辽宁沿海地区特殊土工程地质特征

摘要：本文根据今年来的辽宁省海岸带的环境工程地质调查情况，参考省内的有关工程文献，论述了辽宁沿海地区的主要特殊土的工程地质性质。地区性特殊土的力学性质差异对工程建设有重大的影响。
论文关键词：辽宁沿海地区,特殊土,工程地质特征

　　辽宁省沿海地区特殊土主要包括新近沉积细粒土、淤泥类土、黄土类土、盐渍土、风积砂、红粘土、人工填筑土等。现针对工程意义较大的新近沉积细粒土、软土和红粘土进行评述。

　　二、主要特殊土工程地质特征评述

　　1、新近沉积细粒土

　　新近沉积细粒土指第四纪中近期以来沉积的土。其性质多为欠固结，强度较低，压缩性较高，结构不稳定，在饱和状态下粉土和砂土有明显析水性和震动液化现象，土的抗剪强度和抵抗动力的强度低。

　　新近沉积的细粒土在区内鸭绿江平原及下辽河平原有广泛的分布，土层埋藏浅，多为工程建筑的直接持力层，对工程的影响较大。

　　全新世地层在河流两侧、山间谷地及沿海地带都有分布。成因主要为冲积、冲洪积，沿海地带则为海相或海陆交互相。在一些山间洼地与平原洼地中，还发育面积不大的湖沼相堆积，其中含有泥炭层。

　　在沿海一带的丹东—东港—庄河发育的海积、冲海积物，一般为灰黑至灰绿色壳、木屑等，钻孔揭露该层厚度一般小于10m，局部厚达18m，东港市大孤山的泥炭层距今年龄约为 8000年至2500年，相当于全新世中期，庄河市一带的泥炭层距今年龄约为2500年，相当于全新世晚期。

　　普兰店地区的下部泥炭层所含抱粉以桦属占优势， C14测定的年龄为9950±300年至 8070±190年，相当于全新世早期，泥炭层上部有黑色淤泥层，该层底部为阔叶树花粉优势带，所测的年龄在7770±150年至5450±130 年之间，相当于中全新世早期，

　　下辽河平原的全新世地层可细分为早全新世地层、中全新世地层、晚全新世地层。早全新世地层埋藏在20.71～30.76m，为海陆交互相成因，中全新世地层埋藏在8.5～20.7lm，为三角洲前缘的浅海相沉积，晚全新世地层埋藏在0～8.5m，以陆相沉积为主，有机质含量高。

　　新近沉积细粒土物理性指标平均值统计结果 表1

　　土名

　　含水量（％）

　　干密度(g/cm3)

　　孔隙比

　　液性指数

　　粉土

　　28.15

　　1.500

　　0.792

　　1.229

　　粉质粘土

　　33.24

　　1.384

　　0.951

　　0.8626

　　粘土

　　38.62

　　1.294

　　1.016

　　0.682

　　××号钻孔粉质粘土物理力学性质一览表 表2

　　取样深度

　　（m）

　　含水量ω0

　　天然重度γ

　　孔隙比e

　　压缩模量

　　前期固结压力

　　OCR

　　％

　　kN∕m3

　　MPa

　　kPa

　　1.0-1.2

　　35.90

　　18.20

　　1.016

　　2.7

　　54.2

　　2.71

　　2.0-2.2

　　31.60

　　18.70

　　0.893

　　4.3

　　55.7

　　1.42

　　3.3-3.5

　　31.50

　　18.70

　　0.892

　　4.0

　　63.5

　　1.00

　　5.3-5.5

　　31.90

　　18.80

　　0.887

　　4.7

　　59.0

　　0.58

　　7.3-7.5

　　36.50

　　18.30

　　1.014

　　3.4

　　97.4

　　0.72

　　8.3-8.5

　　33.80

　　18.60

　　0.935

　　4.4

　　85.5

　　0.55

　　9.3-9.5

　　32.30

　　18.90

　　0.890

　　3.8

　　70.4

　　0.40

　　11.8-12.0

　　31.80

　　18.60

　　0.906

　　3.6

　　75.7

　　0.34

　　表1是盘锦、营口地区10m以上土样的分析统计结果。从表中我们可以发现：(l）对于新近沉积土随着粘粒含量的增加或颗粒越细，土的天然含水量及孔隙比呈增大趋势，而干密度呈减小趋势，且各类土的干密度的数值普遍偏小；我们知道，干密度越小，土越松散，强度越低，水稳定性越差。

