新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究與演變培訓(xùn)課件

1、新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究與演變新鄉(xiāng)市建筑設(shè)計研究院有限公司 宋繼國(教授級高工)2019年11月第一章 新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況第二章 新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究第三章 新鄉(xiāng)市地震液化地層演變研究目錄CONTENTS第一章 新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況 新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況1.地形地貌1第一章新鄉(xiāng)市區(qū)大部位于太行山東南麓的山前傾斜平原與黃河沖積扇平原的接壤處，地勢西高東低，北高南低，平原區(qū)總體從西南向東北平緩傾斜。根據(jù)地貌成因和形態(tài)特征，自北而南可劃分出四個地貌小區(qū)。低山丘陵區(qū)位于潞王墳金燈寺以北，總體呈舌狀向南傾斜，丘陵頂部多呈崗狀和渾圓狀，海拔多為100-300米 ，相對高差般50-10

2、0米 ，坡降10- 15%。太行山前沖洪積傾斜平原區(qū)位于張門、魯堡、耿黃及李士屯以，呈近東西向條帶狀展布，寬約2-6公里，海拔72-84米，坡降2-3% ;微向南南東傾斜。區(qū)內(nèi)有平行發(fā)育的箱形谷，微高地及沖溝等徽地貌形態(tài)。低低山山丘丘陵陵區(qū)區(qū)山山前前沖沖積積平平原原區(qū)區(qū)衛(wèi)衛(wèi)河河衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河新鄉(xiāng)市交交接接洼洼地地區(qū)區(qū)王門洪洪古古黃黃河河背背堤堤洼洼地地區(qū)區(qū)洪門鄉(xiāng)古河灘【圖一】新鄉(xiāng)市地貌分布及淺層地下水漏斗分布圖傾傾斜斜 新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況1.地形地貌2第一章衛(wèi)河交接洼地區(qū)位于衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠之間及其兩側(cè)，居市中心區(qū)的北、中部，系太行山前沖洪積傾斜平原與黃河沖積扇平原的交接區(qū),系一從西向

3、東繼而折向北東的槽形洼地，為地表水和地下水的匯集地帶。海拔一般為70-74米， 相對高差2米左右，坡降0.25-1. 0%。古黃河背堤洼地區(qū)位于市區(qū)南部的八里鋪，馬小營及劉莊營一帶， 系一微向北東傾斜的槽狀洼地。海拔一般為70- -74米，相對高差約2米，坡降0. 25%左右。地勢低易積水，多坑塘沼澤，并有鹽漬化現(xiàn)象。低低山山丘丘陵陵區(qū)區(qū)山山前前沖沖積積平平原原區(qū)區(qū)衛(wèi)衛(wèi)河河衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河新鄉(xiāng)市交交接接洼洼地地區(qū)區(qū)王門洪洪古古黃黃河河背背堤堤洼洼地地區(qū)區(qū)洪門鄉(xiāng)古河灘【圖一】新鄉(xiāng)市地貌分布及淺層地下水漏斗分布圖傾傾斜斜3新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況2.地質(zhì)構(gòu)造第一章+北北站站 凸凸起起北站南魯堡大

4、塊村F4-60-55-65F3F2F1F5F6大召營大召營凹陷大召營凹陷洪門-72.5-70F7朗公廟七里營凸起七里營凸起七里營符守集-65-60古固寨湯湯陰陰地地塹塹西西部部斜斜坡坡新鄉(xiāng)市F1湯西斷裂F2曲里斷裂F3青羊口-小店斷裂F4新鄉(xiāng)-商丘斷裂F5峪河-新鄉(xiāng)斷裂F6朱營斷裂F7盤古寺-新鄉(xiāng)斷裂u 新鄉(xiāng)市區(qū)地跨新華夏系構(gòu)造第二沉降帶中段的華北拗陷與第三隆起帶中段的太行隆起兩個一級構(gòu)造體系單元，系新華夏系北北東向太行山前斷裂帶，秦嶺系緯向構(gòu)造東段北支東西向盤古寺一新鄉(xiāng)斷裂帶與北西向構(gòu)造新鄉(xiāng)一商丘斷裂帶三大巨型構(gòu)造體系交匯的部位。u 在二級構(gòu)造體系上，新鄉(xiāng)市區(qū)位于新華夏系構(gòu)造湯陰地塹南段西側(cè)

5、斜坡帶的西緣與太行隆起南段北站凸起的南端，其南與秦嶺系構(gòu)造中的大召營凹陷東段相接，市區(qū)恰居“井”字型斷裂構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)之上(圖二) ?！緢D二】新鄉(xiāng)市構(gòu)造區(qū)域圖4新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況2.地質(zhì)構(gòu)造第一章u 湯陰地塹是太行山前斷裂帶上三個因地震活動而著名的地塹之一，地塹南段的新鄉(xiāng)市在震源區(qū)歷史上曾多次發(fā)生5.5級和6級中、強地震。近期1978年又發(fā)生新鄉(xiāng)4.9級地震(圖三)。市區(qū)附近地震烈度為8度， 是全省高烈度區(qū)覆蓋面積最大的城市。近年國家地震局曾多次將豫北列為全國地震重點監(jiān)視防御區(qū)之一，新鄉(xiāng)市系其中的重點設(shè)防城市。36。35。35。 05 10( 千 米 )山山西西1 1 3。30114。001

