（地质工程专业论文）滁州市城市工程地质及建筑场地环境研究.pdf

合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕 士学位论文质量要求。 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 主席： 宴锄二 为枯二六座破落嘶限友墨习 委员： 4 压纛本受玺痛乏嬲煌计簿s 2 僻旋毽唇眇工也声荨教授 导师： 拗劭 也不包含为获得金月巴王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字：荔1 名杉签字日期：沙，年妒月，- ( e l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金星王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权 金罡王些太 ! l 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 签字日期：hf 年y 月日 电话： 邮编： e 国墨 。 店 朋垆 方 年 签 引 榴 力 文 期 沧 日 l 监 t c 一 学 整 滁州市城市工程地质及建筑场地环境研究 摘要 本文对滁州市工程地质性质及建筑场地环境进行了综合研究。通过收集滁 州市城区地质、水文资料，特别是大量的钻孔资料收集、整理归纳和作图的基 础上，对滁州市地层性质、地质构造、地形地貌和水文地质、软弱土分布和地 表水及古河道分布以及地震地质环境进行分类研究。在此基础上，对滁州市城 区进行工程地质分区和建筑场地进行系统研究和分区，为滁州市城市建设、城 市规划和工程建设提供基本资料、参考数据和建议。 关键词：滁州市；工程地质；建筑场地；地震地质环境；水文地质；地层性质 r e s e a r c ho nc i t ye n g i n e e r i n gg e o l o g ya n dc o n s t r u c t i o n s i t ee n v i r o n m e n ti nc h u z h o uc i t y a b s t r a c t a n i n t e g r a t e ds t u d yo nc i t ye n g i n e e r i n gg e o l o g yp r o p e r t ya n dc o n s t r u c t i o ns i t e e n v i r o n m e n ti nc h u z h o uc i t yw a sc a r r i e do u ti nt h i sp a p e r t h r o u g hc o l l e c t i n gt h e g e o l o g ya n dh y d r o l o g yd a t ai nc h u z h o uc i t y , e s p e c i a l l yc o l l e c t i n g ，s u m m a r i z i n g a n dp l o t t i n gg r e a tq u a n t i t i e so fd r i l l i n gd a t a ，t h ep r o p e r t yo fg e o l o g i cs t r a t a ，t h e g e o l o g i c a ls t r u c t u r e ，t h el a yo ft h el a n d ，h y d r o l o g yg e o l o g yo fc h u z h o uc i t yw a s s t u d i e d ，t h ed i s t r i b u t i o no fs o f ts o i l s ，e a r t h ss u r f a c ew a t e ra n dp a l e o - s t r e a m sw e r e r e s e a r c h e d ，a n dt h es e i s m o l o g y g e o l o g ye n v i r o n m e n tw a sc l a s s i f i e d o nt h i sb a s i s ， t h ee n g i n e e r i n gg e o l o g yd i s t r i c t sa n dc o n s t r u c t i o ns i t ew e r ec a r r i e do u t ，t h u st o g i v eb a s i ci n f o