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[菏泽市域水文地质工程地质特征浅析] 工程地质与水文地质

时间:2019-02-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:本文在搜集、整理菏泽市水文地质工程地质资料的基础上,综合分析研究市域水文地质工程地质条件,分析和预测市域内的主要工程地质问题。为菏泽城市(镇)发展规划、城市建设提供依据。
  关键词:菏泽市域 水文地质 工程地质构造运动地震效应
  
  1 概况
   菏泽市位于山东省西南部,北部和东部与本省济宁市为邻,西部及南部与河南省、安徽省、江苏省接壤。是鲁西南地区政治、经济、文化发展的中心。其地理坐标为东径114°48′―116°24′,北纬34°32′―35°52′,总面积12228km2,辖牡丹区、单县、曹县、成武县、定陶县、郓城县、鄄城县、巨野县及东明县和菏泽经济开发区,共1区8个县及1个经济开发区。
   公路支干线四通八达,其中高速公路有:日东高速、济菏高速、菏关高速已建成通车,另外德商高速、菏徐高速及日东高速西延长线正在建设;国道105、106、220和327线从境内通过,地方公路已基本实现了村村通油路。京九铁路与新石铁路(新亚欧大陆桥)在菏泽交汇,陆上交通甚为方便。但航运和水运尚属空白。
   改革开放三十年,菏泽在多方面取得了长足的发展,粮油产量不断提高,巨野煤田、东明油气田的开发以及石油化工、医药、纺织等工业的发展,使菏泽产生了巨大的变化。但总体来看,菏泽市的经济发展水平在山东还处于落后地位。表现在经济总量小,结构不合理。城镇建设水平不高。
   为进一步缩短山东省东、西部的差距,改变菏泽城镇建设的落后局面,促使市域工农业发展再上新台阶,为菏泽城镇规划建设提供科学依据,查明与城镇发展相关的水文地质工程地质条件尤为重要。
  2 自然地理及水文地质工程地质概况
  2.1 地形、地貌
   市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状丘陵,其余均为黄河冲、洪积平原。因黄河历次的改道变迁,纵横位移于境内,构成了本区的微地貌形态,形成区内向东缓降的簸箕状地貌特征,呈现微倾斜的高岗、洼地相间的微地貌景观。
   有历史记载的两千四百多年间,黄河改道泛滥达千余次,大的改道有六次之多,其中有两次夺淮入黄海。由于黄河携带大量泥沙淤积,使河床不断抬高且高于两岸,成为地上“悬河”,近年由于上游小浪底工程的建成使用,每年的调水调沙使河床的淤积有所好转。黄河的夺淮改道而遗存有废黄河故道,菏泽市域处于二河间的三角地带内,于此分叉,倾向东南。本区地形西部最高,高达67m,向东北、东南逐渐降低,标高为40m和36m。
  2.2 水文、气象
   菏泽市属暖温带、半湿润季风气候区,冬冷夏热,四季分明,多年平均气温13.7℃,极端最低气温-16.8℃,极端最高气温43.7℃,多年平均降雨量676.42mm,且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量为1054mm,冻结期最大冻土深度35cm。
   菏泽市域西北边界黄河为常年有水的客水河道,域内全长232km,入境流量0―17900 m3/s,年平均482―2760 m3/s,年迳流量152.3―872.9亿m3,多年平均迳流量421.7亿m3,黄河水资源在域内具有农田灌溉、补充地下水源、淤改土地及工业生产和城市生活供水等作用。滩区379km2为黄河流域。其余的属源于本区的季节性水流,较大的河流有鄄郓河、郓巨河、洙赵新河、赵王河、东鱼河、洙水河、万福河等向东注入南四湖,为淮河水系。基本情况见下表。
  表2―1菏泽市域河流基本情况表
  
  
  
  2.3 水文地质工程地质研究程度
