基于高密度钻孔分析广州城区的软土空间分布特征及其震陷情况
|
摘要
以面积为270 km2的广州城区为研究区,利用高密度分布的近12 000个钻孔,判别出广州城区的软土层,详细分析了其空间分布特征。结果表明:广州城区内的软土主要为淤泥、淤泥质土,大部分地段为单层,埋藏深度小于6. 0 m,且中部较浅,南北两侧较深。软土的沉积厚度较大,并呈现出研究区南部、西部的厚度大,中部、北部的厚度小,靠近河流岸边的厚度大,远离河流的厚度小的特点,同时还存在2个沉积中心。在强烈地震时广州城区内相当一部分面积可能产生软土震陷,软土震陷区主要集中在研究区的西部和南部。由于软土的厚度与埋深、液性指标和孔隙比等指标不同,震陷性在空间上呈现出轻微、中等、严重等不同危害程度。
Taking Guangzhou urban region with an area of 270 km2 as the study area,using about 12 000 drillling holes with a high density,we identified the softsoil layer,and analyzed its spatial distribution characteristics in detail. The results showthat: The softsoil in Guangzhou urban is mainly composed of silt and muddy soil. Most of sections are single-layer,buried less than 6. 0 m,and it is shallower in the middle and deeper in both sides of the north and south. The softsoil layer is rather thick,which shows thicker in the south and the west,thinner in the middle and the north,and thicker near the river,thinner far away from the river. Meanwhile,there exits two deposition centers where the softsoil layer is very thick. Besides,an evaluation of softsoil seismic subsidence in the Guangzhou urban region was made,and the result shows that the seismic subsidence of softsoil may happen in the west and the south of the study region when the strong earthquake occurred. And it will damage slightly,medium,or seriously in different zone because of the different thickness,buried depth,liquid index and void ratio of softsoil.
Taking Guangzhou urban region with an area of 270 km2 as the study area,using about 12 000 drillling holes with a high density,we identified the softsoil layer,and analyzed its spatial distribution characteristics in detail. The results showthat: The softsoil in Guangzhou urban is mainly composed of silt and muddy soil. Most of sections are single-layer,buried less than 6. 0 m,and it is shallower in the middle and deeper in both sides of the north and south. The softsoil layer is rather thick,which shows thicker in the south and the west,thinner in the middle and the north,and thicker near the river,thinner far away from the river. Meanwhile,there exits two deposition centers where the softsoil layer is very thick. Besides,an evaluation of softsoil seismic subsidence in the Guangzhou urban region was made,and the result shows that the seismic subsidence of softsoil may happen in the west and the south of the study region when the strong earthquake occurred. And it will damage slightly,medium,or seriously in different zone because of the different thickness,buried depth,liquid index and void ratio of softsoil.
引文
陈国能,张珂.1995.珠江三角洲断裂构造最新活动性研究[J].华南地震,15(3):16-21.
陈伟光,魏柏林,赵红梅,等.2002.珠江三角洲地区新构造运动[J].华南地震,22(1):8-18.
董好刚,黄长生,陈雯,等.2012.珠江三角洲环境地质控制性因素及问题分析[J].中国地质,39(2):539-549.
方陵生.2006.旧金山大地震:过去与未来[J].世界科学,(7):17-19.
符诗存,张建国.2008.广州市地质灾害现状及防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,19(3):92-95.
辜俊儒,李平,周春澍.2017.软土震陷研究现状与展望[J].防灾减灾学院学报,19(2):32-37.
顾宝和,张福存.1981.在振动作用下软弱粘性土的强度及变形特征[J].工程勘察,(1):52-54.
郭钦华,郭良田,陈庞龙.2008.广州市城区地震地质灾害探讨[J].华南地震,28(2):85-94.
郭钦华,郑洁红,梁致荣,等.1995.珠江三角洲场地震害预测[J].华南地震,15(3):22-33.
韩喜彬,龙江平,李家彪,等.2010.珠江三角洲脆弱性研究进展[J].热带地理,30(1):1-7.
何萍,陈修吾,何霆.2017.基于GIS的东莞市地震灾害评估系统的设计与实现[J].华南地震,37(3):9-17.
胡聿贤.2006.地震工程学[M].北京:地震出版社.
黄玉昆,夏法,陈国能.1983.断裂构造对珠江三角洲形成和发展的控制作用[J].海洋学报,5(3):316-327.
黄镇国,李平日,张仲英,等.1982.珠江三角洲的形成发育演变[M].广州:科学普及出版社广州分社.
