新乡市地震液化地层特征研究与演变

1、新乡市地震液化地层特征研究与演变第一章 新乡市地理位置与地质概况第二章 新乡市地震液化地层特征研究第三章 新乡市地震液化地层演变研究目录CONTENTS第一章 新乡市地理位置与地质概况 新乡市地理位置与地质概况1.地形地貌1第一章新乡市区大部位于太行山东南麓的山前倾斜平原与黄河冲积扇平原的接壤处，地势西高东低，北高南低，平原区总体从西南向东北平缓倾斜。根据地貌成因和形态特征，自北而南可划分出四个地貌小区。低山丘陵区位于潞王坟金灯寺以北，总体呈舌状向南倾斜，丘陵顶部多呈岗状和浑圆状，海拔多为100-300米 ，相对高差般50-100米 ，坡降10- 15%。太行山前冲洪积倾斜平原区位于张门、鲁堡

2、、耿黄及李士屯以，呈近东西向条带状展布，宽约2-6公里，海拔72-84米，坡降2-3% ;微向南南东倾斜。区内有平行发育的箱形谷，微高地及冲沟等徽地貌形态。低低山山丘丘陵陵区区山山前前冲冲积积平平原原区区卫卫河河卫河共产主义渠卫河新乡市交交接接洼洼地地区区王门洪洪古古黄黄河河背背堤堤洼洼地地区区洪门乡古河滩【图一】新乡市地貌分布及浅层地下水漏斗分布图倾倾斜斜 新乡市地理位置与地质概况1.地形地貌2第一章卫河交接洼地区位于卫河共产主义渠之间及其两侧，居市中心区的北、中部，系太行山前冲洪积倾斜平原与黄河冲积扇平原的交接区,系一从西向东继而折向北东的槽形洼地，为地表水和地下水的汇集地带。海拔一般为7

3、0-74米， 相对高差2米左右，坡降0.25-1. 0%。古黄河背堤洼地区位于市区南部的八里铺，马小营及刘庄营一带， 系一微向北东倾斜的槽状洼地。海拔一般为70- -74米，相对高差约2米，坡降0. 25%左右。地势低易积水，多坑塘沼泽，并有盐渍化现象。低低山山丘丘陵陵区区山山前前冲冲积积平平原原区区卫卫河河卫河共产主义渠卫河新乡市交交接接洼洼地地区区王门洪洪古古黄黄河河背背堤堤洼洼地地区区洪门乡古河滩【图一】新乡市地貌分布及浅层地下水漏斗分布图倾倾斜斜3新乡市地理位置与地质概况2.地质构造第一章+北北站站 凸凸起起北站南鲁堡大块村F4-60-55-65F3F2F1F5F6大召营大召营凹陷大召

4、营凹陷洪门-72.5-70F7朗公庙七里营凸起七里营凸起七里营符守集-65-60古固寨汤汤阴阴地地堑堑西西部部斜斜坡坡新乡市F1汤西断裂F2曲里断裂F3青羊口-小店断裂F4新乡-商丘断裂F5峪河-新乡断裂F6朱营断裂F7盘古寺-新乡断裂u 新乡市区地跨新华夏系构造第二沉降带中段的华北拗陷与第三隆起带中段的太行隆起两个一级构造体系单元，系新华夏系北北东向太行山前断裂带，秦岭系纬向构造东段北支东西向盘古寺一新乡断裂带与北西向构造新乡一商丘断裂带三大巨型构造体系交汇的部位。u 在二级构造体系上，新乡市区位于新华夏系构造汤阴地堑南段西侧斜坡带的西缘与太行隆起南段北站凸起的南端，其南与秦岭系构造中的大召

5、营凹陷东段相接，市区恰居“井”字型断裂构造网络之上(图二) 。【图二】新乡市构造区域图4新乡市地理位置与地质概况2.地质构造第一章u 汤阴地堑是太行山前断裂带上三个因地震活动而著名的地堑之一，地堑南段的新乡市在震源区历史上曾多次发生5.5级和6级中、强地震。近期1978年又发生新乡4.9级地震(图三)。市区附近地震烈度为8度， 是全省高烈度区覆盖面积最大的城市。近年国家地震局曾多次将豫北列为全国地震重点监视防御区之一，新乡市系其中的重点设防城市。36。35。35。 05 10( 千 米 )山山西西1 1 3。30114。001 1 3。30114。0000402036。0035。4035。20