6、1 3。30114。0000402036。0035。4035。20省省太行山脈三 郊 口-48-45-42-40-40-44-48-50+/-50+-+林 縣林 縣鶴 壁 市鶴 壁 市湯 陰湯 陰安 陽 市安 陽 市延 津延 津朗 公 廟朗 公 廟七 里 營七 里 營河北省河北省修 武武 陟獲 嘉獲 嘉大 召 營新 鄉(xiāng) 市新 鄉(xiāng) 市洪 門衛(wèi) 輝 市衛(wèi) 輝 市淇 縣淇 縣小 店胙 城榆 林輝 縣 市輝 縣 市-45-42-40-36-35-48孫 杏 村東 屯獅 豹 頭青 羊 口+巨 橋宜 溝-50-48-45-44-40-35-30-20-10+-15-20-25-35-40-44-20-44

7、-45-42-40-35-30-25-25-20-34-30-20-100-50-/471980.82401967.11.6401967.3.651814.2.412太 公 泉401967.4.13 51587.4.10鳳 泉 區(qū) 61587.4.10451978.6.551987.4.1012 6344-3451737.9.301235。36。35?！緢D三】湯陰地塹布格重力異常與歷史地震震中分布圖5新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章1.地層劃分新鄉(xiāng)市區(qū)除北部低山丘陵區(qū)有奧陶系(01+02)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、泥灰?guī)r與少量頁巖，以及上第三系(N )有泥巖、泥質(zhì)砂巖與泥灰?guī)r等基巖地

8、層出露外，平原區(qū)均為第四系(Q)松散沉積地層所覆蓋。市區(qū)第四系的沉積環(huán)境南北迥異，其相變交接帶大致在共產(chǎn)主義渠附近。12（1）共產(chǎn)主義渠以北地區(qū)為太行山前坡積一洪積物， 自下而上為:A.中更新統(tǒng)(Q2)因地形切割，僅在北部低山丘陵區(qū)的沖溝中零星出露，為棕紅、棕黃色粉質(zhì)粘土夾大量不等粒鈣質(zhì)結(jié)核及數(shù)層埋藏土，底部有砂礫石透鏡體，厚10- 80米。 B.上更新統(tǒng)(Q3)，下段(Q )查出露于低山丘陵區(qū)，為淺棕黃色黃土狀粉質(zhì)粘土，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，有時夾砂及砂礫石透鏡體;上段(Q )出露于太行山前沖洪積傾斜平原區(qū)，主要為灰黃色黃土狀粉土，其次為粉質(zhì)粘土，下部有時有砂礫石層及中細(xì)砂透鏡體。厚8- 60米。

9、13236新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章1.地層劃分(2) 共產(chǎn)主義渠以南地區(qū)，為冰積、冰水堆積物(Q1)與古黃河沖積扇北緣沖積物(Q2-Q4)，自下而上為:A. 下更新統(tǒng)(Q1)，未出露，據(jù)鉆孔揭露，主要為紅色與灰綠色相間的粘土、粉質(zhì)粘土及泥礫。厚0-90米。B. 中更新統(tǒng)(Q2)未出露，主要為黃灰綠及棕紅等色粉土、粉質(zhì)粘土及粉細(xì)砂層，含鈣質(zhì)結(jié)核，砂層中有時含 礫石。厚10-80米。C. 上更新統(tǒng)(Q3)，未出露,巖性與中更新統(tǒng)相似。厚8-60米。D. 全新統(tǒng)(Q4)，廣泛分布于市區(qū)衛(wèi)河交接洼地與古黃河背堤洼地一帶，下部為灰黃、暗灰、黃白等色中一細(xì) 砂及粉砂層自北向南逐漸增厚，上

10、部為灰、灰黃色粉質(zhì)粘土，粉土。厚0-30米。7第一章新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性1.地層劃分全新統(tǒng)地層是本報告的主要研究對象。目前國內(nèi)外一致認(rèn)為全新統(tǒng)的下限年齡為1- 1.2萬年。據(jù)省有關(guān)單位研究 ，黃河沖積扇平原區(qū)全新統(tǒng)普遍有1- 2層淤泥層，全新統(tǒng)砂層上面的淤泥層，經(jīng)C14測量其年齡為8125605年、1039147年(鄭州)、116769年(項城)，因此將第一或第二淤泥層底或?qū)⑵湎路皩拥捉缱鳛槭【称皆瓍^(qū)全新統(tǒng)的底界。綜合我市區(qū)各工程勘察項目(圖四)的成果，現(xiàn)將市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分如下(圖五):共產(chǎn)主義渠大朱莊學(xué)院路李莊西王村善河村白 小 屯625530005200051000