   新中国成立以来,为了不同的目的而进行的地质、水文地质及工程地质工作主要有:全省1:20万水文地质调查;1:10万菏泽地区农田供水水文地质勘察;1:50万黄淮海平原鲁西南区段工程地质钻探;1:50万山东省工程地质远景区划;单县煤田勘察;巨野煤田勘察;东明油气田勘察等。
   改革开放以后,市域水文地质工程地质工作步入新阶段,深层供水井、地热井钻凿,浅层农田灌溉井钻凿;工矿企业厂址勘察、工民建岩土勘察和公路、铁路路基及桥基工程地质勘察工作,以及均匀分布于市域的GSM基站工程地质勘察等,为本区提供了大量的基础资料。二十世纪90年代中后期随着房地产业的迅速兴起,城市建设开始突飞猛进的发展,无数新的建筑相继崛起,更为本区提供了详实的工程地质资料。
  3 市域工程地质条件
  3.1 市域地质构造
   市域在大地构造单元上属于中朝准地台(Ⅰ)鲁西断隆(Ⅱ)和华北断坳(Ⅱ)。大部分在聊考断裂以东的鲁西断隆内。基底以紧密倒转褶皱的太古界泰山群变质岩构成,褶皱轴向北西、北北西,倾向南西,个别反倾,倾角50―80°。其盖层除巨野县东南独山出露地表外,均隐伏于第四系之下。断裂构造极为发育,断裂走向有近东西向和近南北向二组。属具长期多期次活动的高角度正断层(裂),对沉积环境起着制约作用。断裂多呈近平行排列展布,落差和水平断距较大,构成市域近似网格状的构造格架。由于升降运动不平衡,继而产生凸起和凹陷,并伴随断裂活动有岩浆侵入。主要有菏泽、嘉祥和丰沛三个凸起;东濮、郓城、成武和金乡四个凹陷。
   依山东省新构造图划分,近南北向的断裂由西向东排列为聊考断裂、小宋―解元集断裂、曹县断裂、巨野断裂,单县断裂;东西向的断裂由北向南分别为汶泗断裂、郓城断裂、菏泽断裂、东明―成武断裂和金乡断裂。(见图3―1)
  3.1.1 东西向断裂:
  ① 汶泗断裂:西起郓城西北李集经汶上县、泗水县至平邑仲村,走向90―100°,倾向南,倾角70―75°,为正断层,长度约160 km,
  图3―1菏 泽 市 新 构 造 图
  
  
  
  活动时间古生代至燕山期。
   ② 郓城断裂,西起鄄城马庄,经郓城东至泗水泉林,走向近东西,倾向北,倾角大于70°,为正断层,控制长度约200km,主要活动时间为古生代至燕山期,晚更新世仍有活动。
   ③ 菏泽断裂:西起东明陆圈集(交于聊考断裂),经菏泽东至金乡章缝集,走向近东西,倾向南,倾角70―80°,为正断层,其长度达120km,主要活动时代为古生代至燕山期,第四纪活动断层。在经聊考断裂东10―20km的范围内,菏泽断裂两侧1937年以来,曾发生四次5.5级―7.0级地震。
   ④ 东明―成武断裂:从东明县东经牡丹区解元集、定陶到成武。长约100km,走向南东东,倾向北东,为全新世活动的走滑断层。
   ⑤ 金乡断裂:西起曹县庄寨,经定陶、成武、金乡东至界河,总体走向83°,倾向北,倾角70°左右,为正断层,控制长度为180km,主要活动时间为古生代至燕山期。
  3.1.2 南北向断裂:
   ⑥ 聊考断裂带:由河南省兰考经本市东明县马头、鄄城县董口、河南范县、山东聊城、博平镇到琉璃寺镇,全长约310km,是一系列北东向的正断层构成的地堑式断裂带。南段主要有长垣断裂、黄河断裂、聊考断裂构成了东濮凹陷。该断裂在三迭系已经存在,侏罗纪―古近纪活动强烈,新近纪―第四纪亦有继承性活动。
   ⑦ 小宋―解元集断裂:从河南省兰考县小宋乡向东北经牡丹区大黄集、解元集到鄄城县小留集,全长约100km,是一条隐伏的北东向的发震走滑断裂,倾向北西,为全新世活动断层,该断裂垂直断距自上而下由小变大,断裂最新一期垂直差异活动可达全新统中上部。
   ⑧ 曹县断裂:北起阳谷,经郓城、成武西、曹县,南入河南省,走向350°左右,倾向东,断裂长约190km,为一正断层,为第四纪活动断裂。
   ⑨ 巨野断裂:北起聊城南,经巨野县南入河南省,走向355°左右,倾向西,为正断层,断裂长约210km,第四纪活动断裂。
   ⑩ 单县断裂:从单县高韦庄向东北经单县、金乡到嘉祥的纸坊,走向北东,倾向南东,为第四纪不活动断裂。