6、省省太行山脉三 郊 口-48-45-42-40-40-44-48-50+/-50+-+林 县林 县鹤 壁 市鹤 壁 市汤 阴汤 阴安 阳 市安 阳 市延 津延 津朗 公 庙朗 公 庙七 里 营七 里 营河北省河北省修 武武 陟获 嘉获 嘉大 召 营新 乡 市新 乡 市洪 门卫 辉 市卫 辉 市淇 县淇 县小 店胙 城榆 林辉 县 市辉 县 市-45-42-40-36-35-48孙 杏 村东 屯狮 豹 头青 羊 口+巨 桥宜 沟-50-48-45-44-40-35-30-20-10+-15-20-25-35-40-44-20-44-45-42-40-35-30-25-25-20-34-30-20

7、-100-50-/471980.82401967.11.6401967.3.651814.2.412太 公 泉401967.4.13 51587.4.10凤 泉 区 61587.4.10451978.6.551987.4.1012 6344-3451737.9.301235。36。35。【图三】汤阴地堑布格重力异常与历史地震震中分布图5新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章1.地层划分新乡市区除北部低山丘陵区有奥陶系(01+02)白云岩、白云质灰岩、灰岩、泥灰岩与少量页岩，以及上第三系(N )有泥岩、泥质砂岩与泥灰岩等基岩地层出露外，平原区均为第四系(Q)松散沉积地层所覆盖。市区第四系的沉

8、积环境南北迥异，其相变交接带大致在共产主义渠附近。12（1）共产主义渠以北地区为太行山前坡积一洪积物， 自下而上为:A.中更新统(Q2)因地形切割，仅在北部低山丘陵区的冲沟中零星出露，为棕红、棕黄色粉质粘土夹大量不等粒钙质结核及数层埋藏土，底部有砂砾石透镜体，厚10- 80米。 B.上更新统(Q3)，下段(Q )查出露于低山丘陵区，为浅棕黄色黄土状粉质粘土，含少量钙质结核，有时夹砂及砂砾石透镜体;上段(Q )出露于太行山前冲洪积倾斜平原区，主要为灰黄色黄土状粉土，其次为粉质粘土，下部有时有砂砾石层及中细砂透镜体。厚8- 60米。13236新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章1.地层划分(

9、2) 共产主义渠以南地区，为冰积、冰水堆积物(Q1)与古黄河冲积扇北缘冲积物(Q2-Q4)，自下而上为:A. 下更新统(Q1)，未出露，据钻孔揭露，主要为红色与灰绿色相间的粘土、粉质粘土及泥砾。厚0-90米。B. 中更新统(Q2)未出露，主要为黄灰绿及棕红等色粉土、粉质粘土及粉细砂层，含钙质结核，砂层中有时含 砾石。厚10-80米。C. 上更新统(Q3)，未出露,岩性与中更新统相似。厚8-60米。D. 全新统(Q4)，广泛分布于市区卫河交接洼地与古黄河背堤洼地一带，下部为灰黄、暗灰、黄白等色中一细 砂及粉砂层自北向南逐渐增厚，上部为灰、灰黄色粉质粘土，粉土。厚0-30米。7第一章新乡市地理位置

10、与地质概况3.地层岩性1.地层划分全新统地层是本报告的主要研究对象。目前国内外一致认为全新统的下限年龄为1- 1.2万年。据省有关单位研究 ，黄河冲积扇平原区全新统普遍有1- 2层淤泥层，全新统砂层上面的淤泥层，经C14测量其年龄为8125605年、1039147年(郑州)、116769年(项城)，因此将第一或第二淤泥层底或将其下伏砂层底界作为省境平原区全新统的底界。综合我市区各工程勘察项目(图四)的成果，现将市区全新统自上而下细分如下(图五):共产主义渠大朱庄学院路李庄西王村善河村白 小 屯62553000520005100050000西 牧 村前进路建设路北干道599中原路荣校路55856

