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珠江三角洲位于南岭纬向构造带南缘、新华夏系隆起带的次一级断陷沉降区。本评估区位于珠江三角洲的中部珠江口,根据前人资料,现代构造运动明显、地震频繁,但强度不大,热矿水则沿断裂地震带分布。
(一)评估区附近主要断裂构造
评估区附近主要断裂有顺德断裂②,古井~万顷沙断裂⑥,沙湾断裂(图4)。
1、顺德断裂②
东起虎门,经容奇、杏坛以北,西至潭滘山岛,横贯珠江三角洲中部,在评估区北面通过,在东段沙角附近的震旦系中见走向近300°的硅化破碎带和硅质构造岩,宽大于20m,于虎门口西岸可见侏罗系花岗岩沿断裂侵入,其原生流面呈北西西向;断裂中部顺德市以南及西端的潭滘山岛的侏罗系中均见走向北西西或东西向的构造破碎带,宽度达20余米,并伴有一组产状45°∠65°左右的节理。本断裂大部分地段被第四系覆盖。
2、古井~万顷沙断裂⑥
从评估区西北面通过,大部分被第四系覆盖,据钻孔资料,中山三角、港口和珠江农场附近第四系厚度突变增厚,多在40m以上,局部达60m ,另外于睦州南的钻孔中见16m厚的硅化构造岩。
3、沙湾断裂 ⑿
北起花都白坭、经平洲、沙湾至蕉门口出海,全长近百公里,推测断裂从龙穴岛伸入珠江口。该断裂的松冈以北地段,石炭系~三迭系与红层截然分开,沙湾一带的岩石强烈挤压,见劈理化和硅化带宽达60m。另外蕉门口附近见走向320°左右的断裂,且于钻孔中见10m厚的断层角砾岩,沙湾以南地段第四系等
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厚线成北西——南东向分布,也是受断裂影响所致。
(二)区域地壳稳定性
评估区所处的珠江三角洲地区据记载,公元八一三年以前,海岸线在广州城南70里,显然,唐代番禺以南尚属海区,东莞麻冲大盛,漳澎等地成陆只有一百年左右。目前该地区已经远离狮子洋约2~3km,平均每年伸展20~30m。
评估区及其附近(从图5可见),由1830年至1955年,万顷沙共延伸10km以上,平均每年伸展约80m,到现在龙穴岛及其附近沙滩已成陆地(图6)。因此,珠江三角洲平原仍迅速向海推进,港湾地带日渐填积变浅,近岸沿海岛屿也因淤积加大而渐趋于与大陆相连之势。
区域新构造运动较频繁且较为明显,但强度不大,危害性小,大面积垂直升降运动具有普遍性,成陆迅速。地震运动以及热矿水沿断裂分布,是本区新构造运动特征之一。
区域新构造运动较频繁且较为明显,区域大面积陆地上升成陆迅速,河流、港湾淤积,因此造成洪水泛滥,冲跨道路、桥梁;河床淤积抬升,造成通航能力下降,疏浚航道费用加大等等。
(三)地震
据记载,区域地震强度不大,震级多在3~4级,珠江三角洲各地历史上遭受地震最大烈度在5~6级之间,虽破坏性地震较少,但其频发性反映了现代构造运动的明显,热矿水则沿断裂地震带分布。
区域地震分布特征是频率高,强度小,小震多而大震少,多属微震~弱震,地震以顺德、番禺、中山及广州、南海一带稍多,受罗浮山断裂,沙湾断裂和西江断裂控制较明显。评估区附近有记录的最大地震有广州4.8级,佛山4.5级,番禺4.5级,顺德5.0级,中山小榄5.0级。根据《广东省地震烈度区划图(1∶180万)》(1992年),地震峰值加速度为0.1g,评估区地震基本烈度为7度,重要建构筑物需按8度设防。
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综上所述,评估区地表为第四系松散层覆盖,没有断裂构造形迹出露,其外围附近有3条隐伏断裂通过,沿这些断裂历史上未发生过5级以上地震。区域地壳以大面积垂直上升为主要特征,导致成陆迅速,河床抬高,出海口淤积,造成航道通航能力下降,港口疏浚费用加大,对项目建成后营运带来不利影响。
五、水文地质条件
评估区范围属珠江三角洲平原区,地形总体上为北高南低,标高一般1~3m ,其气候为亚热带海洋性气候环境,雨量充沛,地表水系十分发育,河网纵横交错,为地下水的循环补给提供了良好的自然条件,地下水埋藏较浅,径流滞缓,与地表水相互补给状态,地下水动态以垂直渗入——蒸发型为主。评估区内地下水的赋存特征主要为第四系松散岩类孔隙水。
评估区广泛分布松散砂层含水层,分为两层:上层为粉细砂层,顶板埋深一般为6.10~12.50m,平均厚3.08m;下层为中粗砂层及砂砾层,顶板埋深一般为15.6~23.1m,平均层厚18.86m。水位埋深与地面标高大致相同,微承压。根据1∶20万广州幅、江门幅区域水文地质普查报告,单井涌水量一般为100~320m/d,个别水量较大。据水质分析结果,水化学类型为Cl—Na型水。Cl=8284~8528mg/L, (K++Na+)=4601~4640mg/L. 侵蚀CO2=0.01mg/L,pH值=7.0~7.5。