r m a t i o n ，r e f e r e n c ed a t aa n ds u g g e s t i o nf o rc i t yp l a n n i n ga n d e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o no fc h u z h o uc i t y k e y w o r d s ： c h u z h o u c i t y ；e n g i n e e r i n g g e o l o g y ； c o n s t r u c t i o n s i t e ； s e i s m o l o g y g e o l o g ye n v i r o n m e n t ；h y d r o l o g i c a lg e o l o g y ；g e o l o g i c a l s t r u c t u r e 致谢 本研究及学位论文是在我的导师崔可锐教授的亲切关怀和悉心指导下完成 的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染 和激励着我。从课题的选择到论文的最终完成，崔老师都始终给予我细心的指 导和不懈的支持。两年多来，崔老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在 思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向崔老师致以诚挚的谢意和崇高 的敬意。 在两年的研究生学习和论文撰写期间，得到了资源与环境工程学院各位院 系领导和老师，尤其是岩土工程教研室各位老师在生活学习中予以诸多的关怀。 本人在此一并表示衷心的感谢! 最后，衷心感谢我的家人、同学和朋友，他们的全力支持和关心才使我能 顺利完成学业! 作者：刘金星 2 0 11 年4 月 目录 第一章：绪论1 1 1 概j z 匿1 1 1 1 选题依据研究意义1 1 1 2 滁州市城市概况。1 1 2 工程地质和场地建筑环境研究现状4 1 2 1 工程地质研究现状4 1 2 2 场地建筑环境研究现状5 1 2 3 地震地质环境研究现状8 第二章：滁州市城市地层研究。1 1 2 1 地层概况l l 2 2 滁州市区地层。1 1 第三章：滁州市城市地质构造和岩石研究1 3 3 1 地质构造研究1 3 3 1 1 褶皱构造1 3 3 2 2 断裂构造1 3 3 2 3 新构造运动1 4 3 2 岩石研究1 5 3 2 1 岩浆岩1 5 第四章：滁州市城市地形地貌、水文地质和第四纪地质研究1 8 4 1 地形地貌研究l8 4 1 1 地形特征1 8 4 1 2 地貌成因及形态1 8 4 1 3 地形地貌景观的形成：1 9 4 1 4 地貌分区综述19 4 2 水文地质研究2 0 4 2 1 气候、气象概述2 0 4 2 2 水文地质分区一2 l 4 2 3 地下水与震害的关系2 2 4 3 第四纪地质研究2 2 4 3 1 简述2 2 4 3 2 地层2 2 第五章：滁州市城市填土、砂土、软弱土分布和地表水及古河道的分布。2 4 5 1 城市填土分布2 4 5 2 城市砂土分布2 4 5 3 城市软弱土分布2 5 5 4 河、沟、塘、库的分布2 5 5 5 古河道的分布2 5 第六章：滁州市城市钻孔资料研究2 7 6 1 钻孔资料汇总及分布图2 7 6 2 第四纪地质分布及覆盖层特点4 4 第七章：滁州市地震地质环境研究4 5 7 1 区域新构造运动4 5 7 2 现代构造应力场4 8 7 3 近场区第四系构造变形5 0 7 4 近场地震活动与地震构造的关系5 0 第八章：滁州市城市工程地质分区5 2 8 1 概述及分区依据5 2 8 2 工程地质分区研究5 2 8 3 滁州市城市工程地质分区表( 见附表1 ) 5 3 第九章：滁州市城市建筑场地分区5 4 9 1 分区原则5 4 9 2 建筑有利地段5 4 9 3 建筑不利地段5 4 9 4 建筑危险地段5 4 9 5 总体评价，5 4 9 6 滁州市城市建筑场地分区表( 见附表2 ) 5 4 第十章：结论5 5 10 1 本文主要工作5 5 10 2 结论5 5 参考文献5 7 附图1 ：滁州市市域城镇体系规划图6 0 附图2 ：滁州市钻孔资料统计图6 1 附图3 - 1 ：滁州市城区第四纪覆盖层厚度示意图( 层：粘土) 6 2 附图3 2 ：滁州市城区第四纪覆盖层厚度示意图( 层：淤泥质粘土) 6 3 附图3 3 ：滁州市城区第四纪覆盖层厚度示意图( 层：粘土) 6 4 附图3 4 ：滁州市城区第四纪覆盖层厚度示意图( 层：砾砂) 6 5 附表1 1 ：滁州市工程地质分区表6 6 附表1 - 2 ：滁州市工程地质分区表6 7 附表1 3 ：滁州市工程地质分区表6 8 附表1 4 ：滁州市工程地质分区表6 9 附表2 ：滁州市市区建筑场地分区一览表7 0 插图清单 图1 1 滁州市区地理位置图2 图1 2 滁州市辖区图3 图2 1 滁州市地质图1 1 图3 1 滁州穹褶断束褶皱形态1 3 图3 2 清流河老五孔桥以上河段1 5 图3 3 清流河老五孔桥以下河段1 5 图3 - 4 岱山岩体岩相及接触带1 6 图3 5 滁州岩体形态17 图7 1 区域航磁t 上延l o k m 等值线图( 据地质矿产部，1 9 8 6 ) 。