廣州港南沙港區(qū)的工程地質(zhì)特征蔡澤明;梁文成【摘要】在南沙港區(qū)各期工程的地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，結(jié)合規(guī)劃中的深圳一中山通道工程，從地貌形態(tài)、基巖構(gòu)造、地震效應(yīng)、第四紀(jì)覆蓋層分布、地層特征和代表性地質(zhì)斷面等方面總結(jié)南沙港地區(qū)的工程地質(zhì)特點，探討工程建設(shè)中可能遇到的巖土工程問題及其處理方法，并提出相關(guān)建議以供設(shè)計、施工參考.％BasedondifferentstagesofgeologicinvestigationsinNanshaPortArea,bycombiningwiththeplannedShenzhen-ZhongshanChannelProject,wesummarizeavarietyofengineeringgeologicalfeaturesinNanshaPortArea,whichincludetopographicformation,bedrock,seismiceffects,Quaternaryoverburdenstratadistribution,stratafeatures,representativegeologicalprofilesetc.,thendiscussthegeotechnicalproblemsandcorrespondingmeasuresintheconstruction,finallymakerelevantsuggestionsthatwillbereferredtointhedesignandconstruction.【期刊名稱】《港工技術(shù)》【年(卷)，期】2012(049)003【總頁數(shù)】3頁(P58-60)【關(guān)鍵詞】廣州港;南沙港區(qū);地貌;工程地質(zhì);地震效應(yīng)【作者】蔡澤明;梁文成【作者單位】中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司廣東廣州I210230;中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東廣州I210230【正文語種】中文【中圖分類】U652.2廣州南沙港區(qū)位于廣州市番禺區(qū)龍穴島的南邊，自北向南分三期工程建設(shè)。一期、二期工程的碼頭岸線長度分別為1.4km和2.1km，陸域縱深分別為約1260m和約1178m，已建成4個5萬t級多用途泊位和6個10萬t級集裝箱泊位，港區(qū)三期工程擬建設(shè)4個10萬t級和2個7萬t級集裝箱泊位。目前，規(guī)劃的深圳一中山通道從珠江西岸的橫門島開始，向東橫貫珠江，到達東岸深圳機場的南邊，深圳一中山通道正好從南沙港區(qū)三期工程的南邊經(jīng)過。南沙港區(qū)原為珠江下游伶仃水道西側(cè)的淺灘，在上世紀(jì)中期大片的淺灘成為圍墾區(qū)，圍墾區(qū)四周是由塊石填筑的圍堤，南沙港區(qū)一期工程和二期工程北段的后方道路、堆場和部分碼頭區(qū)均位于圍墾區(qū)內(nèi)。一般情況下淺灘水深為0.5~3.0m，因受漲、落潮的影響，淺灘以東、航道方向的水深逐漸變大，最深可達約13.0m。跨江段的水下地貌單元從西向東大致可劃分為西灘、西槽（伶仃水道）、中灘、東槽（磯石水道）和東灘，呈〃三灘兩槽”的態(tài)勢。通過收集南沙港區(qū)各期工程的現(xiàn)場工程地質(zhì)勘察資料，對港區(qū)內(nèi)的基巖分布特征有了比較清楚的認(rèn)識。在深圳一中山通道北側(cè)，南沙港區(qū)的基巖為下古生代的中-深變質(zhì)巖，在不同地帶該巖層表現(xiàn)為不同的巖性，主要有石英巖、片麻石英巖、斜長石英巖、注入片麻巖和片巖等。