11、0560西干道西水厂524四化厂八一路高湾 卫河平原路283+西孟姜女河人民路4900048000飞机场新乡市五水厂南干道1053+ +保健路7821077五壹厂金家营张庄牧野向阳路友谊路183丰华972762498粮油库4700046000853792东干纺织路文胜利劳动民解放新延路振中胜利渠八里铺朱召村化工路化726713二苗圃南外环路450005500054000530005200051000500004900048000路路路南路路马路一五路路路【图四】新乡市岩土工程勘察项目分布图共产主义渠大朱庄学院路李庄西王村善河村白 小 屯62553000520005100050000西 牧 村前

12、进路建设路北干道599中原路荣校路558560560西干道西水厂524四化厂八一路高湾 卫河平原路283+西孟姜女河人民路4900048000飞机场新乡市五水厂南干道1053+ +保健路7821077五壹厂金家营张庄牧野向阳路友谊路183丰华972762498粮油库4700046000853792东干纺织路文胜利劳动民解放新延路振中胜利渠八里铺朱召村化工路化726713二苗圃南外环路450005500054000530005200051000500004900048000路路路南路路马路一五路路路【图四】新乡市岩土工程勘察项目分布图非液化工程古卫河液化工程项目+古汊河非液化工程项目。古汊河液化

13、工程项目-古河漫滩-泛流平地液化工程项目8新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章【图五】全新世古黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂市区全新统自上而下细分土-粉土层，地表为厚度不等的杂填土和素填土，其下为粉土，褐黄色均质，湿一很湿，稍密- - 中密，压缩系数0.22，为中压缩性土。厚1.0-3. 0米。粉质粘土-粉土层，1粉质粘土，褐红，棕红色，软塑-可塑;2粉土，褐黄色，湿-很湿，稍密一中密，压缩系数0.18-0.47，为中压缩性土。总厚2. 0米。980110055072060013801150钻孔距离6255995581053521107797271371.33

14、73.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2

15、015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.009新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性 第一章市区全新统自上而下细分粉土层，灰褐、灰黑色，饱和，稍密一中密，压缩系数0.24，为中压缩性土。厚2.0- 4.0米。粉细砂层，灰黑色，底部为砾砂，饱和，松散一稍密，压缩系数0.191，为中压缩性土。厚2.0-5.0米。该层与粉土层为卫河冲积层。【图五】全新世古黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂980110055072060013801150钻孔距离625599558105352110779727

16、1371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509

17、.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0010新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章市区全新统自上而下细分粉质粘土层，褐红、棕褐、灰黑色，含少量小钙核及小螺壳，可塑，压缩系数0.33，为中压缩性土。厚0-2.5米。该层底部在新乡开发区局部相变为2褐红色粉细砂透镜体。粉土层，灰、灰黑色。饱和，松散一稍密，压缩系数0.27，为中压缩性土。厚3.0-3.8米。【图五】全新世古黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂980110055072060013801150钻孔距离625

18、5995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.00

19、1.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0011新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章市区全新统自上而下细分粉细砂层，灰、深灰色，底部为砾砂，饱和，松散一稍密，局部中密，压缩系数0.28,为中压缩性土。厚1.5-3.5米。该层与粉土层同为古河道地层，均含数量不等的蚌壳，小螺壳，腐植质、朽木及小钙核等(图五)。粉质粘土层，灰绿、灰白、灰黄色，含较多米粒状小钙核及小贝壳碎片，软可塑，压缩系数0. 29，为中压缩性土。厚1.0-2.5米。【图五】全新世古

20、黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂980110055072060013801150钻孔距离6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河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

21、.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新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章市区全新统自上而下细分粉土-粉质粘土层，棕黄、褐黄色，以粉质粘土为主，夹薄层粉土，有时呈互层，普含钙核，硬塑，粉土中密一密实，压缩系数0.16，为中偏低压缩性土。厚3.0-4. 0米。粉土层、褐黄色，夹褐黄色粉质粘土，或呈互层，偶含大钙核，局部相