4 5 图7 2 皖北地区1 9 5 3 1 9 8 0 年垂直变形等值线图4 6 图7 3 女山火山口地质剖面图( 据江苏省地矿局资料) 4 8 图7 4区域及邻区现代构造应力场状况图4 9 表格清单 表1 1 有利、不利和危险地段的划分。5 表1 2 场地岩土的类型划分和剪切波速范围6 表1 3 各类建筑场地的覆盖层厚度( m ) 。7 表2 1 滁州市地层柱状图1 2 表4 一l 滁州市近百年洪水情况一览表2 0 表6 1 钻孔资料汇总表2 7 表7 1 近场区地震( m l 1 o ) 一览表5 0 1 1 概述 1 1 1 选题依据研究意义 第一章：绪论 1 选题依据 所选课题来源自导师的科研项引1 1 ，课题的目的在于研究安徽滁州市城市 工程地质及建筑场地环境，为滁州市城市建设、城市规划和工程建设提供基本 资料、参考数据和建议。该课题的意义是理论和实际相结合，既为生产服务， 又作一些理论探讨，加深岩土学的研究。 2 研究意义 中国是世界上地震最为频繁的国家之一，我国陆地面积仅占世界陆地面积 的7 ，却承受了全球三分之一的大陆强震【2 】。滁州市是安徽省东部中心城市， 是皖东的政治、经济、文化中心和水路交通枢纽。目前我国各个城市都在大量 建设和高速发展，各种高楼和大型建筑物不断涌现，岩土工程在城市建设的各 个场合发挥着积极的、重要的作用 3 - 5 o 因而城市工程地质及建筑场地环境的研 究，有着重要的经济意义和社会意义。开展综合性研究，在工程建设、理论上、 学术上有全面细致的研究和评价，能够使工程建设的意义上一个新的台阶，注 入新的科学涵义，更好的为后人服务。同时也使滁州市的工程建设有着更广的 社会现实意义和巨大的经济利益意义。 从国内外城市工程地质及建筑场地环境研究现状来看，在有着大量基本资 料和钻孔资料基础上，进行地震地质环境研究和工程地质分区及建筑场地环境 分区研究，有着重要的社会意义和巨大的经济意义。在有目的的联系构造历史 的基础之上来了解城市所处位置的地质条件和构造情况，尤其注意地震稳定性 是该研究的重点 6 - 7 。 1 1 2 滁州市城市概况 1 地理位置 滁州市位于安徽东部【8 】，长江三角洲西部边缘，习惯称皖东，地处江淮之 间丘陵地带。滁州市地理坐标为北纬3 10 5 l7 3 3 0 1 3 、东经1 17 0 0 9 一1 1 9 0 1 3 ，。 市境东部与江苏省南京市、扬州市、淮安市、宿迁市为邻，与本省合肥市、巢 湖市、淮南市、蚌埠市相依。滁州市临江近海，承东接西，区位优越，交通便 捷。京沪铁路，合宁高速公路，蚌宁高速公路穿越市境，待建中的京沪高速铁 路，宁西铁路将在市境内通过，滁河航运直达长江。市人民政府驻地距首都北 京约9 0 0 公里，距省会合肥1 1 5 公里，距江苏省会南京5 0 公里，是南京都市圈 的伙伴城市，一小时车程可达南京禄口机场。 ： i ：- z 。r ! ； 基 0e 蕾量 ：l l ； 霎 豳 ； 一 二；二： j ： 蠹 熬 辨 1 葛。 日l _ q 手 一 ，1 l 劐 副隆尉 u au- a 2 行政区域及人口 滁州市辖琅琊区、南谯区，天长市，明光市，以及全椒、来安、定远、凤 阳县，总面积13 3 9 8 平方公里，为安徽省面积第三大地级市( 祥见附图1 ) 。其 中市辖区面积13 9 9 平方公里( 约占总面积的1 0 4 ) 。 截至2 0 1 0 年，全市人口出生率为1 0 8 1 o ，死亡率为5 2 4 o ，自然增长率 5 5 7 o ，其中人口自然增长率比上年上升0 4 3 个千分点。年末，全市户籍人口 4 5 0 2 5 万人，比上年增加2 8 8 万人，其中非农业人口9 8 9 3 万人，农业人口3 5 1 3 2 万人。全市常住人口4 1 1 万人。 图1 2 滁州市辖区图 3 经济和社会发展 2 0 1 0 年地区生产总值6 9 6 亿元，增长1 5 4 ；财政收入9 0 5 亿元，增长 31 ；固定资产投资近7 0 0 亿元，增长3 8 ；城镇居民人均可支配收入15 10 0 元、农民人均纯收入5 6 0 0 元，分别增长1 3 和1 1 5 ，主要经济指标超额完 成“十一五”规划目标任务，为“十二五”发展打下了坚实的基础。 