該巖層形成年代久遠、巖石堅硬、強度很高，強風(fēng)化巖帶的厚度一般較小，基巖面較平緩，工程勘察中揭示的基巖頂面高程一般為-30.0~-40.0m，局部可深達-40.0~-50.0m；位于深圳一中山通道以南和東、西兩端的基巖主要是印支期和燕山各期的侵入巖，基本為花崗巖類，僅在局部分布下古生代的中-深變質(zhì)巖，巖石堅硬、強度很高，巖面起伏較大；深圳一中山通道附近很可能是2類基巖的交錯分布帶和接觸帶，基巖巖性可能比較復(fù)雜、巖面起伏較大、接觸帶巖石風(fēng)化情況也比較復(fù)雜。深圳一中山通道東岸附近的勘察資料揭示，基巖層有非常厚的強風(fēng)化帶，可能是混合巖，容易形成風(fēng)化深槽。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和南沙港區(qū)所在地的構(gòu)造體系，場區(qū)附近主要有3個斷裂構(gòu)造，代號分別為III7、IV5和IV6，其中III7號樟木頭斷裂為早期新華夏斷裂構(gòu)造，推測斷層走向為NE40。~60。，與規(guī)劃深圳一中山通道在珠江中間相交；IV5號沙角-太子山斷裂更靠近東岸，走向為NW320。~330。，與規(guī)劃深圳一中山通道在珠江東側(cè)相交；IV6號彎曲斷裂沿蕉門水道，走向為NW320。~330。，向SE方向延伸可能與深圳一中山通道和樟木頭斷裂在珠江中間交匯。上述斷裂構(gòu)造可能會影響港區(qū)場地的穩(wěn)定性，斷裂經(jīng)過處可能會出現(xiàn)風(fēng)化深槽。從分布走向看，斷裂構(gòu)造對南沙港區(qū)的影響不大，但規(guī)劃的深圳一中山通道有必要進行斷裂構(gòu)造的勘察工作，評估其對場地穩(wěn)定性的影響。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，深圳一中山通道所在場區(qū)的地震基本烈度為VII度，地震動峰值加速度為0.1g，周邊地區(qū)的歷史地震震級均在4~5級以下，規(guī)劃深圳一中山通道應(yīng)進行地震安全性評估。根據(jù)相關(guān)研究資料，珠江三角洲地區(qū)10萬a來經(jīng)歷了3次海進沉積，最大沉積層厚度約60m,南沙港區(qū)位于珠江伶仃洋出海口附近，是潮汐水道向河流-潮汐水道的過渡段，水域動力條件比較復(fù)雜，場區(qū)內(nèi)的地層條件也比較復(fù)雜，港區(qū)的第四紀(jì)覆蓋層主要為6.5萬a以來的沉積物，港區(qū)地層大致包括等亞層。南沙港區(qū)內(nèi)的海陸交互相覆蓋層，上部的全新統(tǒng)地層以淤泥和淤泥土為主，一般情況下土層底高程約為-8.0m;中部的全新統(tǒng)一晚更新統(tǒng)過渡地層呈現(xiàn)出軟硬層交互分布的特征，土層底高程可達-15.0m，局部分布有膠結(jié)層；下部的晚更新統(tǒng)地層內(nèi)砂層和粘性土層交互分布，基巖為下古生界的區(qū)域變質(zhì)巖。工程地質(zhì)勘察資料揭示的覆蓋層大致可分為：1）人工填土層；2）淤泥、淤泥質(zhì)土；3）粘土、粉質(zhì)粘土；4）淤泥質(zhì)土；5）混粘粒的砂性土；6）淤泥質(zhì)土；7）粉質(zhì)粘土；8）淤泥質(zhì)-粉質(zhì)粘土；9）粉細砂、中粗砂；10）淤泥質(zhì)-粉質(zhì)粘土；11）粉細砂、中粗砂;12）粘土、粉質(zhì)粘土；13）粉細砂、中粗砂；14）殘積土。港區(qū)內(nèi)地層的層次多且空間分布復(fù)雜，在一期工程和二期工程北段的道路堆場區(qū)、二期工程碼頭區(qū)的中、南段，均較完整地揭示了粘性土與砂性土交互分布的地層特征，密實砂層間的粘性土層的厚度較大，可作為持力層的密實砂層埋藏較深，一般在-30.0m左右；在一期工程碼頭區(qū)和二期工程碼頭區(qū)的北段，地基中部的軟弱地層較薄，可作為持力層的密實砂層厚度很大、埋藏較淺，一般在-18.0m左右，密實砂層間的粘性土層很薄甚至缺失。