时左右，荔湾区市政工程维修处派人对地陷处进
行抢修。工人告诉记者，这次地陷是由于排水管下沉引起的，
“排水管下面空了，管子就沉下去了，地面也跟着沉下去”。
据悉，去年年初西海南路发生地陷后，广州市地质调查院
组织专家对桥中地域进行勘查，初步判定是因地质灾害造成。
这一区域处于广从断裂构造破碎带内，在地表河水、地下水的
相隔100米左右。东晓南路俨然成为地陷事故的高发---地带。
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广州地面塌陷重点防治区域
6个地区 从化市东北部、增城市东北部 花都区北部、从化市西部 从化市中部、增城市东北部 广花盆地 广州市市域中、南部 大型人类工程活动场地及周边地区
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广州市地质灾害防治措施
(一)加强领导,明确责任 地质灾害防治工作事关人民群众的生命财产安全,全
侵蚀下容易产生岩溶、土洞地面塌陷等地质灾害。
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广州地面坍塌资料图
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2007年9月2日， 广州市新塘镇107 国道旁的一家制 衣厂的门卫室处 发生地陷，门卫 室的房子陷进了 大坑，只剩下一 个角露出地面。 两名保安受伤。
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广州市东晓南路进入了地陷的恶性循环。自15日东晓南路晓港湾 公交车站后出现一个10平方米的大坑之后，前晚10时左右，一 辆满载服装的货车陷入了位于东晓南路和南洲路交界处马路中央 的一个直径一米的坑洞内。两次地陷时间相差不到20小时，位置
分析广州地铁岩土工程勘察特点和探讨重难点
分析广州地铁岩土工程勘察特点和探讨重难点摘要：岩土勘察是工程施工的前提。
勘察结果的好坏直接关系到到工程的质量，直接关系到人身安全。
本文着重从地铁工程勘察的特点出发，结合广州铁路区域地质构造、工程地质和水文地质特点, 探讨广州地铁岩土工程勘察的重点、难点问题。
以便同行借鉴。
关键字：广州地铁岩土工程勘察特点重难点Abstract: geotechnical investigation is the premise of the engineering construction. The results of the survey is directly related to the quality of the construction, directly related to personal safety. This article emphatically from the subway engineering survey paper, based on the characteristics of guangzhou railway area of geological structure, engineering geology and hydrogeology features, this paper discusses the geotechnical engineering of guangzhou metro, the key and difficult point. So that academic reference.Key word: guangzhou metro geotechnical engineering characteristics difficult point前言广州市地铁工程勘察工作,根据现场踏勘表明,沿线交通干道纵横交错,地面交通流量大,高层建筑鳞次栉比,古建筑及需要保护的文物建筑众多,地下管线错综复杂,施工建设繁忙,给岩土工程勘察施工带来了极大的困难,由于地铁工程线路较长,第四系地层分布复杂,具有多种地貌单元,地质构造条件、地层岩性组合、土体成因类型、水文地质条件等均有明显差异,因此地铁勘察比一般的工业与民用建筑勘察更复杂。
浅谈广东地区软土地基处理
浅谈广东地区软土地基处理摘要：设的危害性、软基分析软土对道路建处理的必要性及不同的软基处理方法。