改革开放稳步向前推进。市交通、建设、二轻、商业、农机等系统企业改 制加速进行，成功引进省交通集团对市汽运总公司等3 家运输企业进行了重组， 市供销、物资等系统和汇龙电子公司、皖东水泥厂、市房地产开发公司等1 1 家市直企业改制基本完成。新一轮市政府机构改革全面启动，“三定”工作正在 推进，县级政府机构改革方案已批复各县市区。完成了市区财政管理体制和城 市管理体制调整。开展了市区教育管理体制改革。依法完善了食品药品安全管 理体制。土地流转等农村改革进一步深化，集体林权制度改革基本完成，惠民 直达工程试点深入推进。开展了司法监狱体制改革，制定了文化体制改革方案， 天长市、琅琊区基层医药卫生体制省级改革试点工作进展顺利。 抓住建设皖江城市带产业转移示范区机遇，高水平编制规划，努力打造东 部产业转移的“第一站和“首选地”。市开发区先后与南京、无锡高新技术开 发区和上海莘庄、漕河泾工业园区签订了合作协议，南谯区、琅琊区分别与上 海浦东新区川沙功能区和宝山区大场镇签订了园区合作协议。滁州海关和商检 局正式获批筹建，天长市商检办事处成立。 养老、失业、医疗、工伤保险、生育保险以及城乡居民最低生活保障工作 稳步推进。年末全市参加城镇基本养老、城镇基本医疗保险人数分别为2 2 9 6 万人和3 3 0 7 万人，分别比上年末增长7 8 、2 1 。参加失业保险人数为2 0 1 0 万人，比上年减少6 0 。参加工伤保险人数为1 7 4 3 万人，比上年末增长2 1 0 。 生育保险人数为1 5 8 1 万人，比上年末增长2 4 7 。参加农村养老保险人数6 7 4 万人。参加城市最低生活保障人数7 5 7 万人，比上年末增长2 4 。参加农村 最低生活保障人数1 4 2 8 万人，比上年末增长1 7 4 。 1 2 工程地质和场地建筑环境研究现状 1 2 1 工程地质研究现状 工程地质学是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学 科，通过工程地质调查、勘察和研究建筑物场地的地形地貌、地层岩性、地质 构造、岩土体工程特性、水文地质和地表地质作用现象等工程地质条件，预测 和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要的防治措施，以确保工程建 设的安全、稳定和正常运行p j 。 我国工程地质是在建国后应大规模经济建设的需要，从无到有，从小到大， 迅速发展起来的。现己成为一门具有自己的理论体系和特色的学科，跻身于世 界先进行列 1 0 - 1 1 】。6 0 多年来，工程地质工作者在众多关系民富国强的基础设施 建设及重大工程中做了大量的工程地质工作，而且工程地质与环境研究始终贯 穿工程建设的全过程，为工程设计解决了各种地质问题，保证了建设的安全可 靠、经济合理和运营正常。特别是进入2 l 世纪以来，我国的工程地质学的发展 面临着良好的发展机遇，同时也伴随着严峻的考验i l2 1 。工业化，城镇化带来的 大规模的基础设施( 城建、能源、交通、水利、冶金、煤炭、石化、通讯等各 方面) ，一系列科学技术难题亟待解决；资源合理开发与综合利用中矿山工程与 采掘技术、地下水利用与环境效应、海洋工程、废弃物质处置、地质地貌景观 开发与遗址保护等问题层出不穷；国土整治与生态建设中环境保护、减灾防灾、 跨流域调水等工程；在不同的地质地理单元实施规模宏大的、复杂组合的工程 建设项目；维护国家权益和国防安全所伴随的工程设施的复杂化和多样化等等 1 3 - 1 5 。这一系列工程活动不仅受自然环境的制约，而且由于其规模大并在短时 间尺度内构成对陆地表层系统的强烈扰动，其结果也必然反馈于工程建筑及其 运行过程。因此，在基础设施建设过程中，只有正确认识地球环境及其自然变 4 化过程，掌握人类工程活动与环境相互作用过程，才能保证工程建筑的安全构 筑与运行，保证其经济价值，进而实现工程建设与保护、改善环境相协调，保 障经济、社会的可持续发展。 1 2 2 场地建筑环境研究现状 随着工程地震学研究理论的深入和实践经验的丰富，表明地基失效是导致 震害的重要原因之一。在2 0 世纪发生的若干次破坏性地震中，人们发现了场地 在工程抗震中起着重要作用。美国科学家w o o d 结合1 9 0 6 年发生在美国旧金 山的特大地震震害调查，开展了场地条件对震害影响的研究【l6 1 。经过近一个世 纪的发展与研究，人们发现了局部场地条件对地震动有很强的放大或缩小作用， 直接影响到震害程度，一般表现为：软弱场地上的震害较坚硬场地上重，自振 周期较长的结构在软土场地上的震害重，而自振周期较短的结构在硬场地上的 震害重【1 7 - 2 4 1 。 