浅谈杭州城市主要的地质作用

■宋俊 许淳杰 王水晶

（浙江省工程物探勘察院 浙江杭州310000）

浅谈杭州城市主要的地质作用

■宋俊 许淳杰 王水晶

（浙江省工程物探勘察院 浙江杭州310000）

杭州城市化逐渐加快，文化、经济等得到了高速发展。但是城市的发展对地质环境的影响与日俱增，引发一系列地质问题。本文主要从以下六个方面阐述杭州城市的地质现象：软土地基变形及软土处理问题；地面沉降问题；地下水问题；饱和砂土振动液化问题；构造断裂与地震问题；岩溶与地面崩塌问题。

地质现象地质构造建筑安全

0　引言

近些年，杭州的城市化进程逐渐加快，城市面貌日新月异，城市由平面开发转向立体空间开发，城市对地质环境的影响与日俱增，环境质量欠佳、市政设施脆弱，一遇狂风暴雨，城市内涝，出行不便等现象制约了杭州经济的发展，由此产生了一系列的地质灾害，例如长期和大量抽吸地下水，使大面积的水文地质条件发生变化，引发地面沉降。经过多年研究，笔者总结出杭州城市地质问题主要有九个方面的问题，它们是：（一）软土地基变形及软土处理问题。（二）地面沉降问题。（三）地下水问题。（四）饱和砂土振动液化问题。

1　杭州市地形地貌及地质构造

杭州市地形地貌类型复杂多样，主体是丘陵地带，诸山环抱西湖，形成“明珠”西湖“三面环山一面城”的独特秀丽景色。杭州地貌形态划分为三个区：中低山丘陵区、山麓沟谷区、滨海平原区。杭州地质构造比较复杂，不同方向，不同规模的深大断裂十分发育，主要有金马—乌镇、萧山—球川、余杭—嘉兴、昌化—普陀、孝丰—三门湾等断裂。杭州市地震设防烈度为Ⅵ度，设计地震基本加速度为0.05g。

2　杭州城市地质问题

2.1软土地基变形与软土处理问题

杭州在漫长的地质年代里，经受三次海侵，沉积了三层淤泥质软土，厚度可达20～30m。这几层软土具有流变性，高压缩性，低强度的特点，在软土地区进行地下工程施工时会引起周围土体内应力场发生变化，隧道基地土体产生回弹，软土的触变改变了土体的结构强度，降水又会引起土层再固结，当隧道施工离地面建筑物较近时，会引起坍落和沉降等不良影响，影响建筑物质量和安全使用。这三层软土物理力学性质见表2。

表2　各软土层物理力学性质综合表

一般不宜以软土作为建筑物的基础持力层，当必须采用软土层作持力层时，应进行必要的地基处理，如采用堆载预压或真空预压或水泥搅拌桩等复合地基方案。

2.2地面沉降问题

杭州市位于长江三角洲区域，地面沉降问题主要由软土地区密集建筑群诱发的。杭州地表下广泛分布着软土，由建筑群引起的地面沉降日趋严重。目前，国内外对于密集建筑群诱发地面沉降的研究成果很少，缺乏对其沉降规律和机理的分析研究。杭州在这方面做的工作也不多。为此，杭州市有关部门一方面应采取限制开采地下水的有力措施。

2.3地下水问题

杭州市地下水类型有四种：①第四系孔隙性潜水、②第四系承压水、③基岩裂隙水、④岩溶水。对工程建设影响较大的为潜水和承压水。第四系孔隙性潜水埋藏浅，对混凝土结构一般无腐蚀性。潜水对工程建设的影响主要是降水排水时，易发生流砂或管涌，影响基坑边坡稳定，影响地下管道的正常使用，还会使邻近建筑物产生裂缝、倾斜甚至倾倒。第四系承压水顶板埋深一般为26～40m，含水层厚度20～25m。杭州东部承压水水头压力30m左右，承压水头一般在地表下5.0～9.3m，出水量100～300m3/d。承压水对工程建设的影响主要是：①施工时挖穿含水层顶板产生基坑突涌，直接威胁施工人员和工程安全；②影响基坑稳定性。所以在地下空间设计，施工前必须查明地层情况及承压含水层水头情况。

2.4饱和砂土振动液化问题

饱和砂土对工程建设的主要问题是渗透性较好，遇水易坍塌，易发生管涌和流砂，受振动易产生液化，致使地基失效。应根据工程规模，从工程的抗震设计要求及地基土物理力学性质判定液化可能性，采用标贯判别法、静探判别法或波速试验法进行液化可能性，液化指数及液化等级的判别。由于该层土渗透性较大，基坑开挖时采取降水措施。一般基坑开挖大多采用轻型井点降水方案。饱和砂土振动液化的危害性主要表现在4个方面：①地面下沉；②地表塌陷；③地基土承载力丧失；④地面流滑。砂土振动液化的处理方法主要分为两种：第一种是将可液化土层全部或部分处理，挖除部分液化土层或浅层地基加固的方法。第二种是液化不严重时不作地基处理，着重增加上部结构的整体刚度和均衡对称性，以及加强基础的整体性和刚性，以提高建筑物均衡不均匀沉降的能力，减少地基液化可能造成的危害。

2.5构造断裂与地震问题

杭州属嘉兴—常山地震带，地震发生特点是地震震级小、强度弱、频率低。杭州市地震设防烈度为6度，设计地震加速度为0.05g。区内无新构造活动迹象，亦无明显的活动性断裂发生，区域稳定性良好。杭州市构造断裂比较发育，主要有北东向的金马—乌镇断裂、萧山—球川断裂和北西向的孝丰—三门湾断裂和东西向昌化—普陀断裂。最晚活动时期至晚更新世（Q3），全新世（Q4）以来未活动过。这四条断裂属于区域性活动断裂，对于重要工程建设应尽量避开这些断裂或采取相应措施。

3　结束语

杭州作为世界著名风景旅游城市和历史文化名城，拥有丰富的自然、人文景观，国内外享有很高的知名度。杭州城市面貌日新月异，道路比较宽敞整洁，城市美丽宜人，人民生活比较安定富裕。但是随着城市化进程的加快，城市由平面开发转向立体空间开发，城市对地质环境的影响与日俱增，由此产生了一系列的地质灾害。有关部门应该对杭州地质问题引起足够多的重视，最大程度上避免地质问题给人民财产带来巨大损失。更好了促进杭州作为世界著名风景旅游城市和历史文化名城的快速发展。

[1]杨国强.杭州市地面沉降探讨 [J].长安大学学报 (地球科学版).2012(03).

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-2-5-1