22、变为粉砂，均质，密实，压缩系数0. 12,为中偏低压缩性土。厚3.0-4.0米。【图五】全新世古黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂980110055072060013801150钻孔距离6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.301

23、5.001.003.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0013新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章市区全新统自上而下细分粉砂层，褐黄色，与层渐变，均质，中密一密实，压缩系数0.08,为低压缩性土。厚3. 0米左右。该层下部常相变为细砂。细砂层，褐黄

24、色，密实，压缩系数0.07，为低压缩性土。揭露厚度2.0米左右。【图五】全新世古黄河冲击扇岩性剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂980110055072060013801150钻孔距离6255995581053521107797271371.3373.2872.4572.8071.7373.0173. 7272.55纺织厂针织厂103厂华天小区大众汽修站古河道环保局卫河737169676563615957737169676563615957-南北212121.502.804.305.809.8013.2014.5015.001.902.604.307.5010.3015.001.00

25、3.305.507.708.8011.0012.5014.000.501.803.205.008.0011.5013.5015.000.301.803.505.708.609.0012.5014.001.302.303.204.106.509.3013.2015.001.302.203.005.106.7010.2015.001.001.402.204.307.0010.8015.0014新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章2.全新世岩相古地理特征 综合我市(图五、图八、图九和图十)以及区域资料，自第四纪中更新世黄河出现于河南平原以来，至全新世(Q4)，黄河冲积扇从扇顶孟县呈放射状向下游

26、北东.东和南东方向推进。该时期新乡市仍处于黄河冲积扇平原的北缘。 黄河系一典型的游荡型地上河，全新世早期密集的古衩河频繁改道，在冲积扇上呈放射状分布的古河道带，发育了众多的以不同粒径砂层为主的河床相沉积。而在古河道两侧的河漫滩及河间带的泛流平地上，则发育了大片主要为粉土(亚砂土)和粉质粘土(亚粘土)的泛滥相沉积。河道带沉积往往以上细下粗的“二元结构”为特征，而河间带则往往以粗细相间的“多元结构”为特征。由于密集且游荡不定的古汊河频繁改道，以上各相带之间没有固定的界线，致使不同相带在平面上犬牙交错，在剖面上上下重叠，形成变化复杂的冲积扇沉积。15新乡市地理位置与地质概况3.地层岩性第一章3.各土

27、层的物理力学性质指标从我院多年来在新乡市区岩土工程勘察所获资料中，选取了有代表性的数十份报告，利用其中的土工试验和原位测试成果，取各指标的平均值，将各土层的物理力学性质指标列表一。单元层号岩性%g/CM2GeoSr%pLPc%CMPa01-2Mpa-1EsMPaqcMPafsMPaN63.5（击）fkKPa2粉土26.71.902.700.797917.60.3814.30.02019.40.2189.41.300.0303901201粉质粘土29.01.892.720.8709512.60.600/0.02710.10.4663.90.600.0223801002粉土27.81.932.70

28、0.788957.80.6647.30.01719.50.17511.21.100.022380100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粉质粘土26.01.942.720.7899512.90.323/0.0409.10.3286.11.200.0544.51201402粉砂22.52.022.690.62795/3.00.01631.30.11314.85.000.0657100120

29、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粉质粘土25.02.002.720.7389711.60.431/0.0317.50.2895.80.800.0344100120粉质粘土22.52.022.720.6129810.80.22113.10.03518.80.1611.33.600土18.92.002.700.687937.70.079.80.03017.50.1241

30、4.16.800.17015180!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】 市区全新统各单元层土物理力学指标统计表16新乡市地理位置与地质概况4.水文地质第一章新乡市区除北部低山丘陵区地下水属碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层组外，平原区均为第四系松散岩类孔隙含水层组，其中大部为潜水，局部系微承压到承压水。现将平原区各地貌单元地下水特征简述如下;1.太行山前冲洪积倾斜平原区其富水性在降深5米时，单井出水量为500- 1000t/d

