张 哲
(广东省水文地质大队，广东 广州 510080)
在工程施工过程中地质条件对施工有着重要影响，针对当地的地质条件进行工程地质分区十分有必要，工程地质分区不仅影响工程质量还会对工程的施工周期造成影响。所以，在工程施工前，需要对工程周围的地质情况做好勘探工作，做好地质分区，了解地质条件并采取对应措施，才能提高工程的可靠性[1]。本文以广东某城区为例，对该地区工程地质分区与地质特性评价方法及过程进行研究，以期为区域工程建设提供科学依据。
1、市政府驻地；
2、区政府驻地；
3、镇政府驻地；
4、市界；
5、镇、区界；
6分区界线；
7、低山丘陵基岩碎屑岩较软—较坚硬岩工程地质段；
8、低山丘陵基岩碎屑岩较坚硬—半坚硬岩工程地质段；
9、低山丘陵基岩侵入岩较坚硬—坚硬岩工程地质段；
10、低山丘陵基岩变质岩较坚硬—坚硬岩工程地质段；
11、丘陵基岩碎屑岩软—较坚硬岩工程地质段；
12、丘陵基岩侵入岩较坚硬—坚硬岩工程地质段；
13、丘陵基岩红层碎屑岩软—较坚硬工程地质段；
14、丘陵基岩碳酸盐岩较坚硬—坚硬岩工程地质段；
15、丘陵台地及残丘基岩碎屑岩软—较坚硬岩工程地质段；
16、丘陵台地及残丘基岩红层碎屑岩软—较坚硬工程地质段；
17、平原松散土与侵入岩工程地质亚区；
18、平原松散土与碎屑岩工程地质亚区；
19、平原松散土与红层碎屑岩工程地质亚区；
20、平原松散土与薄层碎屑岩及碳酸盐岩工程地质亚区；
21、平原松散土与碳酸盐岩工程地质亚区；
该地区位于广东省中部，北江中下游，地处珠江三角洲冲积平原与粤北山地交界地带上，在我国东部最低的地貌阶梯内。地貌区主要由山区、丘陵、台地、平原等地貌组成，地貌单元由冲积洪积平原地貌、侵蚀剥蚀红层台地地貌、侵蚀剥蚀沉积碎屑岩高起伏丘陵地貌、剥蚀岩浆岩高起伏丘陵地貌、剥蚀岩浆岩低起伏丘陵地貌、侵蚀剥蚀变质岩-碎屑岩中低山地貌、侵蚀剥蚀沉积碎屑岩低起伏丘陵地貌组成。地貌成因类型为堆积地貌、剥蚀地貌、侵蚀地貌三种。
2.1 分区原则
根据综合工程地质编图规范并结合当地实际情况，工程地质区的划分主要是考虑地壳的稳定性与地貌形态。工程地质亚区的划分主要是考虑岩性特征、成因类型、岩土体结构等；
工程地质地段的划分主要是考虑岩土体地质结构特征、环境工程地质问题及建筑物的适宜性[2-3]。
2.2 工程地质分区评价
根据以上的划分原则同时结合该地区实际情况可将该地区划分为4个区14个亚区和10个地段。工程地质分区结果详见表1。工程地质区、亚区、地段的分布见图1。
3.1 低山丘陵基岩工程地质区(Ⅰ)
3.1.1 碎屑岩工程地质亚区(Ⅰ1)
较软—较坚硬岩工程地质段(Ⅰ1-1)
地貌以低山丘陵为主，地形起伏较大。岩性以泥盆系春湾组(D2-3c)粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩为主。岩体多为薄—中厚层状，多为单一岩土体结构，地表多覆盖有残积土层，其中风化残积土(Qel)厚度一般为3～10 m，局部山坡大于10 m，岩性主要为灰黄色、黄褐色粉质黏土、粉土、含碎石粉质黏土等，可—硬塑，属中—高压缩性土，地基土承载力特征值fak=150～300 kPa。风化基岩从浅至深有全风化、强风化、中风化、微风化及未风化，岩体基本质量等级为Ⅳ-Ⅲ类。该区地表出露基岩较少，多被风化土层覆盖。