根据工程地质手册( 第四版) 所述，工程抗震中所说的场地，通常是指 建设工程所在地。一般来说，在平面上范围相当于厂区、居民小区和自然村或 不小于1 o k m 2 的平面面积。选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动 情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险地段做出综 合评价，如下表： 表1 1 有利、不利和危险地段的划分 1 场地及其分类 场地是由场地岩土及各种地质构造组成的复杂的地质体，不均一性、非线 性和不连续性是工程场地在介质的力学性质方面表现出来的突出特点。 方鸿琪等【2 5 】认为，场地要素主要应包含以下四部分： ( 1 ) 地形地貌：场地的地表形态，是决定场地利用条件的重要成分。地形 对场地利用与投资，往往有举足轻重的影响，地形坡度愈大、愈崎岖或愈低落 ( 如滨海滩涂带、沼泽带) ，场地的开发费用也愈大。 ( 2 ) 岩土：组成场地岩土性质不仅决定场地的工程特性，也决定场地的使 用条件，这种条件视土地利用的不同类型而反映不同的价值，贫瘠的荒丘、基 岩浅埋的场地对农业开发几乎没有开发价值，但对于建筑工程可能是优良的场 地；现代河流与滨海平原在农业上具有巨大的开发价值，但用于大型工程建设 ( 3 ) 水：水的赋存情况不仅决定场地的工程特性，也是决定场地使用的重 要条件，具有充足的地表与地下水源的场地，在多数情况下，对于场地利用与 开发是个积极的因素，但如果地下水位过高，水质过差，经常会给工程施工带 来困难和增加工程费用与投资，甚至引起一些次生灾害，如滑坡、地基失效、 内涝、盐碱化等。 ( 4 ) 不良地质作用：有无各种不良的地质现象与潜在的地质灾害是决定场 地质量等级与可利用条件的重要成分与因素。灾害包括原生灾害( 如可诱发地 震的活动断裂、滑坡、岩溶、洪水等) 和次生灾害( 如人工筑填引起的坍塌、 采空塌陷、地面沉降、污染、人工砍伐造成的水土流失与荒漠化等) 。 由于场地岩土是构成场地的基本要素，因此场地分类中包含着场地岩土分 类的内容。工程抗震中无论是场地分类还是场地岩土分类，在本质上是对地震 波传播能力的划分，说到底是场地对地震动响应程度的划分。这是因为在工程 抗震中，场地划分的主要目的是依据场地类别和地震动强度来确定供抗震设计 使用的设计反应谱。目前，在我国，场地土从抗震角度来分类划分所依据的指 标主要是岩土的剪切波速、密度、标准贯入锤击数和地基岩土的容许承载力等 1 2 6 - 2 8 1 ，具体如下表： 表1 2 场地岩土的类型划分和剪切波速范围 岩土类型岩上名称和性状 上层剪切波速范围b ( m s ) 岩石坚硬或较坚硬的稳定岩石 屹 8 0 0 坚硬土或软质岩石破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石、密实 8 0 0 5 0 0 的碎石土 中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、 中硬土 5 0 0 i 2 5 0 中砂，厶 2 0 0 的黏性土和粉，坚硬黄土 稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂， 中软土 2 5 0 i 埯 1 5 0 瓜s 1 5 0 的黏性土和粉土，丘 1 3 0 的填土，可 塑黄土 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近堆积的黏性 软弱土1 5 0 土和粉土，允s 1 3 0 的填土，流塑黄士 注：砝为由载衙试验等方法得到的地基承载力特征值( k p a ) ；屹为岩土剪切波速。 在场地分类中，除了要考虑组成场地的岩土本身的物理力学性质外，还要 考虑基岩以上覆盖层的厚度。这是因为覆盖层的厚度对反应谱的特征值有明显 的影响。从目前国内外的研究情况来看，场地分类所依据的指标主要有土层的 剪切波速、覆盖层厚度、平均剪切模量、抗压强度、抗剪强度、土的承载力、 标准贯入锤击数、地脉动卓越周期、土的重度和相对密度以及地下水位等。根 据我国最新建筑抗震设计规范( g b 5 0 0 1 1 2 0 1 0 ) 将建筑场地划分为4 类， 如下表： 6 的覆盖层厚度( m ) 岩石的剪切波速或 场地类别 土的等效剪切波速 ( m s ) io il i imi v h 8 0 0 8 0 0 v s 5 0 0 5 0 0 2 5 0 2 5 0 7v s e 1 5 0 k c 1 5 0 _ 0 5 3 5 0 1 5 8 0 注：为岩白的剪切波速；为土层的等效剪切波速。 