  3. 2 新构造运动
   鲁西地区的新构造运动表现为以继承性的断裂活动和区域性的断块差异活动为主。鲁西地块主要呈现继承性的沉降。燕山运动开始形成华北拗陷(断陷),区内有北北东向的聊考深大断裂带,受深部活动制约,主要受中生代活动的影响,使山东平原(华北平原的一隅)下沉与鲁西断块分离,喜山运动使下沉区进一步演变,与华北平原连为一体。
   中生代以来,主要发育近东西向与近南北向的两组断裂,形成网状构造格架,属新构造运动的产物。区域性峄山断裂使鲁西平原与鲁中山地分离,峄山断裂以西沉积新生代地层、厚度达数百米至1000米,最厚处可达2000―3000m,汶泗断裂与郓城断裂之间沉积厚度1200―3000m,表现为古近纪时期新构造活动较强烈,聊考断裂西盘下落。
   新近纪以来,沉积物由东向西增厚,800―1000m等厚线在成武―曹县地堑盆地内弯曲,第四系沉积物覆盖厚度300―400m,从巨野古塔下两层埋没,巨野县古墓碑、鱼台县旧县城址被埋3―4m,菏泽城区埋深6―8m发现古墓、陶片、青砖,以及河床抬升,湖泊面积缩小,乃至消失等佐证,均说明该区新构造运动在继续之中。
  3.3 地震
   市域地震集中于聊考断裂和次级断裂交汇的应力集中部位。据已有地震的震中分析,该区地震集中于聊考断裂的下盘(上升盘),震源深度多在30―37km,属地壳与上地幔的结合部位。
   二十世纪以来本区地震频度高,强度亦大,自1937年―2011年的74年间共发生MS≥5.5级地震四次,其中1937年8月1日发生在菏泽西南方向的7.0级地震和西北方向的6.8级地震伴有断裂活动,菏泽城西出现近南北向的地裂缝,冒出黑水(实为水和石油);1948年5月29日,菏泽西发生5.5级地震;在曹县东―成武的沉降带内,1977年曾发生4.8级地震,地震活动与曹县断裂关系密切。1983年11月7日菏泽西又发生5.9及地震;2001年7月6日发生3级以上的有感地震。地震活动与挽近期活动性断裂关系密切。
  3.4 地层分布及浅部地层工程特性
   市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状分布,为奥陶系地层,深灰黑色,致密厚层灰岩,倾向北西,倾角7°,出露厚度30余米。隐伏于第四系之下的有奥陶系灰岩和石炭、二迭系煤系地层及古近系、新近系地层等。
  3.4.1 第四系(Q)
   ① 全新统(Q4)
   主要为冲、洪积相,间夹湖沼相沉积,由黄河与汶泗河形成。层底深度36―66m,菏泽城区以东27―43m。浅黄色、灰黄色、棕色至灰黑色。以粘土、粉质粘土、粉土和粉砂为主,含钙质结核。粉砂及粉细砂一般有1―2层,厚2―25m,顶板埋深0―10m,分布较稳定。间夹有1―2层淤泥或淤泥质土层,上部分布较稳定,厚3―14m,埋深2―20m,下部厚1―9m,埋深27―46m。
   ② 上更新统(Q3)
   市域西部主要为冲积、湖沼相夹洪积相沉积,岩性以黄、棕黄及黄褐色粉土为主,夹中细砂,次为粉质粘土及粉细砂,富含钙质结核及少量铁锰质结核,底板埋深120―156m,顶板埋深36―66m;市域东部以绿、黄褐色、锈黄色粉质粘土及混粒砂为主,夹有中细砂及粉土,富含钙质结核。局部有较大的钙质团块和少量铁锰质结核,底板埋深101―124m,顶板埋深27―43m。
   ③ 中更新统(Q2)
   冲洪积、湖相沉积。市域西部以棕、棕褐色为主,绿色次之的粉质粘土夹细、中细砂层组成,富含钙质结核和粒径为0.4―0.8cm的豆状铁锰质结核,底板埋深189―250m,顶板埋深120―156m;东部岩性由棕黄、灰绿色为主的粉质粘土、粘土夹八层混粒砂层组成,含较多的钙质结核和团块,局部地段钙质富集成半固结状的粘土岩,含豆状铁锰质结核,底板埋深172―246m,顶板埋深101―124m。
   ④ 下更新统(Q1)