31、。系重碳酸一钙镁型水，矿化度0.4-0.7g/L，水质较好，平水年埋深8- 18米。以大气降水入渗，共产主义渠侧渗，以及周边地下迳流为其补给来源;火电厂、化纤厂等工业和农业灌溉等集中开采为其排泄方式，由于开采强度大，已形成地下水降落漏斗区，且逐年扩大，目前其中心地下水位埋深已达16- 18米(图一、图六和图七)。2.卫河交接洼地区其富水性在降深5米时，单井出水量小于500t/d。北部为重碳酸一钙镁型水，南部为重碳酸一硫酸钙镁型水。矿化度北部小于1g/L，南部1-3g/L，水质稍差，平水年埋深6-8米。以大气降水入渗，共产主义渠与卫河侧渗为其补给来源;以水厂及工业开采为其排泄方式，由于人不敷出，

32、亦处于上述地下水降落区之内(图一、图六和图七)。【图六】新乡市区浅层地下水位线图（ 1996年）8010-1210-12共产主义渠卫河堡上后河头孟营八里营中马坊南张门 7876747270686462546058586062586064707270留庄营686617新乡市地理位置与地质概况4.水文地质第一章【图一】新乡市地貌分布及浅层地下水漏斗分布图8010-1210-12共产主义渠卫河堡上后河头孟营八里营中马坊南张门 7876747270686462546058586062586064707270留庄营6866【图六】新乡市区浅层地下水位线图（ 1996年）2018-2016-1814-16

33、12-1410-1212-1414-1616-1814-1610-1216-1814-1612-1412-1410-1210-128-106-84-62-41-2共产主义渠卫河堡上后河头留庄营孟营八里营中马坊南张门 【图七】新乡市区浅层地下水埋深图（ 1996年）低低山山丘丘陵陵区区山山前前冲冲积积平平原原区区卫卫河河卫河共产主义渠卫河新乡市交交接接洼洼地地区区王门洪洪古古黄黄河河背背堤堤洼洼地地区区洪门乡古河滩倾倾斜斜18新乡市地理位置与地质概况4.水文地质第一章3.古黄河背堤洼地区其富水性在降深5米时，单井出水量为500- 1000t/d。主要系硫酸氯化物-钙镁钠型水， 矿化度2-3g/L

34、，水质较差。平水年埋深1-4米(图七)。以大气降水入渗，引黄灌溉侧渗为其补给来源;以少量开采，潜水蒸发和侧向径流为其排泄方式。2018-2016-1814-1612-1410-1212-1414-1616-1814-1610-1216-1814-1612-1412-1410-1210-128-106-84-62-41-2共产主义渠卫河堡上后河头留庄营孟营八里营中马坊南张门 【图七】新乡市区浅层地下水埋深图（ 1996年）第二章新乡市地震液化地层特征研究新乡市抗震烈度为8度。按建筑抗震设计规范GB50011-2010的有关规定划分，主要为中硬一中软场地土，建筑场地类别为-类。19新乡市地震液化地

35、层特征研究1.液化土层判别与分布第二章国内外震害资料表明，影响液化的主要因素为地震烈度及其持续时间、饱和土层的密度、埋深和地下水位的高低等。其中饱和土层的密度又受其地质年龄和所在地貌单元的制约。年代愈老，土的固结程度、密实性一般就愈高，抗液化能力就愈强。而地貌单元则反映土层的成因类型和沉积环境，因此尽管地质年代相同，但不同地貌单元上的土层，其抗液化能力却往往有着明显的差异。1.宏观判别资料1、塑性指数P10介于砂土和粘性土之间的粉土，地震时为可液化地层；2、平均粒径d50愈大，抗液化能力愈强。海城震区d50在0.15-0.50特别是在0.05-0.09mm之间的粉细砂最容易液化。此类粉细砂所占

36、比例愈大，液化愈普遍；3、有效粒径d1o介于0. 01-0. 10mm之间极易液化；4、土层的标贯击数N，其临界值与标贯击数和液化深度有着密切的关系。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 -上覆非液化土层厚度(m)， du+dw 1.5do+2db-4.5 (4.3.3- 3) db -基础埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m do-液化土特征深度(m)， 可按表4.3.3采用。根据以上规定，通过综合类比和计算，对市区埋深20m范围以内的饱和粉土和砂土，进行地震液化的初步判别，发现新乡市区可液化土层

