连云港港区工程地质层划分的差异性分析 章 刘 摘 要Abstract:江苏沿岸海域多为较为坦荡的平原流水堆积，地层分布稳定，唯有连云港港区地层变化较大，具有平原海岸向鲁东南山地海岸过渡的特征本文选择了同一施工单位在此同一海域不同工区的工程勘察资料，对工程地质层划分的差异从地质条件、施工环境等几方面进行分析对比，旨在为海港工程建设遇到类似海域施工问题时有所启迪1地理区位的影响亚欧大陆桥东桥头堡的连云港港区，靠山 (云台山) 临海，整个港区呈“C”形位于后云台山与东西连岛之间，海岸蜿蜒曲折云台山是典型的变质岩山岳地貌景观，主要为中元古界云台组(Az)构成，具有缓倾的沉积岩单面山地貌特征，西北坡陡，东南临海侧山坡较缓几组断裂将山体分隔为锦屏山、前(南)云台、中云台、后(北)云台山及东西连岛等不同山体，中间有条形平原相隔，断裂发育这种陆域地貌现象延伸至海域，构成了海域的基底轮廓，后云台山在港区海域延伸至东西连岛，则奠定了港区水域的基底形态，因此使港区工程地质勘察时出现了较为明显的地层划分差异这首先在场地覆盖层厚度上已明显表现出来，在港区由西至东南方向覆盖层厚度逐渐增加，如客运站工区场地覆盖层厚度为20.45～36.30m，墟沟三期59#通用泊位工区与焦炭码头工区场地覆盖层厚度均>15～80m，庙岭三期突堤地基处理及围堤施工图工区场地覆盖层厚度>9～80m，连云港原油码头工区场地覆盖层厚度>9～80m，东港区液体散货一期工程1、2号泊位可行性研究工区场地覆盖层厚度>50～80m。
结合图1，云台山及山前平原发育规模与东西连岛山体的分布形势能够看出，港区水域场地覆盖层厚度，皆因云台山北坡麓基底延伸控制起着主要作用，并有着规律可循的上述地理区位条件，也使连云港港区海域地层与苏北平原漫长的海岸线海域地层相对稳定比较，有着很大的区别 港区工程项目分布示意图 图1说明：①客运站施工图设计工程 ②墟沟三期59#通用泊位工程③焦炭码头工程 ④庙岭三期突堤施工图设计工程⑤连云港原油码头工程 ⑥东港区液体散货一期工程2区域地层概况 受历次海侵的影响，连云港地区及附近海域地层有以下特征：1、 全新统（Q4）陆域地区，上段为硬壳层（Q34），土黄、灰黄色粉质粘土及粉土，一般厚1～3m；下覆粉质粘土，北云台山麓一带厚度小于3m，中云台山地带厚度可达10m中段为海相沉积（Q24），灰黑色淤泥质及粉砂，厚0～14m；底局部含砂，顶板标高由北至南约在2.4～0.84m之间，东部顶板标高约在3.0～-3.8m之间下段为冲、坡积物（Q14），以灰黄色砂土为主，分布零星，南部地带普遍缺失在海域，全新统厚5.80～11.00m，底板标高-5.60～-11.50m表层有约0.40m左右的灰色流泥或浮淤，其下为灰色淤泥。
在鹰游门南岸⑥号工区(东港区磨刀塘)海域，由于全新世早期接收冲刷，在中、上更新统地层中形成一条走向约150度，宽度约450m的冲沟，并在全新世中晚期沉积了较厚的淤泥，其厚度一般在20m左右，最厚达32m，底板标高一般-20～－30m，最低处为-30.88m2、上更新统（戚咀组Q3q）陆域地区，受古地理环境制约，纵、横两个方向上的岩相变化均较大，整套地层以灰黄、褐黄色砂、粉质粘土、粉土或互层及夹层为主，韵律紊乱西部，锦屏山南北两边地层发育特点显著不同；山南为岩性单一的含砾的棕黄色粉质粘土，山北为灰黄、褐黄色粉质粘土与粉土及砂性土互层，厚均小于20m东部，北侧受云台山影响，陆相来源较丰富，岩性为含砾量不等的棕黄色的粉质粘土；南侧，岩性剖面纵深变化由山前至以远韵律层逐渐明显增加，多达6层以上上段上部（Q2-33），一般厚2～3m，东南地区厚6～16m；中部（Q2-2）于滨海低地及河口地带的含有贝壳砂层和粘土，最大厚度20m以上沿岸地带一般可见分界较明显的两起海相沉积层下部（Q2-13）及下段（Q13）不发育或缺失在海域，冲积与海陆交互沉积层中，其上、下两层海陆过渡相地层具两次海侵旋回的迹象，韵律粗细相间。