   冲积、洪积、及湖相沉积。市域西部以杂色及棕色粘土、粉质粘土为主,夹有粉细砂、细砂层,具灰绿网纹,砂层中长石风化严重,底板埋深392―427m,顶板埋深189―250m;东部为灰绿色混粒砂、粘土及粉质粘土,含较多的钙质结核及团块,并有少量锰质结核,底板埋深386―419m,顶板埋深172―246m。
  3.4.2 浅部地层分布及其物理力学性质
   除巨野县东南独山出露小范围奥陶灰岩外,市域浅部地层为第四系冲、洪积的粘性土、粉土、粉细砂,间夹湖相淤泥质土,根据市域近年岩土工程勘察资料,按埋藏深度大致可分上、下两组。
  3.4.2.1上组:该组分布广泛,底板埋深一般为9.00―11.60m,揭露地层为粉土、粘土、粉质粘土和粉砂等,为多层建筑或构筑物持力层,现分述如下:
   ① 粉土,灰黄色,黄褐色和灰色,稍湿―很湿,稍密―密实,多为两层,单层厚度2.70m―7.20m,局部夹有粘土或粉质粘土薄层。土的主要物理力学性质指标有:含水量(w)13.2-44.5%,重力密度(r)16.2-20.1kn/m3,孔隙比(e)0.641-1.086,粘聚力(cu)6.0-10.9kpa,内摩擦角度(φu)10.2-24.0度,压缩系数(a1-2)0.40-0.61 mpa -1。其工程特性随含水量的不同变化明显,具高“水敏性”,存在液化问题。
   ② 粘土:红棕色、棕色、褐色及灰黄色,硬塑―流塑状态,为一、二层,单层厚度0.70m―3.40m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)28.4-57.4%,重力密度(r)17.1-19.5kn/m3,孔隙比(e)0.808-1.288,液限(WL)27.6-64.0%,塑限(WP)17.8-33.2%,塑性指数(IP)18.0-30.8,液性指数(IL)0.21-1.11,粘聚力(cu)5.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)3.0-9.6度,压缩系数(a1-2)0.15-0.63 mpa -1。
   ③ 粉质粘土:棕色、棕灰色、灰黑色,局部夹粉土或粘土薄层,硬塑―流塑,为一层或二层,单层厚0.80m―6.70m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)14.8-39.9%,重力密度(r)17.9-20.9kn/m3,孔隙比(e )0.641-1.086,液限(wL)24-52.5%,塑限(wp)13.8-37.2%,塑性指数(Ip)10.2-15,液性指数-0.30-1.13,粘聚力(cu)16.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)9.3-9.8度,压缩系数(a1-2)0.11-0.70mpa-1。
   ④ 粉砂:灰黄色,稍湿―饱和,成份以长石类为主,含少量云母,分选性、磨圆度良好,0.005-0.075mm含量32.3-36.6%,0.075-0.25mm含量63.3-67.6%,松散―中密状态,厚度4.60-6.00m,标准贯入试验(N63.5)6-17.0击,含水量(w)19.7-28.5%,重力密度(r)19.1-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.580-0.734,粘聚力(cu)2.0-3.90kpa,内摩擦角(φu)10.0-22.0度,压缩系数(a1-2)0.07-0.10mpa-1,压缩模量(Es)17.26-22.88mpa。
  3.4.2.2下组:区域均有分布,与上覆(上组)地层直接接触,揭露地层主要有粉土、粉质粘土、粘土及粉砂。多选作高层建筑及构筑物等的桩端持力层。分述如下:
   ① 粉土:灰黄色、黄褐色、褐黄色,湿―很湿,中密―密实,可分一层或两层,单层厚度1.55m―6.05m,部分夹有粉质粘土或粘土薄层。部分含钙质结核,土的主要物理力学性质指标有,含水量(w)22.6-36.4%,重力密度(r)19.2-20.6kn/m3,孔隙比(e)0.583-0.869,液限(wL)21.7-28.2%,塑限(wp)14.7-19.2%,塑性指数(IP)6.5-9.9,液性指数(IL)0.36-1.28,压缩系数(a1-2)0.09-0.27 mpa-1。
   ② 粉质粘土:部分夹粉土或粉土薄层。褐黄色、棕黄色、灰黄色及灰褐色,软塑―流塑,揭露深度内为一层或两层,单层厚度0.90 m―5.50m,其主要物理力学性质指标有,含水量(w)19.1-38.1%,重力密度(r)18.2-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.534-0.966,液限(wL)24.0-52.5%,塑限(wP)13.8-37.2%,塑性指数(IP)10.1-16.4,液性指数(IL)-0.27-1.29,快剪粘聚力(c)14-52kpa,内摩擦角(φ)5-19.6度,压缩系数(a1-2)0.08-0.39mpa-1,压缩模量(ES)4.95-15.09 mpa。
   ③ 粘土:棕色、棕黄色、棕灰色和灰色,硬塑―流塑,部分含钙质结核。厚度1.70m-2.90m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)26.3-45.0%,重力密度(r)17.4-18.6kn/m3,孔隙比(e)0.964-1.225,液限(wL)30.8-65.1%,塑限(wP)35.0-39.8,塑性指数(IP)20.3-29.8,液性指数(IL)0.01-1.52,快剪粘聚力(c)49-54mpa,内摩擦角(φ)4-13度,压缩系数(a1-2)0.29-0.50 mpa-1。
   ④ 粉细砂:灰黄色、棕黄色,很湿,成分以石英、长石为主,分选性,磨圆度良好,粉细砂层中夹有粉土或粉质粘土薄层。中密―密实,单层厚度3.90m―11.30 m,标准贯入试验(N63.5)12-39击。
  3.4.3 特殊岩土
  3.4.3.1软土:
   菏泽的特殊岩土主要表现为软土,包括淤泥和淤泥质土。市域埋深变化较大。一般埋深5―10m,左营至陈坡一带埋深大于10m,东明、菏泽至巨野以西部分埋深小于5m,单县以南及曹县以北局部埋深2―5m,呈软塑―流塑状态,单层厚0.30m―3.60m。主要物理力学性质指标有,含水量(w)30.1-54.5%,重力密度(r)16.7-17.4kn/m3,孔隙比(e)1.036-1.526,液限(wL)27.9-54.0%,塑限(wp)19.3-30.9%,塑性指数(Ip)19.2-25.6,液性指数(IL)0.83-1.36,粘聚力(cu)5.50-9.50kpa,内摩擦角(φu)3.0-6.0度,压缩系数(a1-2)0.38-1.14mpa-1,压缩模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性质较差或很差。
  3.4.3.2 填土:
   根据物质组成和充填方式,可分为素填土、杂填土和冲填土等。
  随着城市化的发展,菏泽城市建设加快,道路拓宽,旧城改造,许多坑塘、洼地被填,填土几乎遍布城区,厚度0.50-3.0m;沿黄地区用水力带动泥沙等冲填的,厚度达6-8m左右,黄河大堤外侧用冲填土淤积达10.5m。这种土大多不能直接利用,需换填或处理。
  4 市域水文地质条件
   工程地质与水文地质密不可分相互依托,且相互作用。水文地质条件中,地下水为其主导作用。在评价地下水对工程的影响时,则依据工程的特点、环境条件和气候条件等分析地下水位、水质及动态变化等对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。
  4.1 全新统潜水―微承压含水岩组
   全新统含水岩组,依据流水地貌的特征可分为:古河道主流带―淡水丰富地段,主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段和边缘及河间地带―淡水贫泛地段。