11、50000西 牧 村前進路建設(shè)路北干道599中原路榮校路558560560西干道西水廠524四化廠八一路高灣 衛(wèi)河平原路283+西孟姜女河人民路4900048000飛機場新鄉(xiāng)市五水廠南干道1053+ +保健路7821077五壹廠金家營張莊牧野向陽路友誼路183豐華972762498糧油庫4700046000853792東干紡織路文勝利勞動民解放新延路振中勝利渠八里鋪朱召村化工路化726713二苗圃南外環(huán)路450005500054000530005200051000500004900048000路路路南路路馬路一五路路路【圖四】新鄉(xiāng)市巖土工程勘察項目分布圖共產(chǎn)主義渠大朱莊學(xué)院路李莊西王村善河村白

12、 小 屯62553000520005100050000西 牧 村前進路建設(shè)路北干道599中原路榮校路558560560西干道西水廠524四化廠八一路高灣 衛(wèi)河平原路283+西孟姜女河人民路4900048000飛機場新鄉(xiāng)市五水廠南干道1053+ +保健路7821077五壹廠金家營張莊牧野向陽路友誼路183豐華972762498糧油庫4700046000853792東干紡織路文勝利勞動民解放新延路振中勝利渠八里鋪朱召村化工路化726713二苗圃南外環(huán)路450005500054000530005200051000500004900048000路路路南路路馬路一五路路路【圖四】新鄉(xiāng)市巖土工程勘察項目分

13、布圖非液化工程古衛(wèi)河液化工程項目+古汊河非液化工程項目。古汊河液化工程項目-古河漫灘-泛流平地液化工程項目8新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章【圖五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分土-粉土層，地表為厚度不等的雜填土和素填土，其下為粉土，褐黃色均質(zhì)，濕一很濕，稍密- - 中密，壓縮系數(shù)0.22，為中壓縮性土。厚1.0-3. 0米。粉質(zhì)粘土-粉土層，1粉質(zhì)粘土，褐紅，棕紅色，軟塑-可塑;2粉土，褐黃色，濕-很濕，稍密一中密，壓縮系數(shù)0.18-0.47，為中壓縮性土?？偤?. 0米。980110055072060013801150鉆孔

14、距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.50

15、14.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.009新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性 第一章市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分粉土層，灰褐、灰黑色，飽和，稍密一中密，壓縮系數(shù)0.24，為中壓縮性土。厚2.0- 4.0米。粉細(xì)砂層，灰黑色，底部為礫砂，飽和，松散一稍密，壓縮系數(shù)0.191，為中壓縮性土。厚2.0-5.0米。該層與粉土層為衛(wèi)河沖積層?！緢D五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂9801100550720600138

16、01150鉆孔距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.

17、0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0010新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分粉質(zhì)粘土層，褐紅、棕褐、灰黑色，含少量小鈣核及小螺殼，可塑，壓縮系數(shù)0.33，為中壓縮性土。厚0-2.5米。該層底部在新鄉(xiāng)開發(fā)區(qū)局部相變?yōu)?褐紅色粉細(xì)砂透鏡體。粉土層，灰、灰黑色。飽和，松散一稍密，壓縮系數(shù)0.27，為中壓縮性土。厚3.0-3.8米?！緢D五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫

18、 砂980110055072060013801150鉆孔距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000

19、.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0011新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分粉細(xì)砂層，灰、深灰色，底部為礫砂，飽和，松散一稍密，局部中密，壓縮系數(shù)0.28,為中壓縮性土。厚1.5-3.5米。該層與粉土層同為古河道地層，均含數(shù)量不等的蚌殼，小螺殼，腐植質(zhì)、朽木及小鈣核等(圖五)。粉質(zhì)粘土層，灰綠、灰白、灰黃色，含較多米粒狀小鈣核及小貝殼碎片，軟可塑，壓縮

20、系數(shù)0. 29，為中壓縮性土。厚1.0-2.5米?！緢D五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂980110055072060013801150鉆孔距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.5

21、07.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0012新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分粉土-粉質(zhì)粘土層，棕黃、褐黃色，以粉質(zhì)粘土為主，夾薄層粉土，有時呈互層，普含鈣核，硬塑，粉土中密一密實，壓縮系數(shù)0.16，為中偏低壓縮性土。厚3.0-4. 0

22、米。粉土層、褐黃色，夾褐黃色粉質(zhì)粘土，或呈互層，偶含大鈣核，局部相變?yōu)榉凵?，均質(zhì)，密實，壓縮系數(shù)0. 12,為中偏低壓縮性土。厚3.0-4.0米。【圖五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂980110055072060013801150鉆孔距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2

23、014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0013新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章市區(qū)全新統(tǒng)自上而下細(xì)分粉砂層，褐黃色，與層漸變，均質(zhì)，中密一密實，壓縮系數(shù)0.08,