　　表2看出，从地表开始并非表现为欠固结，而是超固结比（OCR）随着土层埋藏深度增加而减少，达到一定深度后才变为欠固结，表层是硬壳层。在工程中地基基础的设计应充分利用硬壳层。欠固结是新近沉积土的最基本特征，下辽河平原是新近沉积土最发育的地区。据近十年的工程原位试验海岸带地区的新近沉积土强度低，高压缩性，新近沉积的淤泥质土的十字板剪切强度一般不大于30kPa，天然地基承载力特征值在60 ～75kPa；新近沉积的粉土一般小于40kPa，天然地基承载力特征值小于140 kPa。

　　在工程上重视在一定深度内新近沉积土的欠固结特性，充分考虑工程建设后期的固结沉降问题。对城镇建设而言，最重要的地质灾害为工程降水引起的地面沉降。

　　2、软土

　　辽宁省沿海地区是鸭绿江、大洋河、大辽河等众多水系的入海口，软土发育较新，主要为第四系全新统，成因类型比较复杂，主要是全新统的海积软土以及随着晚全新世的海退，在原有的海积软土中广泛覆盖陆相（湖、河流相）近代沉积。

　　软土主要是淤泥质土，其垂向分布呈现变化大的特点，厚度总体特点为从海岸线向内陆呈减少的趋势，埋深从0.3m开始可达近20m。软土岩性组合都类似，其垂向结构都为夹层状分布。其组成淤泥质土主要力学指标见表3。

　　典型的营口沿海地区的淤泥质粉质粘土天然含水率(w)高范围为27.7%-42.7%；天然孔隙比(e)大：范围为1.0-1.26,统计平均值为1.06；联合测定仪测塑、液限试验的结果分析，液限值在27.3-37.5之间，塑限值在13.8-23.8之间，塑性指数在10.5-16.9之间；压缩性高：室内单轴压缩试验结果，压缩系数a1-2的范围为 辽宁省沿海地区淤泥质土主要力学指标表 表3

　　地区

　　天然重度（KN/m3）

　　孔隙比

　　压缩模量（Mpa）

　　地基承载力（Kpa）

　　鸭绿江口至大洋河口段淤泥质土

　　16.2-18.2

　　0.81-1.26

　　1.8-4.8

　　45-100

　　辽河平原区域淤泥质土

　　17.2-20.3

　　0.9-1.26

　　2.23-6.2

　　73-104

　　辽西走廊淤泥质土

　　18.2

　　1.14

　　75-100

　　大洋河口岸段至鲅鱼圈地段淤泥质土

　　15.1-19.4

　　0.7-1.9

　　1.05-4.54

　　78-100

　　0.57MPa-1～1.07MPa-1，统计平均值为0.80 MPa-1，属于高压缩性土；十字板原状土剪切强度Cu:23.06-44.20Kpa,平均值为34.4Kpa，重塑土的抗剪强度Cu: 7.08-23.57Kpa，平均值为19.02Kpa，重塑土由于结构破坏，强度降低。

　　3、红粘土

　　分布于辽宁省南部大连市铁山镇、江西镇、三涧堡镇、营城子镇、辛寨子镇以及大连经济开发区丘陵坡麓地带。土体由第四系中更新统坡洪积粘性土夹砾石、碎石粘土层组成，直接覆盖于可溶性碳酸盐岩之上，厚度2.0-20.0m。红粘土天然含水量大，几乎与塑限相等，孔隙大，压缩性小，一般为中压缩性。但由于表面地形起伏，下伏碳酸盐岩岩体岩溶发育，地面侵蚀切割较强烈，土体网状裂隙发育，浸水后软化。在地形低洼或下伏基岩面低洼易积水地段，土体含水量增大，使之亦处于软塑、流塑状态，力学强度降低，压缩性增高，即红粘土的物理力学性质视含水量的不同而差异很大。

　　三、结论

　　新近沉积土、软土和红粘土等是辽宁沿海地区最重要的特殊土，其工程地质性质对工程建筑的稳定性影响极大。特别在鸭绿江河口平原和下辽河平原的全新统冲海积物上部3～4m为超固结土，以下渐变为为欠固结土的新近沉积土，分布广，地基承载力低，建筑物后期沉降大，对工程建设有重大的影响，应引起建设部门的高度重视。

参 考 文 献
﹝1﹞张海东·辽宁省新近沉积细粒土判别研究·工程勘察, 2007，（5）：34～38
﹝2﹞辽宁水文地质大队·辽宁第四纪·北京：地质出版社，1983
﹝3林宗元主编·简明岩土工程勘察设计手册· 北京：中国建筑工业出版社，2003年