关键词：换填；垫层；水泥搅拌桩；软基；淤泥1、软土的定义软土一般是受缓慢水流的影响，经生物化学作用而形成。
广东地区降雨丰富，地下水位高，软土地基分布普遍。
软土的孔隙比大于1，液限指数大于0.5，往往呈现出软塑、流塑状态。
广东常见的软土有淤泥、淤泥质土，沼泽土、泥炭土、疏松种植土、冲积粉砂土、高液限膨胀土等。
2.软土的特性软土的特性有天然孔隙比大、天然含水率高、透水性小、抗剪强度低、压缩性强等。
在路堤填土自重荷载作用下，软土路基容易塌陷，出现不均匀沉降。
软土层厚越深，地基的沉降持续的时间也越长，可长达数十年之久。
在重载交通量的路段上，软土路基会在荷载作用下发生侧向滑移，破坏路基边坡的稳定性，导致塌方等危害。
3.软土地基处理的必要性道路设计时，应利用上覆较好的土层作为持力层，如果持力层为特殊土或软弱土层，则应加强处理，否则就会对未来建成的道路产生危害。
软土地基处理方式不当或者处理深度不足，都会导致地基承载力不足，出现不均匀沉降，导致路基开裂、路面起伏不平、桥梁涵洞与路基连接处跳车颠簸。
在广东地区，因位于亚热带，常年降雨量丰富，处理软基时还应充分考虑地下水的影响，水是影响土质的关键因素。
综上所述，为了保证道路行车的稳定性，安全性，保护周边构筑物的安全，应就持力层范围内的软基进行处理。
4.软土地基处理的方式软基的性质不同，组成不一，形成原因各异，在进行软基处理的时候应该进行详细的工程地质勘察，并结合各地区的特点和地质情况，综合考虑造价等因素，采取合理经济的软基处理方案。
在广东地区，常见的软基处理方式有如下几种。
1.换土垫层法换土垫层法属于浅层软基处理方式的一种，适用于软土分布在地基表层，且覆土厚度不深，通常不大于3m时。
采用抗剪强度大、含水率小等性能良好的土壤置换天然地基中的软土或不良土，并确保充分压实，形成双层地基或改良地基，以达到提高地基承载力、减小沉降的目的。
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∗收稿日期: ２０１８ － ０５ － ０９������ 基金项目: 广东省省级科技计划项目 (２０１７Ｂ０３０３１４０８２) 和广东省防震减灾 “ 十二五” 规划重点项目 (１２５ － ２２ － ０６) 共同资助 ������
♣通讯作者: 陈小芳 (１９６６ － )ꎬ 高级工程师ꎬ 主要从事城市震害预测与灾害防御研究 ������ Ｅ － ｍａｉｌ: ３２１１２９０４４７＠ ｑｑ������ ｃｏｍ������
６３８
地震研究
４１ 卷
数据ꎬ 定量分析软土的空间分布特征ꎬ 并评估广州 城区软土震陷的危害程度ꎮ
１ 研究区概况
本文研究区是广州市城区的一部分ꎬ 包括荔 湾区、 越秀区、 海珠区、 天河区南部、 白云区南 部ꎬ 面积 ２７０ ｋｍ２ ( 图 １) ꎮ 研究区位于珠江三角洲 北缘ꎬ 是珠江水系南流入海的河口地带ꎬ 河海交 互作用强烈ꎮ 区内地势由 ＮＥ 向 ＳＷ 倾斜ꎬ 大部分 区域是出露全新统或上更新统的河、 海冲积三角 洲平原ꎬ 地势平缓ꎬ 局部零星分布着出露前第四 系的低矮残丘ꎮ 由于珠江水系在研究区西北部汇 合后流穿整个研究区ꎬ 支流众多、 河网密布ꎬ 河、 海相沉积厚度大ꎬ 一般为 ２０ ~ ３０ ｍꎬ 以淤泥、 淤 泥质土、 亚砂土和砂为主ꎬ 易产生塑流 ( 黄镇国 等ꎬ １９８２) ꎮ 广泛发育的软土已成为制约广州城市
广州作为珠江三角洲以及粤港澳大湾区的建设
中心ꎬ 高楼林立、 人口密集ꎬ 由于濒临南海ꎬ 珠江 水系穿流而过ꎬ 是软土发育的典型地区 ( 周翠英ꎬ 牟春梅ꎬ ２００４ꎻ 何萍等ꎬ ２０１７)ꎮ 据文献记载ꎬ 广州 城区及其周边曾多次发生破坏性地震ꎬ 而其近、 远 场范围历史上亦曾发生过 ６ 级以上地震十余次ꎬ 其 中 ７ 级以上强震 ４ 次 ( 郭钦华等ꎬ ２００８ꎻ 梁干ꎬ 吴 业彪ꎬ ２０１３)ꎮ 已有研究结果表明ꎬ 厚层软弱场地的 地 经过长距离传播已经衰减的地震动在经过 深软地基土到达地面后ꎬ 可能成为长周期震动十分 突出、 破坏性极大的强震动ꎬ 使工程结构、 尤其是 高层建筑与大跨度工程ꎬ 产生严重破坏 ( 夏法ꎬ 黄 玉 昆ꎬ １９９２ꎻ 彭 承 光ꎬ 李 运 贵ꎬ ２００４ꎻ 胡 聿 贤ꎬ ２００６ꎻ 苏永奇等ꎬ ２０１６)ꎮ 由此看来ꎬ 广州城区的软 土震陷潜在风险不可低估ꎬ 开展软土勘察、 分析软 土震陷及其防御等研究工作十分必要ꎮ 虽已有学者 分析指出ꎬ 软土震陷是珠江三角洲未来场地震害的 主要形式之一 (郭钦华等ꎬ １９９５ꎻ 宿文姬等ꎬ ２００６ꎻ 韩喜彬等ꎬ ２０１０)ꎬ 但其利用的钻孔数量少ꎬ 大多是 基于工程经验作出的定性分析ꎬ 在震陷性上没有深 入研究ꎮ 随着广州市工程勘察钻孔数据的积累以及 大数据工程的建设ꎬ 本文利用海量、 高密度的钻孔
