天津滨海地区晚新生代地层自然固结与地面沉降研究.pdf

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1、第35卷第9期岩土力学、，0l_35NO．92014年9月RockandSoilMechanicsSep．20l4文章编号l1000-7598(2014)O9—2579—08天津滨海地区晚新生代地层自然固结与地面沉降研究杨吉龙，曹国亮2，李红，李静，胡云壮，胥勤勉，秦雅飞，杜东，方成(1．天津地质矿产研究所，天津300170；2．北京大学工学院水资源研究中心，北京100817；3．中国地质大学(武汉)环境学院，武汉430074)摘要：天津滨海地区地处渤海湾西岸，晚新生代沉积了巨厚的松散沉积物。地下水位下降、地层自然固结、地表载荷的加速增长等复合因素造成了严重的地面沉

2、降。利用在天津滨海新区塘沽地区施工的一眼1226m全取芯钻孔，通过原状样品测试分析，系统研究了晚新生代土层的物理力学性质、黏性土固结特征，并结合欠固结黏性土层沉降量计算等方法阐述了土层固结状态空间特征，探讨了土层固结特征与地面沉降的相关关系。结果表明：该地区0～100m深度土层具有低天然密度、高孔隙比、高含水率、高压缩性等特点，表现出软土的性质，在地表荷载增大的情况下，易发生地面沉降；100~550m的黏性土大都处于超固结和微超固结状态，主要是由于过去地下水的大量开采造成的；550m以下的黏性土多为正常固结，局部存在欠固结黏性土夹层。钻孔中存在合计约218m的欠固结

3、黏性土夹层，这些欠固结黏性土夹层在自重应力下的最终沉降量为1985mm，沉降量最大的土层对应于第1、6含水组，分别达614mm和665mm，这一沉降过程完成所需时间为数十年甚至上百年。关键词：晚新生代；地面沉降；黏性土固结特征；欠固结黏性土压缩中图分类号：Tu432文献标识码：AStudyofnaturalconsolidationofLateCenozoiceraclayandlandsubsidenceinTianjincoastalareaYANGJi—longl，CAOGuo—liang，LIHong，LIJing3，HUYun—zhuang，XUQin—m

4、ian，QtNYa．fei．DUDong，FANGCheng(1．TianjinInstituteofGeologyandMineralResources，Tianjin300170，China；2．CenterforWaterResearch，CollegeofEngineering，PekingUniversity,Beijing100871，China；3．SchoolofEnvironmentalStudies，ChinaUniversityofGeoseiences，Wuhan430074，China)Abstract：TianjincoastaIarea

5、(TCA)，1ocatedatthecoastaIregiononthewestoftheBoha1GulehassufferedsevereIandsubsidenceduetocompactionofthehugethickunconsolidatedsedimentsdepositedsinceLateCenozoicera．Severalfactors，includinggroundwaterleveldecline，clayeysoilsnaturalconsolidationandsurfaceloadingrapidincreasearetheprim

6、arycausesoflandsubsidenceinthisregion．Aboreholewithdepthof1226misdrilledatTangguintheTCA；andcoresamplesareextractedatvariousdepths．Throughlaboratorytestoftheseundisturbedsoilsamples，thephysicalandmechanicanlpropertiesandtheengineeringgeologicalpropertiesofallkindsofclayeysoilsareanalyz

7、ed．Integratingestimationoftotalcompactionoftheunder-consolidatedclayeysoils，thespatialcharacteristicsofnaturalconsolidationoftheunconsolidatedsedimentlayersaredelineated；andtherelationbetweenconsolidationcharacteristicsandlandsubsidenceiSdiscussed．Theresultsindicatedistinctcompaction