   ① 中部古河道带―淡水丰富地段:自东明县码头起,经牡丹区向东北至郓城县黄堆集一带,宽约10km,岩性以粉细砂、粉砂为主,往东颗粒渐细,砂层累计厚度大于15m,东部稍薄,涌水量一般在40m3/h以上,部分大于60m3/h,以HCO3型水为主,局部有Cl化物型水分布。
   ② 主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段
   分布于主流带古河道两侧的过渡带中,以粉砂及粉土为主,颗粒细,厚度小,涌水量20―40m3/h或更小,以HCO3型水为主,局部出现Cl型或SO4型水。
   ③ 边缘及河间地带―淡水贫乏地段
   在巨野、成武及单县的北部为黄河冲积与汶泗河冲积扇前缘的迭加部位,所含粉细砂层较薄,累计厚度一般小于5m,富水性甚差,但部分地区沉积含钙质结核的裂隙粘性土,构成该地区特殊的含水部位,涌水量随裂隙发育及地表水补给的程度变化较大。水质以HCO3型水为主,局部为SO4型水。
  4.2 浅层地下水运动特征
   浅层地下水的运动条件通常受地层岩性、地形、气象及水文因素所制约,而各因素所起作用程度视地下水类型的不同亦有差异。
   浅层地下水的补给来源主要为大气降水,黄河及黄河古道的侧向补给,而引黄灌溉和汛期河道的充盈也是浅层地下水的补给来源之一。域内浅层潜水水力坡度一般为0.2―0.3‰,东部及东北部仅为0.1―0.15‰,地下水运动滞缓,迳流条件较差。随着工业的发展和城镇人口的增加,人工开采地下水及工程施工降水是潜水主要排泄方式之一,另外有地下迳流排出区外,垂直蒸发排泄等排泄方式。
  4.3 浅层地下水的埋藏条件
   市域地下水主要接受大气降水补给,地下水位埋藏较浅,小于2m,局部2―4m,或4―6m,地震中地震烈度为7度或大于7度时,易产生饱和砂(粉)土液化问题。随着城市建设的飞速发展,深基坑等地下工程的建设,浅层地下水的存在对施工安全也起着至关重要的作用。浅层地下水的水质较好,一般具微腐蚀性,局部水质对混凝土结构或对混凝土结构中的钢筋有弱或中等腐蚀性。
  5主要工程地质与环境工程地质问题
   区域工程地质中,影响市域的主要问题概括起来有:地震问题;资源开采引起的环境工程地质问题;地面沉降;环境保护工程地质问题等。
  5.1地震效应
   市域地震活动频度比较高,强度亦较大,由地震引起的砂土液化、地裂缝、震陷、地基不均匀沉陷等工程地质现象,将导致工程建筑物的损坏甚至倒塌,破坏性较强。
   ① 不稳定地震危险区:聊城―兰考深大断裂带,本区地段。
   ② 震中较密集区:牡丹区―东明一带,地震震级为5―7级,地震烈度7―9度,设计基本地震加速度0.15g,考虑应力集中及震级的瞬时性,牡丹区、东明、鄄城应引起重视,在该区应加强地震监测工作,并必须采取相应防震减灾措施。
   大量的历史地震记载表明,地震造成的地面破坏是带有明显的量化性。例如许多强震区在历次地震中都在同一个地区,同一场地甚至同一个部位重复发生震灾,发生液化、喷水、冒砂的现象。建筑物在多次强震中在同一地区重复出现破坏。震害效应的重复性说明,它是在一定的地区地质地形条件下,在一定的场地与地基的土质岩性、微地貌等的综合影响下,产生的必然反应。
   市域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,其中东明、牡丹区、鄄城为0.15g,为中软场地土,场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s或0.55s。局部如郓城等地零星分布Ⅳ类场地,特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化层过薄,且场地分布有饱和的粉土或粉砂,具有地震液化的可能性。