37、有三种类型:一、浅埋型古卫河曲流型河床内迂回扇沉积中的第层粉土、第1层粉砂层；二、浅埋型古黄河冲积扇汊河沉积中的第层粉土、第1层粉细砂层；三、古黄河冲积扇河漫滩-泛流平地沉积中的第2、2层粉土层，以及其下的河漫滩串沟沉积的第2层粉细砂层。21新乡市地震液化地层特征研究1.液化土层判别与分布第二章2.新乡市区的液化土层类型(表24)%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（击）qcMPafsMPa粉土26.21.961.652.70980.7680.00410.036510.59.07.60.740.01621.

38、40.2406.541.20.026粉砂24.91.951.612.69980.7550.05410.05415.15.1/0.01018.70.1977.052.80.028序号土层分类参数【表二】 古卫河迂回扇液化地层物理力学性质统计表%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（击）qcMPafsMPa粉土28.91.931.572.70980.8800.0150.0455.18.87.60.840.01512.50.278.041.140.022粉砂24.92.001.622.69980.7130.0390

39、.0953.63.0/0.01425.00.288.554.800.036序号土层分类参数【表三】 古汊河液化地层物理力学性质统计表%g/CM2dg/CM2GSr%eod 10mmd 50mmCupLCMPa01-2Mpa-1qcMPaEsMPaN63.5（击）qcMPafsMPa2粉土26.71.901.502.70910.78970.00400.01575.54.37.60.3810.02019.40.2189.431.30.0302粉土27.81.931.512.70950.7880.00940.02585.47.37.80.6640.01119.50.17511.231.10.0222

40、粉砂22.52.021.622.69950.6270.02100.05354.13.0/0.01631.30.11314.875.00.065序号土层分类参数【表四】 泛流平地液化地层物理力学性质统计表22新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章1.浅埋型古卫河曲流型河床迂回扇沉积中的粉土和粉砂层 卫河源于太行山东南麓。自西向东流经市区有色金属材料厂，解放桥、民主路和平巷、和平商店、四中、豫北宾馆和荣康医院等处，市内流长已查明段约5公里。 古卫河发育于第四纪全新世早期的古黄河冲积扇平原之上，该河系一“曲流型”河道，其凸岸发育了河床相的迁回扇沉积，自上而下岩性为:第

41、层粉土，灰褐-灰黑色，稍密，局部夹淤泥质粉质粘土。厚3.2-6.5米；第1层粉细砂，黑色，松散稍密，以粉砂为主，局部相变为褐色薄层粉土。厚1.0-6.8米；第2层砾砂，灰色，砾径0.3-0.8厘米，含量约30%左右，呈半浑圆状。局部相变为含砾中粗砂。厚0.6-1.2米。整套地层普含腐植质，朽木块及少量蚌、螺壳，有腐臭味。具典型的河床相上细下粗的“二元结构”。粘粒含量粉土小于10%，砂土一般小于5%。多为中压缩性土，标贯击数粉土为3-5击，砂土为3-10击。压缔模量6.5-7.0Ma，承载力标准值80-120kPa。地下水位4-8米，一般3.0-5.5米（图八）。 古卫河切割深度约8.0-10.

42、0米，局部达12.5米。其沉积物被1人工填土层与黄河冲积扇(Q4)的2粉土层所覆盖隐埋，覆盖厚度约2.0-3.0米。23新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章700【图八】古卫河迂回扇岩性纵剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂第层粉土，灰褐-灰黑色，稍密，局部夹淤泥质粉质粘土。厚3.2-6.5米；第1层粉细砂，黑色，松散稍密，以粉砂为主，局部相变为褐色薄层粉土。厚1.0-6.8米；第2层砾砂，灰色，砾径0.3-0.8厘米，含量约30%左右，呈半浑圆状。局部相变为含砾中粗砂。厚0.6-1.2米。古卫河切割深度约8.0-10.0米，局部达12.5米。其沉积物