目前，国内外不同工程行业( 如建筑、铁路、公路、构筑物、电力、水利 等) 在抗震设计的场地分类方面，均或多或少地表现出各自的应用特色和侧重 面，并且有各自的应用特色和具体需求，尚无一套所有相关行业统一认可的标 准和依据。综合国内各行业的抗震规范，凡是国家规范，对场地土和场地类别 划分标准基本一致，而一些行业抗震规范( 如公路、铁路、水工建筑物和水运 工程抗震设计规范等) ，其划分标准则有一定的差异性【2 9 。1 1 。 2 场地条件与震害 场地条件主要包括建筑场地类别、地形地貌、断层、工程地质、水文地质、 岩土特性和土层结构的空间分布等场地因素。另外，场地条件不仅对场地地震 危险有影响，而且对城市用地抗震类型分区也有重要参考价值【3 2 弓3 1 。 ( 1 ) 不同地形地貌条件的震害特征 山区、丘陵区：震害类型以地面裂缝、岩土崩塌、滚石、滑坡为主，地 震烈度衰减快。 冲积、洪积、海积平原区：常见的震害有大面积出现地裂缝、喷水冒砂、 土体滑移、砂土液化、地基失效等，地震烈度衰减较慢。 ( 2 ) 微地形地貌与震害的关系 孤突地形：孤立山丘和山脊的顶部震害要加重，主要是因为突出地形在 波动场内有聚能作用，其结果有可能使振动增幅，亦可能使地震加速度增大。 斜坡地形：由于具有临空面，在强烈地震作用下，土体受到动荷载作用 后向临空面闪出，而造成斜坡滑移、陷落；或由于斜坡土体的抗剪强度降低， 可能产生滑坡或引起古滑坡的复活，使斜坡地段的建( 构) 筑物遭到破坏。 故河道：一般是喷水冒砂的严重地段。 溶洞或采空区：可能产生地面陷落、地裂缝等震害。 ( 3 ) 地下水与震害的关系 处于地下水埋藏较浅的平原、海滨、河谷地带，由于各类松散沉积物中 富含地下水，特别是粉、细砂和粉土层，在地震作用下喷水冒砂现象十分普遍， 7 而在地下水埋藏较深地区( 大于5 m ) ，一般就见不到喷水冒砂现象。 在一定土质条件下，地下水埋深对震害影响总的趋势是水位越浅，震害 越重。地下水埋深在1 - 5 m 时，对震害的影响最明显。在不同的地基土中，地 下水位的影响程度也有差别，对软弱黏土层的影响大，密实黏性土层次之，对 碎石土影响最小。 1 2 3 地震地质环境研究现状 1 地质环境问题 人类的技术一经济活动不断地改变着地球的面貌，甚至导致地球上一些新 的地质现象的出现 3 4 - 3 9 】。人类的活动对岩石圈的影响随着科学技术的发展而愈 演愈烈了，从现阶段看，已经不是局部的，常常是区域的或全球性的问题。这 种人为作用对改变岩石圈表部的组成、状态、性质已经达到相当大的规模。由 此可见，人类活动与岩石圈的表层关系是十分密切的。然而，岩石圈的表层又 是与大气圈、生物圈、水圈相互作用最直接的部分。因而，一般将这个与大气 圈、生物圈、水圈相互作用最直接，又是人类活动关系最密切的岩石圈接近地 表的部分称为地质环境，地质环境是人类环境的一部分【4 0 4 3 1 。 地质环境问题，是指由于人类的社会生产活动引起的地质环境中物质组成、 性质、状态、和地质结构的变化以及与其有关的地质作用和现象问题【4 4 4 6 1 。如 过量开采地下水引起的地面沉降、人类工程活动引起的地质灾害【4 7 。4 9 1 。 2 地震地质 地震地质灾害研究是地震灾害研究中的一项重要内容【5 0 1 。城市地震地质环 境的研究主要包括区域地震地质情况分析和近场地震地质情况分析。区域地震 地质研究是指城市及其附近地区( 以工作区边界以外不小于1 5 0 k m 的范围) 地 震地质情况分析，近场地震地质情况研究通常指城市规划区尺度内的地震地质 情况分析p 1 | 。 城市地震地质环境研究通常包括：区域地震活动性综合分析、区域地震构 造综合分析、近场区地震构造和地震活动、城市潜在震源和地震危险性。 场地地震破坏效应： ( 1 ) 饱和粉砂土的震动液化： 松散的砂土受到震动时有变得更紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙全部为水 充填，因此这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力的骤然上升，而在地震过程 的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由砂粒通过其 接触点所传递的压力( 有效压力) 减小，当有效压力完全消失时，砂层会完全 丧失抗剪强度和承载能力，变成像液体一样的状态，即通常所说的砂土液化现 象【5 2 5 3 1 。 根据已有经验表明 5 4 - 5 5 ，影响砂土液化最主要的因素为：土颗粒粒径( 以 平均粒径d ；。表示) 、砂土密度、上覆土层厚度、地面震动强度和地面震动的持 续时间及地下水的埋藏深度。 ( 2 ) 软土震陷 软土在我国沿海一带分布很广，如渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲以及 浙江、福建沿海地区等都存在海相或湖相沉积的软土，它们是在咸水或淡水中 沉积形成的细粒土，含有机质和矿物质的综合物。软土具有松软、孔隙比大、 天然含水量高、压缩性高、强度低、渗透性小和灵敏结构性的特点，使其在受 扰动后极易丧失强度。软土地基在地震作用下产生的软弱土层塑性区的扩大或 强度的降低而使建筑物或地面产生的附加下沉，即震陷( 也称永久变形) 5 6 - 6 0 】。 ( 3 ) 强震地面断裂震害 活断层对城镇规划与建设具有重要影响，并不是所有的活断层对工程建设 都会产生影响。国内外研究表明，断裂对工程的影响包括地面断裂效应和地震 动效应。地震时与地下断裂构造直接相关的地表主断裂位错带，是建筑工程无 法抵抗的，应予避开。与发震断裂间接相关的受应力场控制所产生的分枝及次 生地裂，对经过正规设计建造的建筑影响不大。地面断裂与震级、断层性质、 破裂模式、覆盖层厚度、场地沉积环境等密切相关【6 1 。6 2 1 。 ( 4 ) 崩塌、滑坡的危害性 崩塌、滑坡与地震强度和场地条件密切相关，受强烈差异性构造运动，尤 其受活动强烈的断层控制。活动断裂通过处，岩石挤压破碎，节理裂隙发育； 强烈的差异性构造活动往往形成悬崖峭壁和陡坎斜坡；强烈地震为破碎岩体失 稳造成崩塌和滑坡提供了强大动力【6 孓6 5 j 。 此外，对于地区内存在的局部沟坎可能坍塌场地以及人工边坡等在发生强 震时失稳的可能性也很大【6 6 。6 8 】。如冲洪积扇和阶地被溪流冲刷切割形成沟谷陡 坎，红色砂质黏性土和黏质砂土遇水浸泡易开裂、坍塌；江堤、路堤等软基人 工边坡，采石场造成的基岩陡坎、废石料堆积陡坡等，在强震下也可能发生局 部崩塌、滚石现象【o 弘儿j 。 3 地质灾害应急处置 城市地质灾害是城市化快速进程中，一种自然和人为因素双重作用下的新 型突发性地质灾害。城市地质灾害对人类社会造成的人员伤亡和国家、集体及 个人的财产损失，具体包括：( 1 ) 城市地质灾害对工业和矿业的危害：工业区 是人口最为密集，社会财富最为集中的地区，因此，一旦发生地质灾害，往往 也是危害程度最高的地区；滑坡、泥石流等高强度灾害对工矿企业的危害最大， 可以使整个企业或其中一部分顷刻毁灭，造成巨大损失。( 2 ) 城市地质灾害对 生命线工程的影响：水、电、煤气的供应和交通是现代化城市和工矿企业的生 命线工程，关系到城市建设和生产的正常运行和发展，也关系到干家万户的切 身利益。城市和工矿现代化程度越高，对生命线的依赖就越重，而城市地质灾 害对生命线工程的潜在威胁也就越大。( 3 ) 城市地质灾害对社会运行机制的影 响：城市地质灾害不仅可以给灾区造成重大的经济损失，而且可以使社会动荡 不安，破坏社会正常运行机制，从而产生更为深远的影响；当今社会，城市建 筑、交通和能源设施、工厂和科研单位都是十分复杂和庞大的系统工程，这些 9 人造物一旦遭到地质灾害损坏，就会处于失控状态，将给社会经济运行带来巨 大破坏甚至毁灭性的打击【7 2 。7 3 】。 由以上可以看出，城市地质灾害防御和应急处置工作在社会经济建设生活 中是非常重要的。 地质灾害应急处置工作一般需要较大的经济投入和时间投入，它不仅是复 杂的技术工程，而且是复杂的经济工作。因此应急处理的实施应本着最优化的 原则慎重对待，最优化目标一一就是灾害的探测、处置、监测，均应体现科学 性、可操作性、最小风险与最大效益的有机结合。 城市突发性地质灾害应急处置是政府实现防灾减灾计划，同时也是灾害发 生后减少灾害损失、实施应急救援的的重要手段【7 4 。7 5 】。目前，我国城市灾害管 理工作尚处于起步阶段，缺少统一的城市灾害应急指挥系统，减灾各环节与整 体过程不协调等这样那样的问题【7 “77 1 ，为确保城市地质灾害发生时应急救援和 应急处置工作的有效实施，在日常城市防灾减灾和实际救灾工作中，应把该问 题放在首位。 l o 2 1 地层概况 第二章：滁州市城市地层研究 滁州市地层为皖南旋回形成的扬子准地台典型地层，中元古界张八岭群是 地槽阶段，海底火山喷发细碧角斑岩建造，是标准冒地槽沉积，皖南运动，使 基底固化转变为地台，以后发育良好的盖层沉积。 震旦系一志留系为典型的稳定型地台沉积，上泥盆统至三叠系本市没有出 露，沉积了台地相碳酸盐建造，表现了一个海进一海退序列。 燕山期一喜山期本区地台开始活化，并由下列构造层： 燕山构造层： 中亚构造层：上侏罗统黄石坝群安山质火山碎屑岩为大陆中性及中偏碱性 火山岩及湖泊相火山复陆屑建造。 上亚构造层：下白垩统主要为沉积巨厚的红色复陆屑建造，厚度可达2 3 千米。 