24、為低壓縮性土。厚3. 0米左右。該層下部常相變?yōu)榧?xì)砂。細(xì)砂層，褐黃色，密實，壓縮系數(shù)0.07，為低壓縮性土。揭露厚度2.0米左右?！緢D五】全新世古黃河沖擊扇巖性剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂980110055072060013801150鉆孔距離6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55紡織廠針織廠103廠華天小區(qū)大眾汽修站古河道環(huán)保局衛(wèi)河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015

25、.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0014新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章2.全新世巖相古地理特征 綜合我市(圖五、圖八、圖九和圖十)以及區(qū)域資料，自第四紀(jì)中更新世黃河出現(xiàn)于

26、河南平原以來，至全新世(Q4)，黃河沖積扇從扇頂孟縣呈放射狀向下游北東.東和南東方向推進。該時期新鄉(xiāng)市仍處于黃河沖積扇平原的北緣。 黃河系一典型的游蕩型地上河，全新世早期密集的古衩河頻繁改道，在沖積扇上呈放射狀分布的古河道帶，發(fā)育了眾多的以不同粒徑砂層為主的河床相沉積。而在古河道兩側(cè)的河漫灘及河間帶的泛流平地上，則發(fā)育了大片主要為粉土(亞砂土)和粉質(zhì)粘土(亞粘土)的泛濫相沉積。河道帶沉積往往以上細(xì)下粗的“二元結(jié)構(gòu)”為特征，而河間帶則往往以粗細(xì)相間的“多元結(jié)構(gòu)”為特征。由于密集且游蕩不定的古汊河頻繁改道，以上各相帶之間沒有固定的界線，致使不同相帶在平面上犬牙交錯，在剖面上上下重疊，形成變化復(fù)雜的

27、沖積扇沉積。15新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況3.地層巖性第一章3.各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)從我院多年來在新鄉(xiāng)市區(qū)巖土工程勘察所獲資料中，選取了有代表性的數(shù)十份報告，利用其中的土工試驗和原位測試成果，取各指標(biāo)的平均值，將各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)列表一。單元層號巖性%g/CM2GeoSr%pLPc%CMPa01-2Mpa-1EsMPaqcMPafsMPaN63.5（擊）fkKPa2粉土26.71.902.700.797917.60.3814.30.02019.40.2189.41.300.0303901201粉質(zhì)粘土29.01.892.720.8709512.60.600/0.02710.10.466

28、3.90.600.0223801002粉土27.81.932.700.788957.80.6647.30.01719.50.17511.21.100.022380100粉土26.21.962.700.768987.60.7409.00.01621.40.2406.51.200.026480120粉砂24.01.952.690.75598/2.80.01018.70.1977.02.800.0285801201粉質(zhì)粘土26.01.942.720.7899512.90.323/0.0409.10.3286.11.200.0544.51201402粉砂22.52.022.690.62795/3.00

29、.01631.30.11314.85.000.0657100120粉土28.91.932.700.800987.60.848.80.01512.50.278.01.140.022480120粉砂24.92.002.690.71398/3.00.01425.00.288.54.800.0365100140粉質(zhì)粘土25.02.002.720.7389711.60.431/0.0317.50.2895.80.800.0344100120粉質(zhì)粘土22.52.022.720.6129810.80.22113.10.03518.80.1611.33.600土18.92.002.7

30、00.687937.70.079.80.03017.50.12414.16.800.17015180!220粉砂22.62.002.690.67496/1.50.01128.10.07525.316.40.25026200250粉砂18.92.102.690.59098/0.07027.2/32250280【表一】 市區(qū)全新統(tǒng)各單元層土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表16新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況4.水文地質(zhì)第一章新鄉(xiāng)市區(qū)除北部低山丘陵區(qū)地下水屬碳酸鹽巖類裂隙巖溶含水層組外，平原區(qū)均為第四系松散巖類孔隙含水層組，其中大部為潛水，局部系微承壓到承壓水?，F(xiàn)將平原區(qū)各地貌單元地下水特征簡述如下;1.太行山前沖洪積傾

31、斜平原區(qū)其富水性在降深5米時，單井出水量為500- 1000t/d。系重碳酸一鈣鎂型水，礦化度0.4-0.7g/L，水質(zhì)較好，平水年埋深8- 18米。以大氣降水入滲，共產(chǎn)主義渠側(cè)滲，以及周邊地下逕流為其補給來源;火電廠、化纖廠等工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉等集中開采為其排泄方式，由于開采強度大，已形成地下水降落漏斗區(qū)，且逐年擴大，目前其中心地下水位埋深已達16- 18米(圖一、圖六和圖七)。2.衛(wèi)河交接洼地區(qū)其富水性在降深5米時，單井出水量小于500t/d。北部為重碳酸一鈣鎂型水，南部為重碳酸一硫酸鈣鎂型水。礦化度北部小于1g/L，南部1-3g/L，水質(zhì)稍差，平水年埋深6-8米。以大氣降水入滲，共產(chǎn)主義渠與