43、被1人工填土层与黄河冲积扇(Q4)的2粉土层所覆盖隐埋，覆盖厚度约2.0-3.0米。737169676563615957737169676563615957-钻孔距离970142085052472.85有色金属28372.81和平粮油店56072.46和平商店55872.45豫北宾馆91271.70荣康医院北东东北西西12111222.906.007.007.8010.3012.0013.302.507.009.7010.2011.8013.1014.002.507.108.509.0010.7013.0015.001.002.305.507.708.3011.0012.5014.000.70

44、2.006.5011.3012.5013.0024新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章2.浅埋型古黄河冲积扇汊河沉积中的粉土和粉细砂层 该古汊河位于市区南部与冲积扇北缘平行呈南西-北东向延伸，查明延长约8公里。已查明段南起市二苗圃，向北至解放路粮油库、市建三公司，折向北东沿人民胜利渠至南干道，再沿南干道向东过东于道经原丝绸厂而止于五水厂。 古汊河发育于第四纪全新世古黄河冲积扇平原之上，其切割深度小于古卫河（图八、图九），但消亡时期则早于古卫河(图五)。自上而下岩性为：第层粉土，灰-灰黑色，常夹薄层淤泥质粉质粘土或粉砂，含较多的腐植质、朽木块、蚌、螺壳，有少量小

45、钙核。粘粒含量8.8%左右。饱和，松散-稍密，压缩系数0.27，为中压缩性土。标贯击数4击左右，压缩模量8.0MPa，承载力标准值80-120kPa。厚3.0-3.8米；第1层粉细砂，灰-深灰色，普便含大量蚌壳和少量腐植质、朽木块与小螺壳。粘粒含量3.0%，饱和，松散一稍密，局部中密，压缩系数0.28,为中偏低压缩性土，标贯击数5击。压缩模量8.5MPa,承载力标准值100 140kPa 。厚1.5-3.5米;2层砾砂，灰色，密实，砾径0.3-0.7厘米，含量30-50%，分选性和磨圆度均好，含蚌壳，局部相变为含砾中粗砂。厚0.6-1. 2米。地下水位2- 4米，一般为2.5米左右。（图九）。

46、 古汊河整套地层具典型的河床相上细下粗的“二元结构”，其上被古黄河冲积扇(Q4)层粉质粘土和2层粉土及1层人工填土所覆盖，覆盖厚度约2.2-3.4米。25新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章【图九】古汊河岩性纵剖面图素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂第层粉土，灰-灰黑色，常夹薄层淤泥质粉质粘土或粉砂，含较多的腐植质、朽木块、蚌、螺壳，有少量小钙核。粘粒含量8.8%左右。饱和，松散-稍密，压缩系数0.27，为中压缩性土。标贯击数4击左右，压缩模量8.0MPa，承载力标准值80-120kPa。厚3.0-3.8米；第1层粉细砂，灰-深灰色，普便含大量蚌壳和少量腐

47、植质、朽木块与小螺壳。粘粒含量3.0%，饱和，松散一稍密，局部中密，压缩系数0.28,为中偏低压缩性土，标贯击数5击。压缩模量8.5MPa,承载力标准值100 140kPa 。厚1.5-3.5米;2层砾砂，灰色，密实，砾径0.3-0.7厘米，含量30-50%，分选性和磨圆度均好，含蚌壳，局部相变为含砾中粗砂。钻孔距离737169676563615957737169676563615957-49873.82解放路市建三处73273.79东风电器厂48372.56中医院58072.45五金厂78276.18丝绸厂东14806001260734西南北东12121220.801.803.506.708

48、.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新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章3.古黄河冲积扇河漫滩-泛流平地沉积中的粉土和粉细砂层 这部分地层分布于市区南干道（金穗大道）以南的卫河交接洼地南部及古黄河背堤洼地一带，赋存于第四系全新统中。自上而下岩性为:第2层