喜山构造层： 下亚构造层：上白垩统至下第三系以河湖相红色砂砾质复陆屑建造。 中亚构造层：上第三系为河湖相灰色砂泥质复陆屑建造，来安一嘉山一带 发育大陆基性火山岩建造，厚度1 3 2 2 2 l 米。 上亚构造层：第四系由河流相的二元陆屑建造组成，厚1 18 16 3 米。 图2 1 滁州市地质图 2 2 滁州市区地层 由于规划区的图幅限制，市区图中未出现中元古界张八岭群、细碧角斑岩 l l 建造和上第三系的基性火山岩建造。 表2 1 滁州市地层柱状图 界系统组代号柱状图 地层厚度岩性描述 新生界第四系q ：i 2 0 士 黄褐夹灰色粘土层粉质粘土组成。 + l 白 。 砖红色红褐色白灰色粉砂岩、砂岩、砾 下浦1 2 1一 一一。一。一。一。 垩 ，。 k i p 。1 2 0 - 7 0 0 岩等。 一 统 组 j 。 中 乐 一。一1 由。i 黄石。j + 。1 2 2 6 上部安山岩及安山质火山碎屑岩；下部 生 侏 j 3 h 。：jf ：i 界 上 坝组 ，。，； 2 2 4 6 6 1为安山质集块角砾岩安山质熔岩组成 罗。7 ! 统红花；? 7 ，：上部为安山质集块角砾岩，下部为紫色 系j 3 h + ：。t 2 6 2 4 0 奥 古陶 生 系 寒 武 桥组 大湾组 下 红花 园组 分乡组 统 上欧 冲组 上 上琅段 琊 山 下 统组 壶 中余家 统凹组 ：，一 ： “ 0 l d ：一 1 5 3 7 o l h ；。 j 。：3 7 6 7 o l f 一：j 8 1 1 3 e ； ： i 0 l s；ij 3 5 1 9 2 3 f ：i 8 5 9 4 5 3 l l 。 ：，5 3 0 5 8 ， t e 2 y。：一3 9 2 6 2 砾岩。 浅黄、紫灰色中厚层瘤状灰岩。 灰色厚层状灰岩，结构致密，含硅质条 带。 灰色致密，薄层灰岩，夹数层黄绿色页 岩。 灰色薄层致密状灰岩，夹厚层灰岩，含 燧石结核和白云质条带。 灰色、紫红色网纹状灰岩，底部条带状 灰岩细纹状灰岩层面弯曲，层面具有碳 质薄膜，常沿网纹面风化呈扁豆状碎片。 深灰色、灰色薄层条带状灰岩，条带为 泥质灰岩，风化面呈浅黄色、紫红色条 带，条带上部较窄，下部逐渐增宽。灰 岩呈拉长的扁豆体沿层理断续分布。 浅灰色，灰黄色风化呈浅黄色叶片状泥 质灰岩，普遍具微细层理，底部夹有一 层灰岩，局部夹有钙质页岩。 舅：一4 一项部有厚约5 0 余米的深灰色中厚层层状田j 烈h ph 斤；，j u 刁、l 、u 了坏外 _ ：_ = l 片压，z i 。y 、 ” 系 - 。 下黄栗o -? 。 灰岩，其下为杂色页岩，泥质灰岩，碳 i h 一? 7 1 7 8 统树组 一 ：。：质灰岩，硅质灰岩，碳质页岩，泥质页 t f 。 一： 岩，燧石层等。多呈角砾状。 ： 顶部为灰色结层状具砾质结核，砾质及 ：一。t 泥钙质条带之灰岩，其下为灰白色，自 尧霁震旦系磊灯影组 ：2 3 脏蒌詈竿最季翥苫星尹霎篓喜螽莲量塞 一 质灰岩泥灰岩组成 1 2 第三章：滁州市城市地质构造和岩石研究 3 1 地质构造研究 滁州市在大地构造上位于扬子准地台下扬子台坳，滁河陷褶断带，滁州穹 褶断束，为晚元古代皖南旋回形成的地台，印支运动使扬子地台经历了一场深 刻的变化，形成强烈的台褶带及相伴断裂，燕山期后显示了较大的活动性( 台 地活化) ，北东向，北北东向，北西向等断裂的切割破坏，喜山期主要表现为差 异性升降运动，造成了一系列断陷盆地。 3 1 1 褶皱构造 褶皱构造表现为沿江式的褶皱特征：轴向以北东为主部分呈“s ”型，背 向斜同等发育，多数为倒转，倾向南东，全部地层为协调褶皱，伴生的纵横断 裂同等发育，区内出现的褶皱构造，市区主有大丰山倒转复式向斜及尖山怀倒 转背料。 图3 1 滁州穹褶断束褶皱形态 注：p 中元古界张八岭群施集组 1 。寒武系下统黄栗树组z 震旦系下统周岗组 2 y 寒武系中统杨柳岗组 z 震旦系上统陡山陡组 z 震旦系下统苏家湾陡组 0 1 奥陶系下统仑山组 e 3 l 寒武系上统琅琊山组 z 震旦系上统灯影组 1 大丰山紧密倒转复式向斜：主体分布于丰山至琅琊山之间，宽达6 公里 左右，长约5 6 公里，向斜轴部位于大丰山一线，轴面向南东倾，倾角7 0 度 左右，走向4 5 。，向斜轴部由奥陶系地层组成，两翼由寒武系地层组成，并形 成次一级复式褶皱。 2 尖山怀倒转背斜：位于尖山怀至鸡爪包一带，长5 0 0 0 多米，走向4 5 。， 向南东倾轴部为震旦纪灯影组地层组成，两翼为断层破坏出露不全，西北翼为 寒武系地层，倾角7 0 一8 0 。南东翼由于断层破坏缺失寒武系，震旦系与奥陶 系呈断层接触。 3 2 2 断裂构造 滁州市境内断裂构造比较发育。主要有北东、北北东、北西、北西西向等 四组