32、衛(wèi)河側(cè)滲為其補給來源;以水廠及工業(yè)開采為其排泄方式，由于人不敷出，亦處于上述地下水降落區(qū)之內(nèi)(圖一、圖六和圖七)?！緢D六】新鄉(xiāng)市區(qū)淺層地下水位線圖（ 1996年）8010-1210-12共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河堡上后河頭孟營八里營中馬坊南張門 7876747270686462546058586062586064707270留莊營686617新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況4.水文地質(zhì)第一章【圖一】新鄉(xiāng)市地貌分布及淺層地下水漏斗分布圖8010-1210-12共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河堡上后河頭孟營八里營中馬坊南張門 7876747270686462546058586062586064707270留莊營6866【圖六】新鄉(xiāng)市區(qū)

33、淺層地下水位線圖（ 1996年）2018-2016-1814-1612-1410-1212-1414-1616-1814-1610-1216-1814-1612-1412-1410-1210-128-106-84-62-41-2共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河堡上后河頭留莊營孟營八里營中馬坊南張門 【圖七】新鄉(xiāng)市區(qū)淺層地下水埋深圖（ 1996年）低低山山丘丘陵陵區(qū)區(qū)山山前前沖沖積積平平原原區(qū)區(qū)衛(wèi)衛(wèi)河河衛(wèi)河共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河新鄉(xiāng)市交交接接洼洼地地區(qū)區(qū)王門洪洪古古黃黃河河背背堤堤洼洼地地區(qū)區(qū)洪門鄉(xiāng)古河灘傾傾斜斜18新鄉(xiāng)市地理位置與地質(zhì)概況4.水文地質(zhì)第一章3.古黃河背堤洼地區(qū)其富水性在降深5米時，單井出水量為500-

34、1000t/d。主要系硫酸氯化物-鈣鎂鈉型水， 礦化度2-3g/L，水質(zhì)較差。平水年埋深1-4米(圖七)。以大氣降水入滲，引黃灌溉側(cè)滲為其補給來源;以少量開采，潛水蒸發(fā)和側(cè)向徑流為其排泄方式。2018-2016-1814-1612-1410-1212-1414-1616-1814-1610-1216-1814-1612-1412-1410-1210-128-106-84-62-41-2共產(chǎn)主義渠衛(wèi)河堡上后河頭留莊營孟營八里營中馬坊南張門 【圖七】新鄉(xiāng)市區(qū)淺層地下水埋深圖（ 1996年）第二章新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究新鄉(xiāng)市抗震烈度為8度。按建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010的有關(guān)規(guī)定劃分

35、，主要為中硬一中軟場地土，建筑場地類別為-類。19新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究1.液化土層判別與分布第二章國內(nèi)外震害資料表明，影響液化的主要因素為地震烈度及其持續(xù)時間、飽和土層的密度、埋深和地下水位的高低等。其中飽和土層的密度又受其地質(zhì)年齡和所在地貌單元的制約。年代愈老，土的固結(jié)程度、密實性一般就愈高，抗液化能力就愈強。而地貌單元則反映土層的成因類型和沉積環(huán)境，因此盡管地質(zhì)年代相同，但不同地貌單元上的土層，其抗液化能力卻往往有著明顯的差異。1.宏觀判別資料1、塑性指數(shù)P10介于砂土和粘性土之間的粉土，地震時為可液化地層；2、平均粒徑d50愈大，抗液化能力愈強。海城震區(qū)d50在0.15-0.50特

36、別是在0.05-0.09mm之間的粉細(xì)砂最容易液化。此類粉細(xì)砂所占比例愈大，液化愈普遍；3、有效粒徑d1o介于0. 01-0. 10mm之間極易液化；4、土層的標(biāo)貫擊數(shù)N，其臨界值與標(biāo)貫擊數(shù)和液化深度有著密切的關(guān)系。液化深度do+db-2 (4.3.3- 1) 式中: dw -地下水位深度(m); dwdo+db-3 (4.3.3- 2) du -上覆非液化土層厚度(m)， du+dw 1.5do+2db-4.5 (4.3.3- 3) db -基礎(chǔ)埋置深度(m)，不超過2m時應(yīng)采用2m do-液化土特征深度(m)， 可按表4.3.3采用。根據(jù)以上規(guī)定，通過綜合類比和計算，對市區(qū)埋深20m范圍以

37、內(nèi)的飽和粉土和砂土，進行地震液化的初步判別，發(fā)現(xiàn)新鄉(xiāng)市區(qū)可液化土層有三種類型:一、淺埋型古衛(wèi)河曲流型河床內(nèi)迂回扇沉積中的第層粉土、第1層粉砂層；二、淺埋型古黃河沖積扇汊河沉積中的第層粉土、第1層粉細(xì)砂層；三、古黃河沖積扇河漫灘-泛流平地沉積中的第2、2層粉土層，以及其下的河漫灘串溝沉積的第2層粉細(xì)砂層。21新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究1.液化土層判別與分布第二章2.新鄉(xiāng)市區(qū)的液化土層類型(表24)%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（擊）qcMPafsMPa粉土26.21.961.652.70980.7680

