黄河三角洲北部地区软土工程地质特性及空间分布

王奎峰, 秦学全. 黄河三角洲北部地区软土工程地质特性及空间分布[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(1): 31-41. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018091202
引用本文: 王奎峰, 秦学全. 黄河三角洲北部地区软土工程地质特性及空间分布[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(1): 31-41. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018091202
WANG Kuifeng, QIN Xuequan. Soft soil engineering geological characteristics and spatial distribution in the north of Yellow River delta[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2020, 40(1): 31-41. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018091202
Citation: WANG Kuifeng, QIN Xuequan. Soft soil engineering geological characteristics and spatial distribution in the north of Yellow River delta[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2020, 40(1): 31-41. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018091202

黄河三角洲北部地区软土工程地质特性及空间分布

  • 基金项目: 国家自然科学基金青年基金项目“黄河三角洲海岸带区域生态地质环境承载力综合评估与示范研究”(41602356);国家自然科学基金面上项目“黄河三角洲地区硬质黏土层的成因及形成年代”(41977262);中国博士后科学基金项目“黄河三角洲地区生态地质环境承载力及可持续发展研究”(2017M622240);山东省地勘基金项目“山东省东营市河口区环境地质调查、黄河三角洲高效生态经济区人工海岸生态地质环境调查”(鲁勘字2016(7)号、2013(55)号);中国科学院海洋地质与环境重点实验室开放基金“黄河三角洲北部地区软土的空间分布及沉降演化特征”(MGE2019KG10);山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室开放基金项目“黄河三角洲全新世沉积环境演化及沉积记录研究”(DMSM2018024);山东省重大科技创新工程项目“黄河三角洲废弃盐田绿色复垦与利用关键技术研究与示范”(2018CXGC0307);山东省政府公派出国留学项目(201902006)
详细信息
    作者简介: 王奎峰(1981—),男,博士后,研究员,主要从事地质环境及地质工程方面的科研工作,E-mail:maplewkf@126.com
  • 中图分类号: P736.21

Soft soil engineering geological characteristics and spatial distribution in the north of Yellow River delta

  • 软土作为一种不良土体,在黄河三角洲分布比较广泛,其工程特性一般表现为含水量高、强度低、压缩性大以及渗透性低等,易发生不良工程地质问题。黄河三角洲北部区域的河口区,软土的工程特性及空间分布目前尚未有系统分析研究。基于最新的较系统的工程地质钻孔数据资料,对河口区软土的工程地质特性参数进行了统计分析,研究了软土物理力学性质各指标的概率分布模型及参数间的相关性,就黄河三角洲地区软土的成因、厚度、埋藏条件、空间分布规律进行了分析总结,并对其主要工程地质问题及措施提出了建议。黄河三角洲北部河口地区的软土具有典型的软土特征:高含水量、高压缩性、低抗剪强度等,其软土的物理力学性质指标变异系数较小,概率分布基本符合正态分布,研究区85%的面积范围内发育软土层,软土层由近饱和或饱和的黏性土、淤泥及淤泥质粉土组成,属滨海相与三角洲相软土。该地区地基处理宜采用桩基法、排淤换填法、堆载预压法、电化学加固法等方法。

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  • 图 1  黄河三角洲北部(河口区)区位图

    Figure 1. 

    图 2  黄河三角洲北部(河口区)典型软土样固结曲线图

    Figure 2. 

    图 3  黄河三角洲北部(河口区)软土物理力学性质指标概率及正态分布曲线图

    Figure 3. 

    图 4  液限与塑性指数相关图

    Figure 4. 

    图 5  黄河三角洲北部软土在塑性图上的位置

    Figure 5. 

    图 6  含水量与孔隙比相关图

    Figure 6. 

    图 7  孔隙比和压缩系数相关图

    Figure 7. 

    图 8  黄河三角洲北部(河口区)软土平面分布图

    Figure 8. 

    图 9  黄河三角洲北部(河口区)软土顶板埋深分区图

    Figure 9. 

    图 10  黄河三角洲北部(河口区)Ⅰ-Ⅰ'、Ⅱ-Ⅱ' 钻孔地层剖面图(剖面位置见图8

    Figure 10. 

