秦皇岛港山海关港区起步工程 施工组织设计(第一分册)
主,岸线和地形较稳定。山海关船厂西防波堤以西区域以冲刷为主,等深线经过多年演变,形状都趋于与岸线平行。船厂东防波堤以东(本工程所在位置)该处岸线以基岩为主,仅有的少部分非基岩岸线以淤积为主,但地形整体变化不大,较稳定。
3、工程地貌与泥沙 (1)工程地貌
港区地貌单元为花岗岩剥蚀台地边缘,由岸边向深水域微倾,标高-5.42~-14.09 m,海底地形坡度为0.12%。岩土物质组成为第四系全新统滨海相沉积的淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉细砂层(Q4m);第四系全新统冲洪积河流相沉积的中砂、粗砾砂夹圆砾层(Q4al),下伏太古界混合花岗岩(Ar)并在近岸浅水区见有中风化~微风化伟晶岩形成礁石出露。
(2)泥沙
本港区为砂质海岸,一般情况下为清水,只有在风浪较大时才出现浑水带。在1993年6月17日和6月27日、风力5~6级、阵风7级情况下,对含沙量追测结果看,本海区含沙量均不超过0.1kg/m3,最大为0.083kg/m3,最小仅为0.0035kg/m3。
港区泥沙在海滩上主要是中粗砂,低潮线附近含有小砾石,水下部分-5m等深线以内仍为中粗砂,-5~-10m等深线为细粉砂,-10m等深线以外为淤泥。根据实测的底质分布图,中粗砂的中值粒径为0.43~0.38mm,平均为0.41mm,细粉砂中值粒径为0.0125~0.062mm,平均0.037mm,淤泥中值粒径为0.026mm。
本区泥沙来源大致可分为三部分,一是河流来沙,影响最大的是西侧的石河。石河是山区性河流,发源于河北省青龙县秋树岭,总长67.5km,流域面积600km2。流域内,土质多为砂砾和亚砂土,
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河床大部分为卵石,总高差达400m,平均坡降5.9‰,坡陡水急,河水暴涨暴落,多年平均径流量为1.68亿m3,多年平均输沙量为11.4万吨。由于山海关东、西防波堤的阻断,使得石河的泥沙无法运移到本工程区域。而主要堆积在西防波堤以西的范围内。本港区附近还有一些小河沟,其水沙量均很小,影响有限。
第二部分泥沙来自红岭盖以东,由于接岸引堤对SE向风浪的掩护,它将东部黑山、芷锚湾岬角与孟屯湾沿岸冲刷下的粗、中砂阻断至本工程区域。
第三部分泥沙来自本港区自身的岸滩与海底。在波浪和潮流作用下,沿横向和纵向往复迁移。在港区水域开挖前,泥沙运动有着自身的平衡规律,当水域开挖、水工建筑物完成后,原来的平衡规律被破坏,必然发生冲淤变化,对港池及航道产生一定影响。
根据交通部天津水运工程科学研究所所作《山海关港3.5万吨级通用泊位续建工程潮流数值模拟与泥沙淤积分析研究报告》,本工程建成后港池和航道的淤强和淤积量均不大,分别为0.19m/a、8.21万m3/a和0.17m/a、7.31万m3/a,大风浪天总淤强和总淤积量分别为0.09 m/d、3.59万m3/d。
(四)地质条件
1、地质构造与不良地质现象
本场地勘察深度范围内除存在软土层外未发现不良地质作用,上部覆盖淤泥质土软土层,为新近沉积物、浅海相沉积物,该软土层具有含水量高、高压缩性、高灵敏度、易触变等特性,容易出现建(构)筑物的侧向滑动、沉降及基础底面上的地基土向两侧挤出等现象。
2、地层岩性
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本次勘察深度范围内的地层划分为3个工程地质单元层,8个工程地质亚层,揭示勘察地层有第四系全新统滨海相沉积的淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土层(Q4m),第四系全新统冲洪积沉积的粉砂、中砂、卵石充填粗砾砂(Q4al+pl)层,下伏太古界花岗岩(Ar)。勘察深度范围内地层自上而下为:
(1)第四系全新统滨海相沉积层(Q4m)
①-1淤泥质粉质粘土(Q4m):灰色,流塑状态,高压缩性,韧性高,干强度高,切面光滑,含少量有机质及贝壳碎片,局部夹有砂团,层底高程-8.00~-14.82 m,层厚0.60~7.20 m,场区内分布连续。
①-2粉质粘土(Q4m):灰色,软塑状态,高压缩性,中等干强度,切面较光滑,局部夹粉、细砂团块及薄层,层底高程-11.28~-15.22m,层厚0.80~2.60m。
②粉土(Q4m):灰色,稍密~中密,高压缩性,韧性中等,干强度低,切面无光泽,含少量有机质及贝壳碎片,粘粒含量较高,层底高程-10.29~-10.60m,层度0.60~0.60m。
(2)第四系全新统冲洪沉积层(Q4al+pl)
③粉砂:灰黄色,中密,饱和,矿物成分以石英、长石为主,含暗色矿物、云母等,局部混淤泥质粘土,含少量卵石。呈亚圆状,含量约为15%,粒径一般为20mm,最大可达80mm,分选一般,磨圆较好。层底高程-10.85~-14.57m,层厚0.50~4.40m。
④中砂:灰黄色,中密~密实,饱和,矿物成分以石英、长石为主,含暗色矿物、云母等,局部混淤泥质粘土,含卵石,呈亚圆状,含量约为10%,粒径一般为20~40mm,最大可达100 mm,分选一般,磨圆较好。层底高程在-8.40~-15.33m,层厚0.40~3.70m。
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⑤卵石:灰黄色,中密~密实,饱和,母岩成分以花岗岩为主,含量约为50%~60%,呈亚圆状,粒径一般为20~60mm,最大可达120mm左右,局部有漂石存在,充填物以粗砂、砾砂为主,呈密实状,分选性中等,磨圆度较好。层底高程-12.97~-20.15m,厚度0.70~6.80m。
(3)太古界花岗岩(Ar)
⑥-1全风化花岗岩(Ar):褐黄色、灰黄色、棕红色,全风化,含石英,长石均分化成高岭土,岩芯呈土状,原岩结构构造基本破坏,原生片理局部可辨,具微弱残余结构强度。岩体呈泥土状,手可捏碎,干钻易钻进。层底高程-9.00~-20.65m,层厚0.20~1.80m。
⑥-2强风化花岗岩(Ar):灰黄色,含少量石英,长石均分化成高岭土,原岩结构构造已大部破坏,岩体风化裂隙发育、完整性差,碎裂呈小块,干钻可钻进。层顶高程-9.00~-20.65m,该层在整个场区中均有分布,最大揭露厚度为3.4米,该层未穿透。
根据西南和东南护岸区域地质勘察中间成果,工程所在地除上述地层外,有较厚的卵石层,可作为结构持力层。
3、岩、土物理力学性质
各岩土层的承载力特征值表 土层编号及名称 ①-1淤泥质粉质黏土 ①-2粉质黏土 ②粉土 ③粉砂 ④中砂 ⑤卵石 ⑥-1全风化花岗岩 ⑥-2强风化花岗岩 土层承载力容许值(kap) 50 110 120 160 220 400 400 500 中交一航局第五工程有限公司 19
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(五)地震
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),山海关港区为抗震设防烈度为6度, 设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第二组。
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