评估区人工围垦而形成的鱼塘,通过水闸与地表水体珠江口相连。因其自身封闭,鱼塘水位受珠江水位涨落影响不大,吹填前鱼塘水位经常保持在+1.7m左右。
本区场地环境类型属Ⅱ类。根据水样水质分析结果,场地地下水(地表水)在强透水层中对钢筋混凝土具有强腐蚀性,对砼具有中等结晶性侵蚀,故工程建设施工需采取必要的防护措施,以确保工程建成后的正常营运。
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六、岩土体工程地质条件
(一)岩土工程地质类型及特征
根据评估区岩土体的结构及物理力学性质,将区内岩土体划分为三类:第四系松散土类,下古生界强~全风化极软岩类及中风化硬质岩类。
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1、第四系松散土类
第四系松散土包括人工填土层(Qml)、海陆混合沉积层(Qmc)、河流冲积层(Qal)和残积层(Qel)。其分布和物理力学特征分述如下:
? 人工填土层(Qml)①
现征地范围及西部外围均有分布,由吹填和堆填形成,土性为素填土、细砂、淤泥质土等,局部分布杂填土、填石。揭露厚度3.50~6.10m,平均层厚5.16m。呈松散、松软、流塑状,平均标贯击数2.5击(现场击数,未经杆长校下,下同)属高压缩性软弱土层,建议地基容许承载力值20~40kPa。
? 海陆混合沉积层(Qmc)②
场地均有分布,土性为灰~灰黑色淤泥,局部夹淤泥质土及透镜状粉细砂。饱和,流动~流塑状态。含腐植质及贝壳碎屑。揭露厚度6.50~18.60m,平均层厚11.30m。平均标贯击数0.6击,属含水量高、孔隙比大、强度很低,且压缩性很高的软弱土,建议地基容许承载力值10~30kPa。其物理力学性质指标见表3。
? 河流冲积层(Q)
评估区广泛分布,其沉积厚度较大,层序较多,力学性质差异较大。根据岩性组合及力学特征,共划分4个工程地质层,分述如下:
淤泥质粘土③:场地均有分布,呈灰~灰黑色,饱和~湿,软塑~流塑,局部夹粉质粘土及粉细砂透镱体。平均层顶标高-7.48m,揭露厚度1.45~9.40m,平均层厚4.18m。平均标贯击数4.5击,属中压缩性土,建议地基容许承载力值60~100kPa。其物理力学性质见表3。
细砂(中砂)④:场地分布不连续,呈灰~灰白色,饱和,松散,少数呈稍密状态,局部夹砂混粘土透镜体。平均层顶高-10.51m,揭露厚度0.30~4.80m,平均层厚2.30m。平均标贯击数10.5击,建议地基容许承载力值70~120kPa。其物理力学性质见表4。
粘土、粉质粘土⑤:场地均有分布,灰~灰黄色,湿,软~可塑,局部夹淤泥质土及中、粗、细砂透镜体。平均层顶标高-15.81m,揭露厚度2.50~12.80m,
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平均层厚6.75m。平均标贯击数12.8击,属中压缩性土,建议地基容许承载力值130~180kPa。其物理力学性质见表3。
中粗砂、砾砂⑥:场地绝大部分地段有分布,灰~灰白色,饱和,中密~密实,分选性好,局部间夹粉质粘土或细砂、粉砂透镜体。平均层顶标高-32.80m,揭露厚度1.50~21.78m,平均层厚13.15m。平均标贯击数40.6击,属中密~密实砂层,建议地基容许承载力值350kPa。其物理力学性质见表4。
? 残积粘性土⑦
场地仅局部钻孔揭露,呈灰白~灰绿色,湿,可塑~硬塑状。平均层顶标高-33.50m。揭露厚度0.30~1.50m,平均层厚0.81m。平均标贯击数25.1击,属中硬土,建议地基容许承载力值250kPa。
2、 下古生界(PZ1)全~强风化极软岩
该层全区地下均有分布,但钻孔仅零星揭露,原岩为黑云母石英片岩,局部为石英片岩。根据风化程度及力学强度,划分2个工程地质层:
全风化岩⑧:灰白、灰绿色,湿,坚硬粉土状,埋藏较深,厚度较薄,平均层顶标高-34.00m,揭露厚度0.6~2.80m,平均层厚1.53m。平均标贯击数39击,属软岩,建议地基容许承载力值380kPa。其物理力学性质见表4。
强风化岩⑨:灰白~灰绿色,湿~稍湿,半岩半土状。埋藏较深,平均层顶标高-35.35m,揭露厚度0.50~11.36m。平均标贯击数>50击,建议地基容许承载力值500kPa。
3、下古生界(PZ1)中风化硬质岩⑩
该层全区地下均有分布,但仅少数钻孔揭露到,岩性为黑云母石英片岩、石英片岩。岩质坚硬,埋藏较深,平均层顶标高-37.81m。饱和单轴抗压强度平均值46.2MPa,标准值40.1MPa,建议地基容许承载力值1200kPa。
(二)重点工程地段工程地质条件评价
本项目拟建港口码头区、办公区及集装箱堆放区,是重点工程建设地段,根据项目工程对地基基础要求不同,其工程地质条件分述如下:
1、码头区
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