38、.00410.036510.59.07.60.740.01621.40.2406.541.20.026粉砂24.91.951.612.69980.7550.05410.05415.15.1/0.01018.70.1977.052.80.028序號土層分類參數(shù)【表二】 古衛(wèi)河迂回扇液化地層物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（擊）qcMPafsMPa粉土28.91.931.572.70980.8800.0150.0455.18.87.60.840.01512.50.278.041.140.0

39、22粉砂24.92.001.622.69980.7130.0390.0953.63.0/0.01425.00.288.554.800.036序號土層分類參數(shù)【表三】 古汊河液化地層物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（擊）qcMPafsMPa2粉土26.71.901.502.70910.78970.00400.01575.54.37.60.3810.02019.40.2189.431.30.0302粉土27.81.931.512.70950.7880.00940.02585.47.37.8

40、0.6640.01119.50.17511.231.10.0222粉砂22.52.021.622.69950.6270.02100.05354.13.0/0.01631.30.11314.875.00.065序號土層分類參數(shù)【表四】 泛流平地液化地層物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表22新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章1.淺埋型古衛(wèi)河曲流型河床迂回扇沉積中的粉土和粉砂層 衛(wèi)河源于太行山東南麓。自西向東流經(jīng)市區(qū)有色金屬材料廠，解放橋、民主路和平巷、和平商店、四中、豫北賓館和榮康醫(yī)院等處，市內(nèi)流長已查明段約5公里。 古衛(wèi)河發(fā)育于第四紀(jì)全新世早期的古黃河沖積扇平原之上，該河系一

41、“曲流型”河道，其凸岸發(fā)育了河床相的遷回扇沉積，自上而下巖性為:第層粉土，灰褐-灰黑色，稍密，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。厚3.2-6.5米；第1層粉細(xì)砂，黑色，松散稍密，以粉砂為主，局部相變?yōu)楹稚臃弁痢：?.0-6.8米；第2層礫砂，灰色，礫徑0.3-0.8厘米，含量約30%左右，呈半渾圓狀。局部相變?yōu)楹[中粗砂。厚0.6-1.2米。整套地層普含腐植質(zhì)，朽木塊及少量蚌、螺殼，有腐臭味。具典型的河床相上細(xì)下粗的“二元結(jié)構(gòu)”。粘粒含量粉土小于10%，砂土一般小于5%。多為中壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)粉土為3-5擊，砂土為3-10擊。壓締模量6.5-7.0Ma，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80-120kPa。地下水位4-8

42、米，一般3.0-5.5米（圖八）。 古衛(wèi)河切割深度約8.0-10.0米，局部達12.5米。其沉積物被1人工填土層與黃河沖積扇(Q4)的2粉土層所覆蓋隱埋，覆蓋厚度約2.0-3.0米。23新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章700【圖八】古衛(wèi)河迂回扇巖性縱剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂第層粉土，灰褐-灰黑色，稍密，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。厚3.2-6.5米；第1層粉細(xì)砂，黑色，松散稍密，以粉砂為主，局部相變?yōu)楹稚臃弁?。?.0-6.8米；第2層礫砂，灰色，礫徑0.3-0.8厘米，含量約30%左右，呈半渾圓狀。局部相變?yōu)楹[中粗砂。厚0.6-1.2

43、米。古衛(wèi)河切割深度約8.0-10.0米，局部達12.5米。其沉積物被1人工填土層與黃河沖積扇(Q4)的2粉土層所覆蓋隱埋，覆蓋厚度約2.0-3.0米。737169676563615957737169676563615957-鉆孔距離970142085052472.85有色金屬28372.81和平糧油店56072.46和平商店55872.45豫北賓館91271.70榮康醫(yī)院北東東北西西12111222.906.007.007.8010.3012.0013.302.507.009.7010.2011.8013.1014.002.507.108.509.0010.7013.0015.001.002.

44、305.507.708.3011.0012.5014.000.702.006.5011.3012.5013.0024新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章2.淺埋型古黃河沖積扇汊河沉積中的粉土和粉細(xì)砂層 該古汊河位于市區(qū)南部與沖積扇北緣平行呈南西-北東向延伸，查明延長約8公里。已查明段南起市二苗圃，向北至解放路糧油庫、市建三公司，折向北東沿人民勝利渠至南干道，再沿南干道向東過東于道經(jīng)原絲綢廠而止于五水廠。 古汊河發(fā)育于第四紀(jì)全新世古黃河沖積扇平原之上，其切割深度小于古衛(wèi)河（圖八、圖九），但消亡時期則早于古衛(wèi)河(圖五)。自上而下巖性為：第層粉土，灰-灰黑色，常夾薄