從總體地層分布趨勢上，在一期工程碼頭區(qū)和二期工程碼頭區(qū)北段區(qū)域內(nèi)，密實砂層埋藏淺、厚度大，向可、向S密實砂層的埋藏深度逐漸變大，砂層間的粘性土層也逐漸變厚。場區(qū)內(nèi)的基巖，頂面高程一般在-40.0~-35.0m之間。南沙港區(qū)內(nèi)具有代表性的地質(zhì)斷面包括：）典型斷面1位于橫門東水道西側(cè)的岸邊地帶，規(guī)劃深圳一中山通道里程22.5km北側(cè)約1.0~2.0km處，地面高程約1.0~2.0m。上部軟土層厚度超過15.0m,中部為軟塑-可塑狀的粘性土與中密狀中粗砂交互，下部為很厚的密實中粗砂和卵石，基巖頂面高程約-60.0m，埋藏較深。該斷面處應(yīng)為古河床。）典型斷面2位于南沙港區(qū)三期工程范圍內(nèi)，在深圳一中山通道A4線里程31.0km北側(cè)約2.0km處，地面高程約-2.0~0.0m。上部軟土層厚達20.0~30.0m,下部為密實砂層與可塑狀粘性土交互，基巖頂面高程約-50.0~-40.0m,埋藏較深。3）典型斷面3在深圳一中山通道東岸的北側(cè)，該斷面的1#鉆孔位于深圳一中山通道A4線里程39.0km北側(cè)約4.0km處，靠近岸邊的2#鉆孔位于A4線里程43.0km北側(cè)約3.0km處，地面高程約-5.0~-4.0m。上部軟土層厚約5.0~10.0m，中部主要為粘性土，基巖埋藏較淺但強風(fēng)化巖的很厚，強風(fēng)化巖面高程約-25.0m,2#鉆孔的強風(fēng)化層厚達14.0m、1#鉆孔更厚達33.0m。根據(jù)鉆孔揭示，如此巨厚的強風(fēng)化巖其基巖很可能是混合巖，1#鉆孔可能處在IV5號沙角-太子山斷裂造就的風(fēng)化深槽上。南沙港區(qū)內(nèi)普遍分布著較厚的軟土層，軟土層含水率高、孔隙比大、壓縮性高、強度低，會產(chǎn)生岸坡穩(wěn)定和沉降問題。通過工程勘察，查明了軟土層的分布情況和工程性質(zhì)，結(jié)合原位模型試驗成果，在工程設(shè)計采用〃真空預(yù)壓+堆載預(yù)壓”的方法對軟土層進行處理；港區(qū)地表以下20.0m內(nèi)較廣泛地分布有松散的砂土層，基本屬于可液化土，工程建設(shè)時應(yīng)對其進行密實處理。南沙港區(qū)局部分布有鐵質(zhì)膠結(jié)、砂質(zhì)膠結(jié)層和填石層，對碼頭結(jié)構(gòu)型式和施工設(shè)備的選擇有一定影響。碼頭建設(shè)中在挖除填石層的基礎(chǔ)上選用沉箱結(jié)構(gòu)方案，港池疏浚施工時選用挖掘能力強的抓斗式挖泥船或鏈斗式挖泥船，消除了膠結(jié)層的影響。場區(qū)內(nèi)持力層埋深變化較大，碼頭設(shè)計時分段考慮持力層和基礎(chǔ)埋深，分段進行碼頭結(jié)構(gòu)驗算。鑒于深圳一中山通道工程的重要性，應(yīng)關(guān)注斷裂構(gòu)造對場地穩(wěn)定性的影響，開展針對斷裂構(gòu)造的詳細勘察，并進行地震安全性評估。應(yīng)重點查明基巖的風(fēng)化情況，選擇下部的完整基巖作為樁基的持力層。在斷裂構(gòu)造附近地帶應(yīng)查明因斷裂構(gòu)造引起的風(fēng)化深槽，東岸應(yīng)查明強烈風(fēng)化帶的基巖巖性，西岸應(yīng)查明古河床地下水的承壓性，評估其對樁基工程施工的影響。通過搜集南沙港區(qū)各期工程的勘察資料，比較全面、深入地總結(jié)了南沙港地區(qū)的工程地質(zhì)特征。全面論述港區(qū)的地貌、基巖、構(gòu)造、地震、第四紀(jì)覆蓋層、地層分布、代表性地質(zhì)剖面和主要巖土工程問題，并提出相關(guān)建議。這既是對前期勘察工作的全面總結(jié)，也可為南沙港區(qū)后續(xù)的勘察工作和規(guī)劃深圳一中山通道的