０ 引言
软土即软弱粘性土ꎬ 是一种在沿海沿河地域 常见的特殊性土ꎬ 如珠江三角洲就广泛分布着软 土ꎮ 它具有诸多工程不良 特 性ꎬ 而 且 作 为 地 基ꎬ 土层存在沉降变形、 抗滑稳定性差和震陷等工程 危害 ( 顾宝和ꎬ 张福存ꎬ １９８１ꎻ 杨顺安等ꎬ ２０００ꎻ 彭承光ꎬ 李运贵ꎬ ２００４) ꎮ 历次震害表明ꎬ 软土在 地震荷载作用下极易丧失强度而产生震陷ꎬ 从而 导致严 重 的 地 震 破 坏ꎮ 如 １９０６ 年 旧 金 山 地 震 和 １９２３ 年日本关东地震ꎬ 由于土体失稳导致了地下 管线的破坏ꎬ 进而引起了严重的次生灾害 ( 卢振 恒ꎬ ２００２ꎻ 方陵生ꎬ ２００６) ꎮ １９７５ 年海城、 １９７６ 年 唐山、 １９８５ 年墨西哥、 １９９９ 年台湾集集、 ２０１３ 年 芦山等地震均产生了因软土地基失稳而引起上部 结构破坏甚至坍塌的现象 ( 中国科学院工程力学 研究所ꎬ １９７９ꎻ 刘恢先ꎬ １９８６ꎻ 钮泽蓁ꎬ １９９１ꎻ 彭 承光ꎬ 李 运 贵ꎬ ２０００ꎻ 齐 文 浩 等ꎬ ２０１３ ) ꎮ 因 此ꎬ 在软土地区ꎬ 一旦发生震陷ꎬ 将对工程造成难以 估量的影响ꎬ 人民生命财产安全也将失去保障ꎮ
第 ４１ 卷 第 ４ 期 ２０１８ 年 １０ 月
地震研究
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
Ｖｏｌ������ ４１ꎬ Ｎｏ������ ４ Ｏｃｔ������ ꎬ ２０１８
基于高密度钻孔分析广州城区的软土空间 分布特征及其震陷情况∗
毕丽思ꎬ 陈小芳♣ꎬ 马浩明ꎬ 卢帮华
建设的不利地质环境因素ꎬ 而因软土引起的地基 不均匀沉降问题亦已成为广州地区主要的地质灾 害之一 ( 李平日等ꎬ １９８９ꎻ 夏法ꎬ 黄玉昆ꎬ １９９２ꎬ １９９５ꎻ 夏法等ꎬ １９９２ꎻ 符诗存ꎬ 张建国ꎬ ２００８ꎻ 董 好刚等ꎬ ２０１２) ꎮ 在构造上ꎬ 研究区位于近 ＥＷ 向 瘦狗岭断裂南侧ꎬ ＮＥ 向广州—从化断裂、 ＥＷ 向 广州—三水 断 裂、 ＮＷ 向 天 河—北 亭 断 裂 贯 穿 全 区ꎮ 这些断裂具有诱发破坏性直下型地震的危险 ( 梁干ꎬ 吴业彪ꎬ ２０１３ ) ꎮ 再者ꎬ 研究区所在的珠 江三角洲为断块型三角洲ꎬ 在新构造期经历过多 期构造变动ꎬ 洲内断块间垂直运动明显ꎬ 第四纪 受多组断 裂 带 活 动 控 制ꎬ 地 震 活 动 频 繁 而 强 烈 ( 黄镇国等ꎬ １９８２ꎻ 黄玉昆等ꎬ １９８３ꎻ 陈国能ꎬ 张 珂ꎬ １９９５ꎻ 陈伟光等ꎬ ２００２ꎻ 张珂等ꎬ ２００９ꎻ 马晓 静ꎬ 吕作勇ꎬ ２０１７) ꎮ 因此ꎬ 广州受地震的影响较 大ꎬ 其抗震设防烈度为Ⅶ度ꎬ 广州城区的软土震 陷潜在风险不可低估ꎬ 应予以重视ꎮ
( 广东省地震局 地震监测与减灾技术重点实验室ꎬ 广东 广州 ５１００７０)
摘要: 以面积为 ２７０ ｋｍ２ 的广州城区为研究区ꎬ 利用高密度分布的近 １２ ０００ 个钻孔ꎬ 判别出广州城区的软土层ꎬ 详细分析了其空间分布特征ꎮ 结果表明: 广州城区内的软土主要为淤泥、 淤泥质土ꎬ 大部分地段为单层ꎬ 埋藏深 度小于 ６������ ０ ｍꎬ 且中部较浅ꎬ 南北两侧较深ꎮ 软土的沉积厚度较大ꎬ 并呈现出研究区南部、 西部的厚度大ꎬ 中 部、 北部的厚度小ꎬ 靠近河流岸边的厚度大ꎬ 远离河流的厚度小的特点ꎬ 同时还存在 ２ 个沉积中心ꎮ 在强烈地震 时广州城区内相当一部分面积可能产生软土震陷ꎬ 软土震陷区主要集中在研究区的西部和南部ꎮ 由于软土的厚度 与埋深、 液性指标和孔隙比等指标不同ꎬ 震陷性在空间上呈现出轻微、 中等、 严重等不同危害程度ꎮ 关键词: 广州城区ꎻ 钻孔ꎻ 软土ꎻ 地震ꎻ 震陷 中图分类号: Ｐ３１５������ ９１２ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００ － ０６６６(２０１８)０４ － ０６３７ － ０７