    表 1  黄河三角洲北部(河口区)软土的物理力学性质指标统计值

    Table 1.  Physical and mechanical properties of soft soil in the study area

    指标范围值平均值指标范围值平均值
    含水率w/%32.6~60.243.55塑限wp/%18.1~29.121.91
    比重Gs2.71~2.762.74塑性指数Ip11.1~25.816.85
    密度ρ/(g.cm−3)1.62~1.881.79液性指数IL1.00~1.651.29
    干密度ρd/(g.cm−3)1.02~1.361.25压缩系数α/MPa0.43~1.390.77
    孔隙比e1.005~1.7131.21压缩模量Es/MPa1.78~4.863.05
    饱和度Sr/%88~10097.73黏聚力c/kPa11.1~28.216.88
    液限wL/%29.6~54.938.76内摩擦角φ/(°)0.5~8.33.69
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    表 2  黄河三角洲北部(河口区)软土分布钻孔及特征

    Table 2.  Distribution and characteristics of drilling holes in the north of Yellow River delta(Estuarine district)

    钻孔
    编号
    软土
    分布
    软土命名顶板埋
    深/m
    软土总
    厚度/m
    钻孔
    编号
    软土
    分布
    软土命名顶板埋
    深/m
    软土总
    厚度/m
    ZT01淤泥质粉质黏土8.04.0ZT45淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土10.65.1
    ZT02淤泥质粉质黏土7.91.3ZT46淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土7.09.0
    ZT03淤泥质粉质黏土14.02.7ZT47淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土7.010.8
    ZT05淤泥质黏土8.31.4ZT48淤泥质粉质黏土2.16.5
    ZT06淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土、淤泥7.36.0ZT50淤泥质粉质黏土4.58.5
    ZT07淤泥质黏土5.08.9ZT51淤泥、、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土4.06.0
    ZT08淤泥质黏土10.02.3ZT52淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土4.08.8
    ZT10淤泥质粉质黏土9.53.8ZT56淤泥质粉质黏土7.08.0
    ZT11淤泥质粉质黏土6.06.7ZT57淤泥质粉质黏土2.81.2
    ZT12淤泥质黏土11.82.2ZT58淤泥质黏土10.71.3
    ZT13淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土11.56.2ZT59淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土6.55.0
    ZT15淤泥质粉质黏土14.02.0ZT60淤泥质黏土11.22.7
    ZT16淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土7.72.6ZT61淤泥质粉质黏土0.02.8
    ZT17淤泥质粉质黏土7.02.0ZT63淤泥质粉质黏土7.91.5
    ZT18淤泥质粉质黏土9.01.0ZT64淤泥质粉质黏土5.61.7
    ZT20淤泥质粉质黏土16.01.9ZT65淤泥、淤泥质黏土2.46.1
    ZT21淤泥质粉质黏土10.02.3ZT66淤泥质黏土4.31.7
    ZT23淤泥质粉质黏土14.02.0ZT68淤泥、淤泥质黏土4.06.1
    ZT24淤泥质粉质黏土14.01.5ZT69淤泥质粉质黏土10.53.0
    ZT26淤泥质黏土10.12.9ZT70淤泥质粉质黏土16.02.3
    ZT28淤泥质黏土7.93.6ZT74淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土14.03.5
    ZT29淤泥质黏土13.92.5ZT75淤泥质粉质黏土4.98.5
    ZT30淤泥质黏土8.84.3ZT76淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土5.87.5
    ZT31淤泥质粉质黏土6.74.8ZT77淤泥质粉质黏土5.09.5
    ZT32淤泥、淤泥质粉质黏土7.08.0ZT78淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土4.53.1
    ZT33淤泥质黏土10.06.0ZT79淤泥质黏土14.01.0
    ZT34淤泥质黏土13.02.0ZT80淤泥质粉质黏土11.73.3
    ZT35淤泥、淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土7.87.2ZT81淤泥质粉质黏土5.64.4
    ZT36淤泥质粉质黏土3.44.4ZT82淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土8.03.7
    ZT37淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土7.05.5ZT83淤泥质黏土14.41.6
    ZT38淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土8.77.8ZT85淤泥质粉质黏土12.01.7
    ZT39淤泥质黏土9.01.0ZT86淤泥质黏土11.62.4
    ZT40淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土10.56.0ZT87淤泥质粉质黏土8.83.2
    ZT41淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土0.06.4ZT89淤泥质粉质黏土9.82.7
    ZT42淤泥质粉质黏土8.05.5ZT90淤泥质黏土11.04.0
    ZT43淤泥质黏土9.03.0ZT91淤泥质粉质黏土6.62.4
    ZT44淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土6.111.7ZT92淤泥质粉质黏土13.03.0
      注:刁口乡行政上不隶属于河口区,本次未进行钻孔布设,故亦未开展软土的圈定。
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出版历程
收稿日期:  2018-09-12
修回日期:  2018-11-20
刊出日期:  2020-02-25

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