Engineering Geological Zoning of Lang Qi Island Earthquake Micro-zoning
陈为伟 CHEN Wei-wei；郑师春 ZHENG Shi-chun
（福建省地震局，福州 350003）
（Fujian Earthquake Agency，Fuzhou 350003，China）
摘要：福州市琅岐岛为闽江口冲积岛屿，总体属于丘陵与冲海积平原交错地貌，地势大致中间高，四周低。通过收集琅岐岛钻孔资料，并进行场地勘察钻探，编制了小区划场地第四系厚度等值线图，将小区划场地划分为三个工程地质单元，为小区划提供基础资料。
Abstract: Fuzhou Lang Qi Island is an alluvial island in the Min River Estuary. It is generally a staggered landform of hills and alluvial and coast plain. The terrain is roughly high in the middle and low in the surrounding area. By collecting the drilling data of the island and conducting investigation drilling, the isopach map of Quaternary sediments of the micro-zoning site was compiled, and the site was divided into three engineering geological units to provide basic data for the earthquake micro-zoning.
关键词：地震小区划；工程地质分区；小区划场地
Key words: earthquake micro-zoning；engineering geological zoning；micro-zoning site
中图分类号：P642.27 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）26-0213-03
0 引言
地震小区划，是城镇、大型厂矿企业、经济开发区等建设范围为土地利用和规划、防灾规划制定、一般建设工程等提供抗震设防科学依据的地震安全性评价[1]。工程地质分区是地震小区划项目的重要组成部分，它围绕区划范围，在充分利用和收集已有资料的基础上，开展野外地质调查、场地勘察等工作[2]，利用地貌、地层、岩性组合等因素[3]，编制地震工程地质分区图，为地震小区划提供基础资料[4][5]。
本文研究的地震工程地质分区服务于福州市琅岐岛地震小区划。在广泛收集与分析福州市琅岐岛已有的工程地质资料基础上，进行了小区划场地岩土工程勘探和工程地质单元分区工作。
1 工作区概况
福州市琅岐岛位于福州市东部，地处闽江入海口。三面环江，东面临海，西、北面分别与亭江镇，连江琯头镇和粗芦岛、川石岛隔江相望，南面经琅岐大桥与福州市长乐区跨江相连，西面经琅岐闽江大桥与福州市马尾区相连。
2 地震工程地质条件分区
2.1 场地地形地貌
根据收集地质资料、卫片判读和现场调查，福州市琅岐岛为闽江口冲海积岛屿，场地地貌总体属于丘陵与冲海积平原交错地貌，地势大致中间高，四周低。岛屿中部为丘陵，海拔高程在75～275m间，山体部分地区基岩裸露；岛屿四周主要为冲海积平原地貌，微地貌主要为水塘、果林、田地等，高程约3～10m，地形大体较为平坦。
2.2 场地钻探
2.2.1 收集资料
收集琅岐岛及周边开展的地震安全性评价项目的勘察资料（66个钻孔）①②③，同时，还收集了琅岐岛内开展的环岛路设计施工勘察阶段的钻孔资料（157个钻孔）。
充分利用上述收集的资料，通过整理与分析，对小区划场地的工程地质概况有个基本的了解，为场地勘测提供了帮助。另外，直接选取引用收集的地震安全性评价项目资料中的三个钻孔（重新编号：ZK40～ZK42）参与小区划的场地工程地质单元划分。