李兰.1994.动三轴软土震陷分析及抗震性能的评价[C]//中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集,661-665.
李平,田兆阳,肖瑞杰,等.2017.基于三轴试验的软土震陷简化计算方法研究[J].震灾防御技术,12(1):145-156.
李平日,郑建生,方国祥.1989.广州地区第四纪地质[M].广州:华南理工大学出版社.
梁干,吴业彪.2013.广州市活动断层探测与地震危险性分析[M].北京:科学出版社.
刘恢先.1986.唐山大地震震害[M].北京:地震出版社.
刘金韬.2014.考虑软土层参数变化时震陷量的计算[J].地球物理学进展,29(1):412-417.
卢振恒.2002.地震引发惊人的系列火灾灾害---以地震火灾严重闻名于世的日本关东大地震[J].中国人民防空,(4):34-35.
马晓静,吕作勇.2017.广东地区重复地震识别及其在台网定位评价中的应用[J].华南地震,37(1):22-28.
钮泽蓁.1991.1985年墨西哥地震高层建筑的地震表现[J].建筑结构,(1):58-62.
彭承光,李运贵.2000.台湾集集7.6级地震车笼埔发震断层场地灾害综述[J].地震科技情报,(9):9-13.
彭承光,李运贵.2004.场地地震效应工程勘察基础[M].北京:地震出版社.
齐文浩,陈龙伟,单振东,等.2013.芦山7.0级地震宏观场地效应[J].地震工程与工程振动,33(4):29-34.
石兆吉,郁寿松.1989.软土震陷计算中若干问题的讨论[J].地震工程与工程振动,9(4):92-97.
苏永奇,马巍,吴志坚,等.2016.兰州新区潜在地震地质灾害预测分析[J].地震研究,39(1):107-113.
宿文姬,蔡美峰,乔兰.2006.珠江三角洲场地震害分析与评判[J].北京科技大学学报,28(1):12-16.
田洪水,王华林,祝介旺,等.2015.山东安丘地区软土震陷及地震产生的土层构造新启示[J].岩土工程学报,37(4):734-740.
王忆,张克绪,谢君斐.1992.地震引起建筑物沉降的简化分析[J].土木工程学报,25(5):63-70.
夏法,黄玉昆,王建华.1992.珠江三角洲地质环境与灾害性地质问题[J].中山大学学报论丛,(1):138-146.
夏法,黄玉昆.1992.我国沿海城市的几种主要自然灾害[J].南海研究与开发,(1):8-14.
夏法,黄玉昆.1995.广东的地质灾害与地质环境[J].自然灾害学报,4(3):83-91.
杨顺安,冯晓腊,张聪辰.2000.软土理论与工程[M].北京:地质出版社.
郁寿松,石兆吉.1989.土壤震陷试验研究[J].岩土工程学报,11(4):35-44.
张建毅,张宇东,徐国栋,等.2012.软土震陷判别方法分析及工程应用[J].世界地震工程,28(3):53-59.
张珂,陈国能,庄文明,等.2009.珠江三角洲北部晚第四纪构造运动的新证据[J].华南地震,29(S1):22-26.
中国科学院工程力学研究所.1979.海城地震震害[M].北京:地震出版社.
周翠英,牟春梅.2004.珠江三角洲软土分布及其结构类型划分[J].中山大学学报(自然科学版),43(6):81-84.
周健,屠洪权,安原一哉.1996.动力荷载作用下软粘土的残余变形计算模式[J].岩土力学,17(1):54-60.
GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].
GB 50021-2001,岩土工程勘察规范[S].
GBJ 124-88,道路工程术语标准[S].
JGJ 83-2011,软土地区岩土工程勘察规程[S].
JTG C20-2011,公路工程地质勘察规范[S].
JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
陈伟光,魏柏林,赵红梅,等.2002.珠江三角洲地区新构造运动[J].华南地震,22(1):8-18.
董好刚,黄长生,陈雯,等.2012.珠江三角洲环境地质控制性因素及问题分析[J].中国地质,39(2):539-549.
方陵生.2006.旧金山大地震:过去与未来[J].世界科学,(7):17-19.
符诗存,张建国.2008.广州市地质灾害现状及防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,19(3):92-95.
辜俊儒,李平,周春澍.2017.软土震陷研究现状与展望[J].防灾减灾学院学报,19(2):32-37.
顾宝和,张福存.1981.在振动作用下软弱粘性土的强度及变形特征[J].工程勘察,(1):52-54.
郭钦华,郭良田,陈庞龙.2008.广州市城区地震地质灾害探讨[J].华南地震,28(2):85-94.
