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银川市岩土体工程地质特征与问题:饱和砂土液化分布研究

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:但需要关注的是这些地区一旦地下水水位上升,该处将可能存在砂土液化,需要专门的预测评价。该区地势低平,沟渠纵横,湖泊密布,地下水排泄不畅,地下水埋深较浅,故砂土液化较为严重。西部的扇前洪积洼地的砂土液化区主要分布于西绕城一带。④严重液化区严重液化区主要分布在研究区东部的河漫滩区,基本位于滨河大道东部。图5-3 研究区砂土液化现状分区图

银川市岩土体工程地质特征与问题:饱和砂土液化分布研究

(1)液化统计规律

本次研究共采用180个控制点进行地震砂土液化分析,判别采用式5-4和5-5,液化指数IlE计算采用式5-6,液化等级判定标准见表5-3。液化计算分析结果:不液化点84个,占比46.67%;液化点共计96个占比53.33%,其中严重液化点9个,中等液化点28个,轻微液化点59个。研究区内液化点的液化指数IlE为0.57~42.69,平均值为7.29,主要集中在0.57~12.1(占比86.46%),以轻微液化为主,见图5-1。

研究区液化层顶板埋深0.4~11.2 m,平均埋深3.69 m,主要集中在1.8~5.0 m;底板埋深0.8~14.5 m,平均埋深6.90 m,主要集中在2.5~10.5 m;液化层厚度0.3~12.0 m,平均厚度3.21 m,主要集中在0.9~4.0 m,见图5-2。

(2)液化平面分区

本次研究根据控制孔砂土液化等级结合地貌分区,将研究区分为不液化区、轻微液化区、中等液化区和严重液化区,见图5-3。其中不液化区占总面积47.85%,轻微液化区占总面积31.37%,中等液化区占总面积16.10%,严重液化区占总面积4.96%,呈现出液化等级越高分布面积越小的规律,见表5-2。从图中可知研究区内西部扇前洪积洼地部分地区存在中等液化—轻微液化现象,在平原区内砂土液化呈现出由西向东加重的现象,和地貌单元息息相关。在平原区总体呈现出黄河二级阶地不液化到轻微液化,黄河一级阶地中等液化,黄河河漫滩严重液化。

①不液化区

研究区内的不液化区占据了银川市区的大部分面积,不液化区主要分布在研究区域中部的黄河二级阶地、山前洪积倾斜平原,以及兴庆区前进街道、孔雀村一带。山前洪积倾斜平原一带距离贺兰山山区较近,地下水埋深较深,地层岩性主要为碎石土,该地区的钻孔不具备砂土液化的基本条件,属于不液化地区。兴庆区前进街道、孔雀村一带由于水位埋深较深,水位埋深大于松散砂土、粉土的分布深度,该处钻孔为非液化钻孔。黄河二级阶地区的不液化地区位于城市区,覆盖西夏区、金凤区和部分兴庆区城区,该区域灌溉入渗少,大量工程降水致使该区地下水埋深较深。埋深大于松散砂土、粉土的分布深度,使得砂土液化消失。但需要关注的是这些地区一旦地下水水位上升,该处将可能存在砂土液化,需要专门的预测评价。不液化区域面积为896.336 km2

图5-1 研究区内液化点液化指数曲线图与饼图

图5-2 研究区液化层埋深曲线图

②轻微液化区

研究区内的轻微液化区主要分布在研究区中东部的黄河二级阶地、西部扇前洪积洼地区域。西部扇前洪积洼地区域埋深20米以内粉土细砂较为松散,地下水埋深较浅,存在轻微液化—中等液化现象。东部黄河二级阶地以国道109以东为界,分布于黄河二级阶地的轻微液化区占据兴庆区和贺兰县的大部分城区。该区地下水浅埋,地表黏性土层下的砂土较松散,出现了砂土液化现象,该区域虽然液化等级较低,但液化的风险较高。轻微液化区面积581.95 km2。(www.xing528.com)

③中等液化区

主要分布于研究区东部的黄河一级阶地一带,在西部扇前洪积洼地也有零星的分布,见图5-3。

黄河一级阶地上堆积的土体岩性以粉细砂为主,堆积时代短,堆积松散,标贯击数一般小于20。该区地势低平,沟渠纵横,湖泊密布,地下水排泄不畅,地下水埋深较浅,故砂土液化较为严重。

西部的扇前洪积洼地的砂土液化区主要分布于西绕城一带。该区位于扇前洪积洼地的中心地带,是西部黄旗口沟、甘沟洪水天然泄洪和滞洪区,所以该区堆积的土体结构松散,液化较为严重。

④严重液化区

严重液化区主要分布在研究区东部的河漫滩区,基本位于滨河大道东部。该区紧邻黄河,受黄河侵蚀和堆积相互作用强烈,堆积土体不断被水流改造,造成结构松散,再加上该区地势低洼,紧邻黄河,地下水排泄不畅,水位埋深浅,造成该区砂土液化十分严重。

图5-3 研究区砂土液化现状分区图

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