第39卷第10期 ・66・ 2 0 1 3年4月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.39 No.10 Apr. 2013
文章编号:1009-6825(2013)10—0066-02
安徽省长江流域安庆和池州段地层特点及工程实践
张万涛
(安徽省交通勘察设计院有限公司,安徽合肥230011)
摘要:对长江区域安庆池州段的地貌地层及码头建设的情况进行了介绍,研究了该段区域码头建设及桩基施工的条件方法等 分析了码头桩基施工的难点,并提出了解决方案,可为沿线码头建设施工及设计提供参考。
关键词:码头,地层特点,地质环境,桩基施工
中图分类号:TU473 文献标识码:A
1 长江区域安庆池州段地貌及构造特点
安庆市定位于“工贸港口旅游城市”,为了加大皖江开发力 度,安庆市拟把包括港口在内的优势产业做大做强,并把它转化
为竞争优势。
安徽省长江区域安庆池州段从湖北交界一铜陵界总长度约 196 km,走向北东,在安庆和池州一线呈“S”形弯曲,发育心滩和
曲型河流。长江北岸基本为冲洪积形成的阶地地貌,南岸局部为 低山侵蚀地貌,大部仍然为阶地地貌,南岸阶地宽度总体小于北
岸,因此港区多集中在地形宽广的长江北岸。 安徽长江区域所处的大地构造背景为长江两岸断裂褶皱带。
地貌上属于中部沿江台地平原区,以桐城一潜山一太湖深断裂与
西北部山地丘陵为界,以贵池东至断裂与东南山地丘陵为界。区 内新构造运动以差异沉降为主,中部沿江地带,长期以来受下降
运动控制,新构造运动继承老构造运动特征,在沉降过程中又接
受了新第三系和第四系的堆积,在下降过程中又因几次轻度抬
粘度为30 S~60 S、切力大、密度为1.08 ks/L一1.15 kg/L和失水 量为(8 L~10 L)/30 min的优质泥浆。3)中等漏失的地层应根
据孔内情况及现场条件选用石灰乳泥浆、堵漏泥浆、未水解聚丙
烯酰胺(PAM)泥浆、冻胶泥浆(或其他表成结构的泥浆)或泡沫泥
浆。4)当岩层塌漏时,应根据孔内情况调整泥浆性能,同时应严
格控制泥浆失水量。
3层位确定
根据现阶段的建设工程看,我们钻探所涉及到的主要是第四 系土层,在第四系岩土层中钻进时,要注意土质软硬程度的差别
对层位确定带来的不利影响,尤其是当在粘性土层中钻进时,钻
头以锤击方式从硬质土层进入软质土层的过程中,硬土土体的岩 芯将产生堵截作用,导致产生层位误差,最大可达该回次总进尺。
而在厚度特大的砂层、碎石土层和洞穴地区,更容易产生层位误
差,我们应高度重视钻探技术的开发应用和改进创新。
通过对以上几种常见影响钻探质量问题的分析,现将常见隋况 升,形成了沿湖台地和平原内侧的低阶地。
2安庆池州地层特点
从安庆市望江县华阳镇一贵池一段长江流域,整体属于喜马
拉雅构造层第一亚构造层,该构造层由第四系组成,是一套河流 相和冰川系列未固结~半固结沉积物,因此,它具有下粗上细的
二元结构,总体可称为二元陆屑建造。底部少量砂砾,下部砂,上
部粘土,多为灰色或黄色,它们组成冲积平原和河谷阶地。故谓
之灰黄色砂泥质二元建造,主要发育在下更新统和上更新统及全
新统。区内出露的基岩为第三系古新统,望虎墩组棕红、紫红色厚
层砾岩、粗砂岩与细砂岩互层,夹灰魄薄层长石砂岩,厚930 m。
从勘探揭示的各地段地层大致层序为:粉土层、粉质粘土层、
淤泥质粉质粘土层、粉质粘土层、粉砂一细砂层,卵石层、粉质粘土
层、泥质砂岩,土层分布特征及各层土工程特性指标见表1。
3长江地貌构造及地质对于码头选址及形式的影响
安庆池州长江地段码头位置通常选择岸线顺直,水流平缓,冲
分四种基本类型来说明如何选定钻孔结构和钻进方法,钻进不良 地质段在此基础上增加变径次数和套管级数。具体选择详见表2。
表2各地层分布情况及其钻进工艺
地层分布情况 钻进工艺 上层硬塑粘性土体 锤击钻进或给水回转钻进 下层岩体较完整 岩层裸孔清水硬质合金回转钻进
上层硬塑粘性土体 锤击钻进 下层岩体含洞穴采空区 下部的空洞或大的破裂带套管隔离 上层无粘性土、软弱土 套管护壁至岩层,冲击、锤击或干法合金钻进 下层岩体完整 下部完整岩体裸孔钻进 上层无粘性土、软弱土 套管护壁至岩层,冲击、锤击或干法合金钻进 下层岩体含洞穴、裂隙结构较复杂 下部岩体优质泥浆、套管护壁,采用回转钻进