45、層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或粉砂，含較多的腐植質(zhì)、朽木塊、蚌、螺殼，有少量小鈣核。粘粒含量8.8%左右。飽和，松散-稍密，壓縮系數(shù)0.27，為中壓縮性土。標(biāo)貫擊數(shù)4擊左右，壓縮模量8.0MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80-120kPa。厚3.0-3.8米；第1層粉細(xì)砂，灰-深灰色，普便含大量蚌殼和少量腐植質(zhì)、朽木塊與小螺殼。粘粒含量3.0%，飽和，松散一稍密，局部中密，壓縮系數(shù)0.28,為中偏低壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)5擊。壓縮模量8.5MPa,承載力標(biāo)準(zhǔn)值100 140kPa 。厚1.5-3.5米;2層礫砂，灰色，密實，礫徑0.3-0.7厘米，含量30-50%，分選性和磨圓度均好，含蚌殼，局部相變?yōu)楹[中粗砂。厚0.

46、6-1. 2米。地下水位2- 4米，一般為2.5米左右。（圖九）。 古汊河整套地層具典型的河床相上細(xì)下粗的“二元結(jié)構(gòu)”，其上被古黃河沖積扇(Q4)層粉質(zhì)粘土和2層粉土及1層人工填土所覆蓋，覆蓋厚度約2.2-3.4米。25新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章【圖九】古汊河巖性縱剖面圖素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫 砂第層粉土，灰-灰黑色，常夾薄層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或粉砂，含較多的腐植質(zhì)、朽木塊、蚌、螺殼，有少量小鈣核。粘粒含量8.8%左右。飽和，松散-稍密，壓縮系數(shù)0.27，為中壓縮性土。標(biāo)貫擊數(shù)4擊左右，壓縮模量8.0MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80-120kPa。厚

47、3.0-3.8米；第1層粉細(xì)砂，灰-深灰色，普便含大量蚌殼和少量腐植質(zhì)、朽木塊與小螺殼。粘粒含量3.0%，飽和，松散一稍密，局部中密，壓縮系數(shù)0.28,為中偏低壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)5擊。壓縮模量8.5MPa,承載力標(biāo)準(zhǔn)值100 140kPa 。厚1.5-3.5米;2層礫砂，灰色，密實，礫徑0.3-0.7厘米，含量30-50%，分選性和磨圓度均好，含蚌殼，局部相變?yōu)楹[中粗砂。鉆孔距離737169676563615957737169676563615957-49873.82解放路市建三處73273.79東風(fēng)電器廠48372.56中醫(yī)院58072.45五金廠78276.18絲綢廠東148060012

48、60734西南北東12121220.801.803.506.708.009.5011.7015.100.802.003.006.807.908.4010.0011.5013.3015.000.301.303.006.208.609.2010.3012.5015.000.301.002.506.008.709.009.5011.8014.000.201.002.105.208.008.7011.0014.0026新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章3.古黃河沖積扇河漫灘-泛流平地沉積中的粉土和粉細(xì)砂層 這部分地層分布于市區(qū)南干道（金穗大道）以南的衛(wèi)河交接洼地南部

49、及古黃河背堤洼地一帶，賦存于第四系全新統(tǒng)中。自上而下巖性為:第2層粉土，褐黃色，粘粒含量4.3%，均質(zhì)，濕-很濕，稍密-中密，壓縮系數(shù)0.22，為中壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)3擊，壓縮模量9. 4MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值90- 120kPa厚1.0-3. 0米;第2層粉土，褐黃色，粘粒含量7.3%，濕-很濕，稍密-中密，壓縮系數(shù)0.18,為中壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)3擊，壓縮模量3. 9MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80- 100kPa。厚1米左右；第2層粉砂透鏡體，褐紅色，粘粒含量3.0%，均質(zhì)、松散，壓縮系數(shù)0.11,為中偏低壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)7擊，承載力標(biāo)準(zhǔn)值100- 120kPa厚0-1.0米。該層系1層粉質(zhì)粘土

50、透鏡層的相變產(chǎn)物（圖十），見于新鄉(xiāng)開發(fā)區(qū)農(nóng)業(yè)銀行至護神織物有限公司一帶，為河間帶河漫灘-泛流平地上的串溝沉積。 由于本區(qū)2層裸露地表，為市區(qū)古黃河沖積扇平原中第四系全新統(tǒng)(Q4)的地層（圖十），加之地下水位較高，埋深一般1.0-2.0和2.0-4.0米（圖七） ，因此地基液化點散布全區(qū)各處圖四)。 在市區(qū)西北部西水廠至飛機場一帶，尚有埋深5米左右的古汊河（圖四），沉積物以粉土為主，底部為粗砂一礫砂，含少量蚌殼，因地下水位較低，埋深6-10米（圖七），經(jīng)初步判別為不液化土層，故未予論述。27新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究2.液化土層的成因類型、分布及巖性特征第二章素填土粉 土粉質(zhì)黏土粉 砂細(xì) 砂礫