上段以灰黄色粘性土为主，夹数层粉、细砂，其厚度1.50～3.60m, 底板标高-11.50～-13.00m；中段以粉、细砂为主，局部有中粗砂及砾砂（石）层，夹少量粘土层，层序较零乱, 其厚度6.50～8.30m, 底板标高-18.50～-20.60m；下段为陆相交互沉积的灰黄色～灰色粘性土夹透镜体砂土,厚度在17m左右, 底板标高-34～-38m3、中更新统（泊岗组Q2b）陆域地区，冲、坡积层（Q 2dl-pl），陆域上仅发育于云台山以南同沉陷平原接壤地带地层为一套韵律由细至粗的岩性组成，上部为棕黄色粘性土，含大量铁锰质结核及石英质砾石，多为全、强风化片麻岩质碎石；下部为粉细砂～砾、砂层，偶夹粉质粘土薄层，揭露厚度0.00～17.80m北部，棕黄、灰白色亚粘土及中细砂互层，厚15～25m，以南缺失；东部、棕黄、灰白色粉质粘土及粉细砂互层，分布受限于中、后云台山之间平原及河口地带，厚20m左右，云台山南为褐黄色含砾粉质粘土及砂、粉土互层或夹层，地层纵向剖面上由山前至以远岩性变化由粗变细，规律较明显在海域，该套地层以冲、湖积相成因的灰黄色粘性土为主，顶板埋深>35m，厚度一般在15m左右4、下更新统（豆冲组Q1d）黄、褐黄色亚粘土，厚10～24m左右，埋深约在70～80m以下，仅发育于海域及前云台山以南地区。
5、震旦系（Az），区域基底片麻岩类，岩层产状走向北东，倾向东南；在港区海域一般埋深在0～>80m不等3、工程地质条件在所收集的案例中，以①工区的地层划分为参照标准，从地层由西至东逐一对比可以看出剖面上演变的规律，岩相上的变化在工程地质条件上也体现出来，兹概述整理如下：海域工程地质层分层特征对比简表 表1工程编号①②③④⑤⑥勘探深度m334350414445覆盖层厚m20-3715-8015-809-809-8050-80分 层7层28亚层6层22亚层6层27亚层10层28亚层6层12亚层4层12亚层Ⅰ层Q4m5 1 1 2 ＋Q4ml 1 3 Ⅱ层Q3al4 6 8 6 4 2 5 ＋Q33mcⅢ层Q3al-m-pl3 4 7 5 4 2 6 Ⅳ层Q3al-pl3 23 3 4 1 1 Ⅴ层Q3al-m3 3 4 4 2 8 Ⅵ层Q1-2al-pl7 7 5 7 2 1 Ⅶ层3 Az2 Q31al-mⅧ层2 Q1-2al-plⅨ层3 Q1-2al-plⅩ层3 Q1-2al-pl备 注上为亚层数东 区西 区注:表中阴影表示可选择的持力层位； Q1-2al-pl等符号代表对应时期地层成因。
归纳上述区位地理、地质条件并参照图1及表1可以看到，在海域，Ⅰ层以海积层为主；Ⅱ层由冲积相向海陆交互相发展；Ⅲ层及以下各时期地层成因变化不大，以冲积为主港区水域大致在①、②工区间，Ⅰ层变化较大，反映了近代海域环境对淤积层发育的影响；在③、④工区间，上更新统具有东、西工程地质区分界的特征，剖面上，单层层数相对减少，厚度有所增加，基底地层埋藏加深在港区建设中的地基选择上，码头部分基础类型多采用大口径预应力管桩；近岸区域由于基岩埋藏较浅，采用钻孔灌注桩基础，并均以Ⅵ、Ⅶ层中的中或下部地层层位考虑作为桩端持力层，如①工区是以Ⅷ-3层作为钻孔灌注桩的桩端持力层，②工区以Ⅵ-3层作为桩端持力层，③工区以Ⅵ-2B层及其以下各层作为桩端持力层等等对抛石围堤工程，将全新统的Ⅰ层海积层进行清淤处理后，常以Ⅱ层作为持力层；但向东部发展，如⑥工区则可考虑用上部的Ⅰ-3和Ⅰ-5层作为持力层4、结语 自80年代起，在连云港港区完成的不同规模、类型的工程地质勘察项目多达上百起，拮取近些年几个工程地质层划分方面的案例分析、归纳，可初步认识到：⑴在依山傍海的海域进行工程勘察时，同一分层在相邻工区仍会出现其亚层划分上的较大变化，对地层分层进行更大范围的横向对比分析，注意工程地质分区是必要的。
⑵同一大的层位在相邻的工区，其工程地质条件（如物理力学特征）会存在垂向上的位移变化，并会影响着对持力层的选择孤立的看待一个工区的条件，忽视前人资料收集，会出现因采样差异、试验差异、统计缺乏代表性或经验不足等导致土定名偏差及分层不合理的现象⑶1993年合拢的西大堤，其新的抛石拦海大堤（长6700米）将港区的海岛—东西连岛和大陆联在一起，使岛与港口之间形成了一个约30平方公里的海湾和8000多米长的岸线建成前后，海况条件的变化，是否在一定程度上影响着大堤一侧和“鹰游门”港区出口之间的表层泥砂淤积环境？如上述①与②及其它工区间，Ⅰ层横向对比变化较大，也值得重视UJJ 第 4 页 2013-4-13。