上部坡洪积含碎石粉质黏土和碎石可作为一般工业和民用建筑物(低矮建筑物)的天然地基，对于高层建筑和振动荷载工程，可用桩基，以中—微风化岩作持力层。不同岩性的岩石坚硬程度差异较大，表层风化破碎，节理裂隙发育，软弱结构面易使岩石失稳，产生滑塌，边坡不稳定，各种工程尽量避开易产生滑坡的不稳定地段，或采取一定边坡支护措施。对于边坡及岩体稳定地段，剥去强风化层，可作为建筑物天然地基，山坡坡脚处，地面坡度和地形起伏较大，可对边坡采取相关支护措施，保证边坡稳定，该区适宜工业与民用建筑[4]。
表1 工程地质分区表
3.1.2 较坚硬—半坚硬岩工程地质段(Ⅰ1-2)
该区主要分布于区域的北部、西南部北江西侧一带，地形起伏大，地貌以低山丘陵为主，“V”型谷发育，地势较陡峭。以泥盆系杨溪组(D1-2y)与老虎头组(D2l)砂岩、砾岩与砂砾岩为主。岩体多呈中厚层—块状，多为单一结构，地表多覆盖有残积土层，其中风化残积土(Qel)厚度一般为2～5 m，局部山坡大于5 m，地基土承载力特征值fak=150～300 kPa。地表岩体风化破碎较严重，构造节理裂隙发育，多呈共轭状节理，密度多数为3～6 条/m，延伸1～15 m，节理裂隙面多为铁锰质浸染，多以闭合状为主，充填体主要以泥质、铁质物质为主，局部呈张开状，张开度为1～3 mm，由于节理裂隙面的切割，形成较多危岩体，易发生崩塌地质灾害，各类工程建设应注意危岩体的影响。该区剥去风化层均可作为建筑物的天然地基，但地形起伏大，地势陡峭，不适宜工业与民用建筑。
3.1.3 侵入岩工程地质亚区(Ⅰ2)、变质岩工程地质亚区(Ⅰ3)
侵入岩工程地质亚区主要分布于区域北部，北江西侧，地形起伏大，地貌以低山丘陵为主，“V”型谷发育。以晚侏罗世(ηγJ32b、ηγJ32c、ηγJ32d)与早白垩世侵入岩(ηγK13d、ηγK13e)为主，岩性以黑云母花岗岩与黑云母二长花岗岩为主。地表多被较厚的风化土及全—强风化花岗岩覆盖，遇水易发生崩解，边坡稳定性较差，易发生崩塌或滑坡地质灾害。同时，部分地段由于风化不均产生花岗岩孤石，对边坡稳定性及工程建设都有较大影响。出露基岩处节理裂隙稍发育，以风化节理裂隙和构造节理裂隙为主。剥去风化层，完整基岩天然承载力较高，均可作为建筑物的天然地基，但地形起伏大，地势陡峭。变质岩工程地质亚区各种岩性多呈互层状，表层风化破碎，节理裂隙发育，局部地段节理裂隙面、软弱结构面与层面相互切割，形成危岩体，边坡易失稳，地势陡峭。因此，侵入岩工程地质亚区与变质岩工程地质亚区均不适宜工业与民用建筑。
3.2 丘陵基岩工程地质区(Ⅱ)
3.2.1 碎屑岩工程地质亚区(Ⅱ1)、侵入岩工程地质亚区(Ⅱ2)
以上两个亚区主要分布于区域东北部，东部及东南部，北江东侧，地貌以丘陵地貌为主。丘间谷地较发育，地形起伏较大，山体坡度较缓。地表出露岩石多为强—中风化岩，风化破碎较严重，风化与构造节理裂隙发育，岩体破碎，不同岩性物理力学差异较大，存在风化不均及软弱夹层现象，对边坡稳定性及工程建设都有较大影响。由于节理裂隙面的切割，形成较多危岩体，易发生崩塌地质灾害，各类工程建设应注意危岩体的影响。剥去风化层，完整基岩天然承载力较高，均可作为建筑物的天然地基，总体来说，做好边坡防护，一般适宜工业与民用建筑。
3.2.2 红层碎屑岩工程地质亚区(Ⅱ3)