51、砂107773.01103廠872.66540廠85372.64農(nóng)行72672.00東臺頭737169676563615957737169676563615957-鉆孔距離68060053068079271.74總后12221122北北西南南東1.302.303.204.106.509.3013.2015.000.902.003.004.807.0010.002.102.603.305.005.807.3011.2013.0015.001.803.004.007.109.8012.1015.002.103.104.206.309.5012.5015.00第2層粉土，褐黃色，粘粒含量4.3%，均

52、質(zhì)，濕-很濕，稍密-中密，壓縮系數(shù)0.22，為中壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)3擊，壓縮模量9. 4MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值90- 120kPa厚1.0-3. 0米;第2層粉土，褐黃色，粘粒含量7.3%，濕-很濕，稍密-中密，壓縮系數(shù)0.18,為中壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)3擊，壓縮模量3. 9MPa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80- 100kPa。厚1米左右；第2層粉砂透鏡體，褐紅色，粘粒含量3.0%，均質(zhì)、松散，壓縮系數(shù)0.11,為中偏低壓縮性土，標(biāo)貫擊數(shù)7擊，承載力標(biāo)準(zhǔn)值100- 120kPa厚0-1.0米。該層系1層粉質(zhì)粘土透鏡層的相變產(chǎn)物本區(qū)2層裸露地表，為市區(qū)古黃河沖積扇平原中第四系全新統(tǒng)(Q4)的地層【圖十】古汊河巖

53、性縱剖面圖28新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究3.液化地層液化等級的劃分第二章1.液化判別準(zhǔn)則29新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究3.液化地層液化等級的劃分第二章1.液化判別準(zhǔn)則3、巖土工程勘察規(guī)范第5.7.9條規(guī)定地震液化的進一步判別，除應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011）的規(guī)定執(zhí)行外，尚可采用其他成熟方法進行綜合判別。 （1）靜力觸探試驗判別法。當(dāng)實測計算比貫入阻力Ps或?qū)崪y計算錐尖阻力qc小于液化比貫入阻力臨界值pscr或液化錐尖阻力臨界值qccr時，應(yīng)判別為液化土。 (2) 剪切波速判別法。實測剪切波速vs大于計算的臨界剪切波速vscr時，可判為不液化。2、建筑抗展設(shè)計規(guī)范GB500

54、11-2010第4.3.5條規(guī)定，存在液化土層的地基，應(yīng)探明各液化土層的深度和厚度，并按下式計算液化指數(shù)，劃分地基的液化等級。ni=1Ile= 1-Ni/NcridiwiIle-液化指數(shù);n-在判別深度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗點的總數(shù)，Ni、Ncri-分別為i點標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)的實測值和和臨界值，當(dāng)實測值大于臨界值時應(yīng)取臨界值的數(shù)值；di-i點所代表的土層厚度 (m);wi-i土層考慮單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值(單位為m-1).當(dāng)該層中點深度不大于5米時應(yīng)采用10，等于20米時應(yīng)采用零值，5- 20米時應(yīng)按線性內(nèi)插法取值。30新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究3.液化地層液化等級的劃分第二章2.液化判別方法

55、分析 鑒于目前雖有靜探和波速試驗等判別方法，但絕大多數(shù)均以標(biāo)貫方法為基礎(chǔ)， 標(biāo)貫判別法，已為我國工程界所熟悉，也得到國際上的好評，可信可靠。 同時標(biāo)貫方法設(shè)備簡單，操作方便，易于推廣，因此我們認(rèn)為目前應(yīng)以標(biāo)貫方法進行液化判別與液化等級劃分，將靜探方法和波速方法所獲成果作為參考。31新鄉(xiāng)市地震液化地層特征研究3.液化地層液化等級的劃分第二章3.液化等級及其危害 新鄉(xiāng)市中心區(qū)位于黃河沖積扇平原的泛流平地上，區(qū)內(nèi)已查明的第四系全新統(tǒng)飽水的粉土和粉砂有三種類型。其中市中心區(qū)東南隅泛流平地上的液化土層頂、底板埋深分別為1和6米； 市中心區(qū)淺埋型古衛(wèi)河與古汊河中的液化土層頂、底板理深分別為4和11米。各地貌單元中液化地基按液化等級分類統(tǒng)計列本頁表格:古衛(wèi)河古衛(wèi)河古汊河古汊河泛流平地泛流平地液化程度個百分?jǐn)?shù)（%）個百分?jǐn)?shù)（%）個百分?jǐn)?shù)（%）不 液 化211.7613.8413.33輕微液化741.18415.381963.33中等液化741.18934.62723.33嚴(yán)重液化15.881246.15310.00合 計17100.0026100.0030100.00 將表中所列數(shù)據(jù)與宏觀調(diào)查資料進行液化指數(shù)對比，可以發(fā)現(xiàn)：1.泛流平地以輕微液化為主，地震時地面一般發(fā)生輕微的噴水冒砂現(xiàn)象，建筑物大部分無震害和破環(huán)。2.古衛(wèi)河以輕微及中等液化為主，地震時地面噴