钻探技术在岩土工程中的应用还很多,我们要加强岩土工程 地质工作,就得把握好钻探技术,并采用先进的钻探设备和钻探
技术,我们必须不断的学习钻探技术才能更好的服务于建设工
程,才能保证质量和有效的成本控制,保质保量的完成各项工程,
收到更好的社会效益和经济效益。
Discussion on the application of drilling technique
LIU Jun
(Taiytmn Xinghaa Geotechnical Engineering Survey Quality Inspection Co.,Ltd,Taiyuan 030013,China) Abstract:Taking the rock—soil as research target,the paper explores the application of drilling technique in geotechnical engineering,describes
drilling influencing factors of survey quality from aspects of drilling methods,wall protection technology and position determination,with a view to
better serve construction engineering and to achieve better social and economic benefits.
Key words:drilling technique,wall protection,position determination
收稿日期:2013—01-01 作者简介:张万涛(1969一),男,
高级工程师 爹 9l 荤 膂 张万涛:安徽省长江流域安庆和池州段地层特点及工程实践 ・67・
刷小,后方地势高于常年最高水位,并避开洪泛区。同时考虑交通
便利等条件。20世纪安庆池州地区的码头90% 以上都是以斜坡
码头为主,通过选择平缓宽阔的地势因势而成,斜坡码头投入资金
较少,码头等级低,一般泊位都在几十吨至几百吨级。改革开放特
别是近十多年来随着安庆沿江两岸的经济快速:噌长,原有的码头
等级无法满足经济需求,大吨位船舶的运输促使大吨位码头的出
现,从1 000t~2 000t级到5 000t,10 000t级,长江码头的发展趋
势由传统的斜坡码头向直立式码头、深水高桩码头,以及码头一栈 桥及桥吊码头方向发展。充足的资金以及政府支持,码头岸线的
选择不再拘泥于传统的平缓地貌,由于大量资金的投入和工程技
术的发展,长江岸线以及岸坡地貌可以经过大刀阔斧的改造,高山 可以削平,洪泛区可以堆填改造或架桥。天然地貌对于码头的制
约因素越来越小。 对于大企业资金充裕,可以大手笔利用改造岸线外,中小企业
仍然要充分考虑地形地貌因素,尽量节约成本,因势利导,以下是 考虑节约资金选择码头位置的几个要素,以便参考:1)避开滑坡、
泥石流、流水易冲刷的塌岸地段;2)避开岸线有林木地带以及种植
名贵树木地段;3)避开淤积严重地段,淤积严重会影响停靠船舶的
吨位,并且后期疏浚成本较高;4)避开抛石护岸地段,抛石地段施
工难度大,施工成本增大及周期增长;5)避开急弯地段,急弯地段 水流环境复杂,风向变迁复杂,因此,对于后期船舶停靠增大风险
和成本。 表1 各地层的物理和力学指标
参数 地层 天然含水量 重力密度, 液性指数 塑性指数 抗剪强度 快剪 固快 压缩系数 压缩模量 标贯/动探击数 饱和单轴抗压 % kN/m3 ,J口 N63.5/N63.5 强度 (。) C/kPa tp/(。) (2/kPa ①l ①3 32.7 18.3 1.08 9.9 11.5 7.0 16.9 l5.0 0.43 4.58 5.0 ② 31.3 l8.8 0.96 13.4 l8.1 14.3 23.1 26.4 0.442 4.96 6.5 ③ 36.2 18.4 1.32 12.5 7.0 12.O l3.3 33.5 0.563 3.50 3.5 ③1 3O.2 l8.5 0.80 16.2 7.7 4.3 14.3 13.5 0.36o 4.59 8.O ④ 30 5 36 10 ⑦ 52.8 ⑦3 40 ⑧1 22.0 1.0 ⑧2 24.0 3.0