郭钦华,郑洁红,梁致荣,等.1995.珠江三角洲场地震害预测[J].华南地震,15(3):22-33.
韩喜彬,龙江平,李家彪,等.2010.珠江三角洲脆弱性研究进展[J].热带地理,30(1):1-7.
何萍,陈修吾,何霆.2017.基于GIS的东莞市地震灾害评估系统的设计与实现[J].华南地震,37(3):9-17.
胡聿贤.2006.地震工程学[M].北京:地震出版社.
黄玉昆,夏法,陈国能.1983.断裂构造对珠江三角洲形成和发展的控制作用[J].海洋学报,5(3):316-327.
黄镇国,李平日,张仲英,等.1982.珠江三角洲的形成发育演变[M].广州:科学普及出版社广州分社.
李兰.1994.动三轴软土震陷分析及抗震性能的评价[C]//中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集,661-665.
李平,田兆阳,肖瑞杰,等.2017.基于三轴试验的软土震陷简化计算方法研究[J].震灾防御技术,12(1):145-156.
李平日,郑建生,方国祥.1989.广州地区第四纪地质[M].广州:华南理工大学出版社.
梁干,吴业彪.2013.广州市活动断层探测与地震危险性分析[M].北京:科学出版社.
刘恢先.1986.唐山大地震震害[M].北京:地震出版社.
刘金韬.2014.考虑软土层参数变化时震陷量的计算[J].地球物理学进展,29(1):412-417.
卢振恒.2002.地震引发惊人的系列火灾灾害---以地震火灾严重闻名于世的日本关东大地震[J].中国人民防空,(4):34-35.
马晓静,吕作勇.2017.广东地区重复地震识别及其在台网定位评价中的应用[J].华南地震,37(1):22-28.
钮泽蓁.1991.1985年墨西哥地震高层建筑的地震表现[J].建筑结构,(1):58-62.
彭承光,李运贵.2000.台湾集集7.6级地震车笼埔发震断层场地灾害综述[J].地震科技情报,(9):9-13.
彭承光,李运贵.2004.场地地震效应工程勘察基础[M].北京:地震出版社.
齐文浩,陈龙伟,单振东,等.2013.芦山7.0级地震宏观场地效应[J].地震工程与工程振动,33(4):29-34.
石兆吉,郁寿松.1989.软土震陷计算中若干问题的讨论[J].地震工程与工程振动,9(4):92-97.
苏永奇,马巍,吴志坚,等.2016.兰州新区潜在地震地质灾害预测分析[J].地震研究,39(1):107-113.
宿文姬,蔡美峰,乔兰.2006.珠江三角洲场地震害分析与评判[J].北京科技大学学报,28(1):12-16.
田洪水,王华林,祝介旺,等.2015.山东安丘地区软土震陷及地震产生的土层构造新启示[J].岩土工程学报,37(4):734-740.
王忆,张克绪,谢君斐.1992.地震引起建筑物沉降的简化分析[J].土木工程学报,25(5):63-70.
夏法,黄玉昆,王建华.1992.珠江三角洲地质环境与灾害性地质问题[J].中山大学学报论丛,(1):138-146.
夏法,黄玉昆.1992.我国沿海城市的几种主要自然灾害[J].南海研究与开发,(1):8-14.
夏法,黄玉昆.1995.广东的地质灾害与地质环境[J].自然灾害学报,4(3):83-91.
杨顺安,冯晓腊,张聪辰.2000.软土理论与工程[M].北京:地质出版社.
郁寿松,石兆吉.1989.土壤震陷试验研究[J].岩土工程学报,11(4):35-44.
张建毅,张宇东,徐国栋,等.2012.软土震陷判别方法分析及工程应用[J].世界地震工程,28(3):53-59.
张珂,陈国能,庄文明,等.2009.珠江三角洲北部晚第四纪构造运动的新证据[J].华南地震,29(S1):22-26.
中国科学院工程力学研究所.1979.海城地震震害[M].北京:地震出版社.
周翠英,牟春梅.2004.珠江三角洲软土分布及其结构类型划分[J].中山大学学报(自然科学版),43(6):81-84.
周健,屠洪权,安原一哉.1996.动力荷载作用下软粘土的残余变形计算模式[J].岩土力学,17(1):54-60.
GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].
GB 50021-2001,岩土工程勘察规范[S].
GBJ 124-88,道路工程术语标准[S].
JGJ 83-2011,软土地区岩土工程勘察规程[S].
JTG C20-2011,公路工程地质勘察规范[S].
JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].