红层碎屑岩形成较为独特的丹霞地貌，地表多出露为中—微风化岩，节理裂隙较不发育，边坡较稳定。完整微风化砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩多为较软—较坚硬岩，完整微风化粉砂质泥岩以及泥岩为软—较软岩，基岩天然承载力较高，工程条地质件较好。但地形起伏较大，边坡坡度较陡，一般不适宜工业与民用建筑。
3.2.3 碳酸盐岩工程地质亚区(Ⅱ4)
该区局部处可见有溶洞发育，溶洞分布不均，同时岩溶地面起伏不平，挖填工程量大，对基础稳定不利，溶洞应做跨盖、灌注填充等地基处理，洞室隧道工程要严防大量涌水，水库工程要采取一定的防渗措施，溶洞不发育地段完整基岩天然承载力较高，可作为建筑物的天然地基，总体上该区岩溶发育地段，对工程建设影响较大。
3.3 丘陵台地及残丘基岩工程地质区
碎屑岩工程地质亚区地表出露岩石多为强—中风化岩，风化破碎较严重，风化与构造节理裂隙发育，岩体破碎，需要做好边坡防护。红层碎屑岩工程地质亚区红层碎屑岩形成较为独特的丹霞地貌，地表多出露为中—微风化岩，节理裂隙较不发育，边坡较稳定。完整微风化砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩多为较软—较坚硬岩，完整微风化粉砂质泥岩以及泥岩为软—较软岩，基岩天然承载力较高，工程条地质件较好。该工程地质区适宜工业与民用建筑。
3.4 平原沉积土工程地质区
平原沉积土工程地质区地势平坦，地面坡度一般小于6°，相对高差小于20 m。地表局部地段分布有人工填土层，以杂填土和素填土为主，近期堆填，欠固结，厚度2～15 m，承载力特征值fak=100～170 kPa；
向下分布有第四系土层，按成因主要以冲洪积层、湖积层及残坡积层为主，岩性包括黏性土、砂土、软土及花岗岩残积土。其物理力学性质基本相似，液性指数IL>0.75，N=0～2.1击，ω=36.51%～65.86%，fak=70～100 kPa。为软—流塑、高压缩性土。下伏基岩主要为红层碎屑岩，岩性包括砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、粉质泥岩、泥岩及泥质粉砂岩等。该区域为多层结构，部分地区岩溶发育较强烈，上部松散土层岩性种类多，力学性质差异大。人工填土层与软土层，为软弱土层，易发生不均匀沉降。砂土透水性好，富水性丰富，与周围地表水联系紧密，在进行地下工程建设时，需作好截排水工程。人工填土层和软土层一般不宜作为工业与民用建筑物的天然地基，如果要作为建筑物天然地基，必须对地基土进行处理。砂土和碎石土层天然承载力较高，一般可作为工业与民用建筑物(低矮建筑物)的天然地基。下覆基岩中—微风化岩天然承载力高，可作为桩基桩端持力层。对于岩溶较发育处，需注意岩溶塌陷问题，总体上讲，该区不良地质现象较发育，在对存在的工程地质问题进行预防处理后，可作为工业及民用建筑用地。
通过综合工程地质编图规范及广东省该城区工程地质特征的实际情况分析，对该地区做出了工程地质分区。根据不同区域的地质条件对建筑物的适宜性进行了简要评述。按照上述分区标准制定合适的工程建设方案将更具有可操作性，也能更好地对后期的工程建设等工作起到指导和推动作用。
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