   市域地下水位埋藏浅,部分埋深只有1―2m,丰水期甚至更浅,粉土和粉砂的粘粒含量偏低(3-6%),且标准贯入试验的锤击数多为3―15击,部分场地土呈现轻微―中等液化。按照建筑抗震设计规范的要求,不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。本区当液化指数小于4时,原则上浅基础多采取基础和结构处理的措施。
  5.2 资源开采引起的环境工程地质问题
   资源开采在区内主要表现在石油开采、煤田开采和地下水资源开采等方面。
  5.2.1 石油、煤田开采
   当石油、煤田开采后,未进行回填的采空区,其围岩逐渐破坏,在上层岩体荷重的作用下,采空区将产生自然坍塌,导致地表下陷、积水、地面建筑物产生裂缝、倾斜、路基变形、地貌改观,引起当地生态环境的改变。需重视对石油、煤田区的调查、研究,并积极采取防治措施。如煤田开采放顶引起的地面不均匀沉陷,矿山开采和排水疏干引发的地面坍陷等;所以应加强对压覆地质的研究,对主要交通干道和住宅区的保护,研究压覆区合理保护的范围及措施。
  5.2.2 地下水的开采及地面沉降
   随着地方工业的发展,水资源的开采量不断增加,加之地表水体污染的日趋严重,地下水成为人们生产和生活用水主要来源,由于开采量过大,形成区域性下降漏斗;另外,随着城市建设的迅猛发展,地下设施的建设也愈来愈广泛,施工降水也已成为浅层地下水位下降的又一重要因素,为便于施工继而将上部含水层疏干,土体在上覆荷重的影响下,孔隙体积不断变小,将引起缓慢的地面下沉,由每年1―2mm,增加至10mm或更多,沉降范围不断扩大,对环境产生不利影响。
  5.3 环境保护工程地质问题
   环境保护工程地质的重点为城市环境工程地质问题,随着近代工业的快速发展,环境保护未能同步跟进,工业“三废”不达标排放,引起地表水体和地下水的污染问题较为严重,这是当前工业发展中的主要的环境工程地质问题。应在统筹规划下合理布局、积极防治工业“三废”和生活污水的排放治理。制订合理开采地下水资源的措施,避开短期行为,搞好环境保护,造福人民。
  5.4 水、土侵蚀性工程地质问题
  5.4.1 硫酸盐、氯化物和侵蚀性CO2水
   市域侵蚀性水一般为硫酸盐含量500―1000mg/l,氯化物含量较高,呈零星分布,多出现在东明、曹县、巨野和牡丹区等地,常对混凝土产生弱腐蚀性,干湿交替作用时对混凝土中的钢筋产生弱腐蚀性。
  5.4.2 盐渍土的工程地质问题
   表层土壤产生盐渍化,地下水矿化度高,土壤的含盐量高,土的力学性质随着盐分程度而变高,盐类遇水溶解,力学强度降低,地基土产生溶蚀作用,土的夯实密度降低,建筑基础的稳定性降低,重盐渍土对混凝土和金属管道具有一定的腐蚀性。市域经引黄灌淤,绝大部分盐渍土都已改良。
  6结语
   本文在搜集资料,结合本院岩土工程勘察大量资料的基础上,通过对市域地层、地质构造、工程地质岩组分布,浅层孔隙含水岩组地下水补给、径流、排泄等水文地质条件的分析、研究,初步查明了菏泽市域水文地质工程地质特征,提出了主要的工程地质、环境工程地质问题。阐述了区内的新构造运动特点,地震效应及水、土的腐蚀性等问题。为菏泽城镇建设发展规划提供了较为详细的资料。
   由于本人水平有限,对资料的分析研究还不够全面,有关问题阐述不够具体,在今后的工作中将加强该项工作的研究。
   参考文献:
   ① 1:20万山东省水文地质调查报告;
   ② 1:10万山东省菏泽地区农田供水水文地质勘察报告,1980;
   ③ 1:50万山东省工程地质远景区划报告,1985;
   ④ 1:50万黄淮海平原鲁西南区段工程地质钻探报告;
   ⑤ 山东省地震构造图,1997;
   ⑥ 山东省菏泽市地质环境监测与评价报告,1982-2010;
   ⑦ 菏泽市建设工程勘察院近年勘察资料。
  
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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