单 斌
宁夏回族自治区水文环境地质勘察院，宁夏 银川 750011
摘要： 随着银川市建设进程的不断加速以及人类经济社会活动的不断加剧，探明银川市地下空间范围内岩土体的工程地质性质，查明银川市地下空间范围内岩土体的工程地质问题则对于城市工程建设具有越来越重要的意义。对于银川市城市工程建设影响较大的工程地质问题主要为砂土液化以及水、土对于建筑地基的腐蚀性。目前，对于砂土液化以及建筑地基腐蚀性问题主要停留在场地尺度内，一般为建筑工程场地的岩土工程勘察，缺少对于银川市区域范围的较全面的大范围的精细刻画。由于银川市范围内的地质工作开展较早，积累了大量的地质资料和岩土工程勘察报告，本文则通过对大量钻孔数据的收集归纳整理，力图对银川市范围内岩土体存在的工程地质问题进行较精细的刻画和评价。
关键词:工程地质、砂土液化、地下水、腐蚀性
一、资料收集与整理与研究范围
选择绕城高速以内的地区作为研究范围，在该范围内收集到24个工程地质勘查钻孔，孔深50-100米，岩土工程勘察报告90份，本文选取位于研究区域范围内的89个工勘钻孔数据，至此，收集到银川市范围内工勘钻孔资料113个，可以较均匀的分布在研究区范围内，对于研究区域内影响城市工程建设的工程地质问题进行较全面较精细的刻画。
三、银川市砂土液化分布评价
砂土液化现象指饱和土壤在地震动作用或应力条件突然改变的情况下，失去了响应施加应力的强度和刚度，致使土壤呈液态的现象。液化现象多发生于饱和、松散且排水不畅的砂土，但在少数情况下可能发生于砾石和粘土。在施加振动荷载作用时，孔隙水压力急剧上升，有效正应力为零,此时颗粒悬浮在水中，土体完全丧失强度和承载能力，此时土体发生振动液化。地震、爆破和机械振动等都可能引发砂土液化，其中以地震造成砂土液化的危害最为严重，是城市地震危害的主要来源之一。地震波在土中传播，形成砂土液化后，在超孔隙水压力作用下，孔隙水产生向上的运动。当砂土的上部覆盖层无渗透性更弱的土时，地下水会大面积的溢出地表；当砂土的上部覆盖层具有渗透性较弱的粘性土时，超孔隙水压力超过覆盖层强度，于是地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层已有裂缝喷出地表，即产生所谓的“喷水冒砂”现象，这是砂土液化最主要、最直接的宏观表现模式。地基砂土液化可导致建筑物发生沉陷或不均匀沉降，甚至倾塌，对建筑或结构造成极大的危害。
砂土液化根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）划分为不液化、轻微液化、中等液化和严重液化四个等级。
图1
银川市范围内砂土液化分布范围情况如图1所示，在研究区域范围内，不液化面积所占比例较大，占总面积67.84%，轻微液化面积占21.12%，中等液化面积占13.04%，无严重液化区域。银川市研究区域范围内液化区域占总面积的32.16%。
轻微液化区：主要分布在城区东部黄河一级阶地、西部扇前洪积洼地，以及南部小部分地区，调庄五村、银川火车站以东金凤区第二小学一带有零星分布。城区东部为银川市园林场一队、宁夏西干渠管理处、宁夏交通物流驾校、富雅名居一带，城区西部为五里台村二组、宝湖锦园、中山公园、中瀛御景、阅海金融大厦、贺兰永胜花园一带。城区南部为联丰村、西湖农场、赵家湾子一带。轻微液化区面积102.1km2，液化层岩性细砂、粉砂、粉土，液化深度为1.4-11.5m,液化层厚度为1.1-7.8m。液化指数0.35-4.98。
中等液化区：主要分布在城区西部扇前洪积洼地，东部有少量零星分布。
城区西部为贺兰山农牧场三队、六队、七队一带。高桥家园、宁夏医科大学总院一带，东城人家、长庆银川燕鸽湖基地一带，缪家庒一带有零星分布。中等液化区面积39.2km2，液化层岩性为细砂、粉砂、粉土，液化深度为2.3-10.9m,液化层厚度为2.4-5.2m。液化指数为7.22-11.23。
不液化区：主要分布在研究区域中部的大部分区域以及贺兰山农牧场园林队西部的地区，银川市研究区域范围内不液化区域占总面积的67.84%。
四、银川市岩土体对建筑地基腐蚀性评价：
地下水的腐蚀性主要考虑水中硫酸盐对混凝土结构的腐蚀性及氯酸盐对混凝土结构中的钢筋的腐蚀性，分析评价中采用两者中腐蚀性等级较高的程度等级。依照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009版)条文规定中将地基岩土体腐蚀性等级化划分为微腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀、严重腐蚀四个等级。
图2
图2为银川市范围建筑地基土体腐蚀性分区图，主要为微腐蚀、弱腐蚀、中等腐蚀，没有严重腐蚀区域。
微腐蚀主要集中在城区西部，以西干渠管理处、宁夏交通物流驾校、贺兰山农牧场六队以西一带为界，占总面积的19.36%，其东部大部分区域为弱腐蚀区，占总面积的68.33%，中等腐蚀区呈块状分布在微腐蚀区东部，占总面积的12.31%。
中等腐蚀区主要分布在盈北家园、银川火车站以南一带、良田镇一带、银川国际会展中心附近、凤凰花园、高桥村一队、二队一带、天鹅湖小镇、景博中学以东一带、贺兰金盛瑞士花园以南一带。
五、结论与认识
通过以上对于银川市范围岩土体工程地质问题分析，可以得出以下结论和认识：
1、银川市区砂土液化主要出现在银川市西部扇前洪积洼地，以及东部黄河一级阶地的部分区域，该部分区域地下水埋深较浅，全新统地层的厚度大，沉积时间较短，岩性松散，标贯击数小，极易发生砂土液化现象，在地下空间开发时，应注意对地基土体砂土液化现象的防治。目前，砂土液化地区的主要防治措施有：（1）尽量避免；（2）挖除可液化土层；（3）加密法，振冲加密；（4）尽量增加上覆压力；（5）板桩围封；（6）采用砂井排水降压；（7）采用整体性好，对不均匀沉降适应性强的基础形式，如箱形基础；（8）对于高层及重大建筑物，须采用桩基，须穿透可液化砂层，深入稳定密实土层。
2、银川市岩土体对建筑地基腐蚀性分布情况主要为：微腐蚀区主要出现在银川市西部扇前洪积洼地，其东部大部分地区主要为弱腐蚀区域，中等腐蚀区呈小区块分布在微腐蚀区东部。对于建筑地基腐蚀性的处理与预防主要有以下措施：（1）强化使用钢筋阻锈剂。（2）采用加大混凝土的保护层，混凝土可采用c35以上混凝土。或者在混凝土搅拌过程中加入一定量的粉煤灰、硅灰以及适应抗硅酸盐水泥，且提高搅拌时间，最大限度提高混凝土密实度。（3）采用环氧涂层的钢筋或者阴极保护的钢筋。
参考文献：
[1]张宝祥．黄水河流域地下水脆弱性评价与水源保护区划分研究，博士学位论文，中国地质大学(北京)，2006.
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[3]建筑抗震设计规范（GB50011-2010），2010-12-01.
[4]孙德科，曹虎麒，姜雄，等．基于标贯击数砂土液化判别方法研究[J]．工程勘察，2017(6)：7—12．