天津地區(qū)第二海相層沉積結(jié)構(gòu)特征及對(duì)工程建設(shè)影響

　   摘要：天津地區(qū)作為整個(gè)中國東部沿海平原的一部分，受海、河流作用強(qiáng)烈，發(fā)生多次海侵事件，地基土在垂直和水平方向上變化頻繁。沉積相的差異直接決定土體的沉積結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)，因此，在天津地區(qū)工作中對(duì)海相層的劃分特別重視，而在這幾次海侵層中，第二海侵層劃分因不同單位認(rèn)識(shí)不同存在著較大的差異。由此產(chǎn)生諸多不便，對(duì)此本文主要通過對(duì)天津中心城市第二海相層沉積層沉積特征和工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：第二海相沉積層,沉積結(jié)構(gòu),沉積特征,砂粘混雜

　　1第二海相沉積土體結(jié)構(gòu)研究的必要性和意義

　　第二海相沉積層：指上更新統(tǒng)四組土層，屬濱海—潮汐帶相沉積相，天津地區(qū)俗稱第二海相層。

　　天津地區(qū)作為整個(gè)中國東部沿海平原的一部分，受海、河流作用強(qiáng)烈，發(fā)生多次海侵事件，地基土在垂直和水平方向上變化頻繁。眾所周知，沉積相的差異直接決定土體的沉積結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)，因此，在天津地區(qū)工作中對(duì)海相層的劃分特別重視。值得一提的是，在這幾次海侵層的地層劃分中，第二海侵層劃分往往存在仁者見仁，智者見智的情況。不同單位之間也有著較大的爭議。究其根本原因，主要在于對(duì)第二海侵層的沉積特征認(rèn)識(shí)還不夠明確。對(duì)第二海相沉積層認(rèn)識(shí)不清往往產(chǎn)生許多問題，如：當(dāng)搜集多家資料進(jìn)行區(qū)域總體分析時(shí)，資料難以整合利用的情況。另外，可通過第二海相沉積土層的沉積特征進(jìn)行研究揭示渤海灣地區(qū)第二海相層沉積規(guī)律。

　　2.第二海相沉積層土體的結(jié)構(gòu)特征

　　依據(jù)天津巖土工程技術(shù)規(guī)范，通過對(duì)天津地區(qū)(濱海新區(qū)、新四區(qū)和市內(nèi)六區(qū)200余鉆孔照片資料的整理分析，天津地區(qū)第二海相沉積層土體結(jié)構(gòu)特征主要分以下幾類：

　　2.1均勻粘性土的沉積結(jié)構(gòu)：主要位于天津市區(qū)及西北部。

　　沉積特征：淺灰色或灰黃色;可塑狀態(tài)。土性為粘土或粉質(zhì)粘土，土質(zhì)均勻。一般見不到宏觀海相貝殼等標(biāo)志物，底板標(biāo)高差異較大。

　　成因分析：該地段多屬靜水環(huán)境形成，多屬濱海湖沼相沉積。

　　工程指標(biāo)特征：天然含水量為25.5-31.2，天然重度18.8-21.8，空隙比0.53-0.87之間，液性指數(shù)0.28-0.97。

　　存在問題：由于具有這種灰色特征的土體在市區(qū)及西部頂?shù)装宀町愶@著，市區(qū)多在25-32m左右出現(xiàn)，而部分地帶甚至到37m左右才見或未曾發(fā)現(xiàn)。于是，就存在人為在25m左右劃分出第二海相層的現(xiàn)象。筆者人為，市區(qū)及西部一帶出現(xiàn)的此特征的土層，其底板標(biāo)高差異較大。反映了古地理地貌存在差異。另一方面說明，海侵已在此表現(xiàn)微弱，或者說未有表現(xiàn)。具有關(guān)微體古生物測試顯示，土體具有濱海湖沼相沉積特征。

　　2.2含少量粉土斑點(diǎn)的粘性土

　　沉積特征：淺灰色～灰色，一般為軟塑或可塑狀態(tài);夾少量砂斑，粘粒含量高。定名多為粘土(一般米26m以下)，厚度一般1m左右。

　　成因分析：此沉積類型為靜水環(huán)境下形成，在粘性顆粒下沉過程中伴隨砂土顆粒沉積，砂斑多為生物潛穴。

　　工程指標(biāo)特征：天然含水量25.5-41.7，天然重度17.6-18.8，空隙比0.8-1.0之間，液性指數(shù)0.6-0.9。

　　分布位置：主要分布于東麗區(qū)-塘沽區(qū)西部一帶。

　　存在問題：屬濱海相沉積，該土體為壓縮模量相對(duì)較小，土體固結(jié)程度稍差。

　　2.3砂粘混雜的絮狀結(jié)構(gòu)

　　沉積特征：綠灰-黃綠色，可塑狀態(tài);土性為粉質(zhì)粘土，粉粒含量高，多砂斑，多見毛蚶單片和碎片。厚度一般不大于2m。

　　成因分析：此沉積類型多屬水動(dòng)力條件較強(qiáng)的環(huán)境下形成，屬潮坪堆積形成。

　　工程指標(biāo)特征：天然含水量為15.8-30.4，天然重度19.6-21.4，空隙比0.453-0.784之間，液性指數(shù)0.22-0.95。

　　分布位置：一般分布于第二海相沉積層的下部。

　　存在問題：該土體雖砂質(zhì)成分含量高，但固結(jié)程度相較第三陸相沉積層較差。加之其厚度較小，一般小于1.5m，因此，一般不作為樁基持力層選用。

　　3.結(jié)論

　　(1)天津地區(qū)第二海相沉積土層沉積結(jié)構(gòu)主要包括粘性土、含少量砂斑的粘性土、砂粘混雜的粘性土3種類性。

　　(2)天津地區(qū)第二海相沉積層由于受海侵影響不同，巖土體性質(zhì)在天津市區(qū)和塘沽濱海一帶存在顯著的差異。市區(qū)一帶主要表現(xiàn)為灰色或灰黃色粘性土，具濱海湖沼相沉積特征;在塘沽濱海一帶表現(xiàn)為粘性土+砂粘混雜粘性土的特征。

　　(3)天津地區(qū)由于受海侵的強(qiáng)度和范圍不同，土層沉積具有典型的同期異相型，建議通過對(duì)土體沉積結(jié)構(gòu)的研究，在天津城區(qū)周邊建立土體沉積構(gòu)架。將來在巖土工程勘察中從沉積學(xué)角度，對(duì)不同沉積環(huán)境下，不同性質(zhì)的地基土進(jìn)行更精細(xì)的工程地質(zhì)分層奠定基礎(chǔ)。