4长江码头桩基施工的难点及解决方案
1)我国在20世纪,码头施工多采用打入式预制桩,当时由于
内河码头吨位比较小,桩基设计承载力较低,同时由于预制桩可 以成批制作,现场环境污染较小且能打斜桩,因此得到广泛应用,
后来为了增大桩基承载力,桩基需要穿透密实砂层或坚硬持力 层,因此在预制桩的基础上发展起来了水冲式及钢制桩靴混凝土
预制桩。
2)随着长江沿岸的经济发展,码头新建越来越多,好的坚硬
缓坡堤岸早就被利用,码头向着过去需要护坡护岸的地点发展,
岸线要充分加以利用,打人式桩基遇到的最大问题就是码头抛石
问题,河道部门为了护坡护岸在沿线沿江很多地方都有抛石,抛
石隔几年或一两年就要进行一次,厚度不等,有的地方抛石厚度
达到10 m,因此传统的预制桩型不能满足要求,即使对桩靴进行
特殊处理,有些地段抛石密集,对预制桩体损耗较大,因此多使用
了造价较高的钢管桩。
3)钢管桩也不是万能的,随着国民经济的飞速发展,长江码
头的吨位越来越高,传统的吊机向门机方向发展,要求的单桩承
载力越来越高,打入桩,无论是预制桩还是钢管桩打入深度也会
受到限制,而且桩越长接桩越困难,对于没有抛石的区域,采用了
钻孔灌注桩,利用钢护筒,进行泥浆水循环,施工桩长可以达到
100多米,但钻孔灌注桩在有抛石地段,就不能有效发挥,常常因 为抛石,使得钢护筒不能进入稳定持力层,且因为漏浆而不能循
环无法钻进成孔。
4)近几年来新型桩基的发展:利用钢管柱较强的穿透能力, 穿透抛石层进入下部较稳定地层,然后在钢管内机械成孔,灌注
混凝土,这种桩型充分利用了钻孔桩及打入桩的优点,互相弥补,
可谓相得益彰。
5结语
我院多年来对于皖江沿岸码头及港口建设具有设计优势,资
料齐全,内容丰富,本文将我院多年来安庆池州各码头的地勘结
果进行统计提炼以便共享。因长江沿岸的地貌及地质对于码头
建设意义重大,因此通过揭示长江沿线的地质状况及分析施工特
点,对于码头选择及施工、勘察前期准备有很大的积极意义,此篇
文章抛砖引玉,希望有更多的有经验的施工同行参与讨论,将勘
察设计和施工从理论到实践进行丰富发展。
参考文献:
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问题[J].上海地质,1995(2):321-325.
Anqing-Chizhou Stratum features and
engineering practice of Yangze river basin in Anhui province
Z丑[ANG Wan.tao
(Anhui Traffw.Survey&DesignInstitute Co.,Ltd,Hefei 230011,China) Abstract:The paper introduces Anqing—Chizhou geomorpholy stratum and wharf construction conditions of Yangze river basin,studies the wharf
construction and pile foundation construction methods in the region,analyzes the wharf pile foundation construction dificulties,and puts forward
some solutions,which has provided some guidance:for other wharf construction and design.
Key words:wharf,stratum feature,geological ellvironment,pile foundation construction .