2.2.2 钻孔布设及要求
钻孔布设原则主要考虑地貌类型及工程地质单元，经收集资料，初步判别场地大致分成丘陵区、山前残坡积区和冲淤积平原区三类工程地质单元。经现场调查踏勘，发现丘陵区覆盖层主要为坡残积土，且薄（1～3m）或大面积基岩裸露，布设少数钻孔；冲海积平原区分布范围广，覆盖层厚度变化大，为布设钻孔主要区域；山前残坡积区是丘陵区与冲海积平原区过渡带，面积较小，可布设适量钻孔。
钻探一期布置了37个钻孔（编号：ZK1～ZK37），二期补勘2个钻孔（编号：ZK38～ZK39），共计39个钻孔，基本涵盖了小区划场地不同的地形地貌单元。钻探要求、原位测试及室内土工试验均按《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB 50021-2001）的相关要求进行。
2.3 地层结构及岩性特征
根据现场钻探揭露岩土芯鉴别，结合现场取样进行室内试验的结果表明，在钻孔控制深度范围内地基土层主要为人工杂填土，冲淤积成因的淤质土、粘性土、砂砾、卵石等，下部少量见有残坡积成因的残积砂质粘性土，基底为花岗岩和凝灰岩。场地岩土层按其成因、力学强度不同划分工程地质层，现将各岩土层特征自上而下分述如下：
①杂填土：杂色，灰黄，松散，湿，成分杂，主要由粘性土、建筑，生活垃圾与少量碎块石组成。
素填土：灰黄色，松散，干~稍湿，主要由砂性土与少量（10～15％）碎块石组成。
②粉质粘土：褐黄色，湿，可塑，光滑，无摇振反应，干强度高，韧性中等，含铁质氧化物，层面厚0.30m多为原耕植土，富含植物根、茎、叶等有机质。
③淤泥：深灰色，饱和，流塑，含腐植质，有臭味，摇振反应慢，切面光滑，有光泽，干强度及韧性中等。
淤泥夹砂：灰褐色，饱和，软（流）塑，切面稍光滑，摇振反应慢，干强度与韧性中等，本层普遍夹叶片状细砂，局部淤泥与细砂交互产出，似千层糕状。
④细砂：灰黄色，饱和，稍~中密，泥质含量占10-15%，颗粒形状多为浑园状。
⑤中砂：深灰色，饱和，稍密，本层以中砂为主，砂粒矿物成份主要为石英，次为长石，颗粒形状多为次浑园状。
⑥粉质粘土：浅黄色，稍湿，可塑，稍光滑，无摇振反应，干强度高，韧性中等，局部混含粗中砂。
⑦含砾粗砂：浅黄色，饱和，稍～中密，含少量泥质，级配较差。
⑧淤泥质土：浅灰色，饱和，软（流）塑，含腐植质，有臭味，切面光滑，无摇振反应，干强度与韧性中等。本层富含有机质，腐植物及贝壳，下部普遍夹叶片状中细砂。
⑨卵石：灰黄色、浅灰色，饱和，中密～密实，一般粒径3～7cm，形状多呈次浑园～次棱角状，表面光滑，母岩成份以中风化花岗岩为主，岩质坚硬，分选性差，粒径悬殊，骨架颗粒间由砾砂及泥质充填。卵石含量在横向及纵向上均存在一定的不均匀性。
⑩残积砂质粘性土：灰黄色，稍湿，稍密，可塑，稍有光滑，干强度高，韧性中等，由花岗岩风化残积形成，具有遇水易软化性。但风化程度、塑性状态、含砂量，变化大，下部标贯击数实测值N﹥30击/30cm，为全风化花岗岩。
{11}强风化花岗岩（砂土状）：灰黄、褐黄色，硬，湿，含大量石英颗粒、长石、云母片，岩芯呈砂土状。岩石坚硬程度等级属极软岩，岩体完整性等级属极破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ类。
强风化凝灰岩（砂土状）：褐灰，浅灰，灰色，块状构造，凝灰结构，以砂土状为主，含大量风化粘土矿物。岩体极破碎、极软岩，岩体基本质量等级分类Ⅴ级。
{12}强风化花岗岩（碎块状）：浅灰黄，硬，湿，含大量石英2颗粒、长石、云母片，岩芯呈碎块状，手掰易碎。岩石坚硬程度等级属软岩，岩体完整性等级属破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ类。
强风化凝灰岩（碎块状）：浅灰黄、灰白、浅灰，灰青色，凝灰结构，块状构造，裂隙发育。岩体极破碎、软岩，岩体基本质量等级分类Ⅴ级。
{13}中风化花岗岩：浅灰、灰白色，坚硬，花岗岩结构，块状构造，风化裂隙发育，上部较破碎，岩芯呈碎块-短柱状，中下部较完成，岩芯呈短-长柱状，岩石坚硬程度分类属坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级属Ⅱ级，未发现有洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。
2.4 场地工程地质单元
根据钻孔（ZK1～ZK39）和收集的钻孔资料（220个），考虑场地地形地貌条件、地层分布及其岩土物理力学性质，编制了小区划场地第四系厚度等值线图（图1）；同时结合野外调查和卫片判读，将小区划场地划分为三个工程地质单元（区），分别为丘陵区、残坡积区和冲淤积平原区，编制了小区划场地工程地质分区图（图2）。
2.4.1 丘陵区
主要分布于琅岐岛中部，海拔高程约50～270m，岛上最高的两座山白云山（275m）、九龙山（255m）位于该区。基岩为燕山期花岗岩或侏罗纪火山岩，第四系由花岗岩或火山岩风化的粘性土、碎石等组成，厚度一般1～3m。地表多被植物覆盖，局部基岩裸露。根据地层结构、岩土性质，初步评判其建筑场地类别为Ⅰ～Ⅱ类。
2.4.2 残坡积区
主要分布于丘陵区外缘，海拔高程约10～50m。第四系由残积、坡积的粘性土、碎石等组成，厚度约10～20m。根据地层结构、岩土性质，初步评判其建筑场地类别为Ⅱ类。
2.4.3 冲淤积平原区
主要分布于琅岐岛四周，海拔高程小于10m。由海陆交互沉积所构成，第四系主要由淤泥、细砂、淤泥夹砂、中砂、粉质粘土、卵石、残积砂质粘性土等组成，各地方厚度不均，一般厚15～50m，最大可达60～80m。根据地层结构、岩土性质，初步评判其建筑场地类别主要为Ⅱ～Ⅲ类。
由第四系厚度等值线图可见，从琅岐岛的丘陵区至残坡积区、冲淤积平原区第四系厚度逐渐加厚，岛屿中部丘陵区第四系一般小于3m或基岩裸露，基底面由丘陵区向水域倾斜，第四系厚度在岛屿外围最厚。即从琅岐岛中部丘陵区至东、南、西部，第四系厚度逐渐加深，钻孔揭示第四系厚度最大达79.5m。其中，南部地区等值线较为密集，第四系厚度变化较快。
3 结语
本次通过收集、整理和分析琅岐岛的地形地貌、工程地质等相关资料，并进行了场地工程地质条件现场调查、钻探及原位测试等勘测，以及场地岩土力学性能测定，编制了小区划场地第四系厚度等值线图、工程地质分区图，得到了如下成果：①福州市琅岐岛为闽江口冲积岛屿，总体属为丘陵与冲海积平原交错地貌，地势大致中间高，四周低。岛屿中部为丘陵，海拔高程在75～275m间，山体部分地区基岩裸露；岛屿四周主要为冲海积平原地貌，高程约3～10m，地形大体较为平坦。②钻孔揭示深度范围内，小区划场地岩土层主要有：人工填土，第四纪冲淤积成因的淤质土、粘性土、砂砾、卵石等，少量钻孔见有残坡积成因的残积砂质粘性土，基岩为花岗岩和凝灰岩。③小区划场地划分为三个工程地质单元（区），为丘陵区、残坡积区和冲淤积平原区，其中，冲淤积平原区面积最大，主要分布岛内四周；丘陵区面积次之；残坡积区最小。
注释：
①省道201琅岐闽江大桥及连接线工程场地地震安全性评价报告.福建地震地质工程勘察院，2010。
②福州绕城高速公路东南段长门大桥工程场地地震安全性评价报告.福建地震地质工程勘察院，2010。
③国道主干线福州绕城高速公路东南段及可门疏港连接线特大桥（东岱、凤窝）、长隧道（曹阳山、定安、凤窝、南峰）工程场地地震安全性评价报告.福建地震地质工程勘察院，2010。
参考文献：
[1]卢寿德.工程场地地震安全性评价宣贯教材（GB17741-2005）[S].北京：中国标准出版社，2006.
[2]田勤虎，李晋，李晓妮，等.渭南市地震小区划地震工程地质分区[J].华南地震，2014，34（1）：47-51.
[3]范士凯.地震小区划的工程地质-地震工程准则及实例分析[J].资源环境与工程，2006（20）：601-607.
[4]胡聿贤.地震安全性评价技术教程[M].北京：地震出版社，1999. |