49、粉土，褐黄色，粘粒含量4.3%，均质，湿-很湿，稍密-中密，压缩系数0.22，为中压缩性土，标贯击数3击，压缩模量9. 4MPa，承载力标准值90- 120kPa厚1.0-3. 0米;第2层粉土，褐黄色，粘粒含量7.3%，湿-很湿，稍密-中密，压缩系数0.18,为中压缩性土，标贯击数3击，压缩模量3. 9MPa，承载力标准值80- 100kPa。厚1米左右；第2层粉砂透镜体，褐红色，粘粒含量3.0%，均质、松散，压缩系数0.11,为中偏低压缩性土，标贯击数7击，承载力标准值100- 120kPa厚0-1.0米。该层系1层粉质粘土透镜层的相变产物（图十），见于新乡开发区农业银行至护神织物有限公司

50、一带，为河间带河漫滩-泛流平地上的串沟沉积。 由于本区2层裸露地表，为市区古黄河冲积扇平原中第四系全新统(Q4)的地层（图十），加之地下水位较高，埋深一般1.0-2.0和2.0-4.0米（图七） ，因此地基液化点散布全区各处图四)。 在市区西北部西水厂至飞机场一带，尚有埋深5米左右的古汊河（图四），沉积物以粉土为主，底部为粗砂一砾砂，含少量蚌壳，因地下水位较低，埋深6-10米（图七），经初步判别为不液化土层，故未予论述。27新乡市地震液化地层特征研究2.液化土层的成因类型、分布及岩性特征第二章素填土粉 土粉质黏土粉 砂细 砂砾 砂107773.01103厂872.66540厂85372.64农

51、行72672.00东台头737169676563615957737169676563615957-钻孔距离68060053068079271.74总后12221122北北西南南东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层粉土，褐黄色，粘粒含量4.3%，均质，湿-很湿，稍密-中密，压缩系数0.22，为中压缩性土，标贯击数

52、3击，压缩模量9. 4MPa，承载力标准值90- 120kPa厚1.0-3. 0米;第2层粉土，褐黄色，粘粒含量7.3%，湿-很湿，稍密-中密，压缩系数0.18,为中压缩性土，标贯击数3击，压缩模量3. 9MPa，承载力标准值80- 100kPa。厚1米左右；第2层粉砂透镜体，褐红色，粘粒含量3.0%，均质、松散，压缩系数0.11,为中偏低压缩性土，标贯击数7击，承载力标准值100- 120kPa厚0-1.0米。该层系1层粉质粘土透镜层的相变产物本区2层裸露地表，为市区古黄河冲积扇平原中第四系全新统(Q4)的地层【图十】古汊河岩性纵剖面图28新乡市地震液化地层特征研究3.液化地层液化等级的划分

53、第二章1.液化判别准则29新乡市地震液化地层特征研究3.液化地层液化等级的划分第二章1.液化判别准则3、岩土工程勘察规范第5.7.9条规定地震液化的进一步判别，除应按现行国家标准建筑抗震设计规范（GB50011）的规定执行外，尚可采用其他成熟方法进行综合判别。 （1）静力触探试验判别法。当实测计算比贯入阻力Ps或实测计算锥尖阻力qc小于液化比贯入阻力临界值pscr或液化锥尖阻力临界值qccr时，应判别为液化土。 (2) 剪切波速判别法。实测剪切波速vs大于计算的临界剪切波速vscr时，可判为不液化。2、建筑抗展设计规范GB50011-2010第4.3.5条规定，存在液化土层的地基，应探明各液化

54、土层的深度和厚度，并按下式计算液化指数，划分地基的液化等级。ni=1Ile= 1-Ni/NcridiwiIle-液化指数;n-在判别深度范围内标准贯入试验点的总数，Ni、Ncri-分别为i点标准贯入击数的实测值和和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；di-i点所代表的土层厚度 (m);wi-i土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数值(单位为m-1).当该层中点深度不大于5米时应采用10，等于20米时应采用零值，5- 20米时应按线性内插法取值。30新乡市地震液化地层特征研究3.液化地层液化等级的划分第二章2.液化判别方法分析 鉴于目前虽有静探和波速试验等判别方法，但绝大多数均以标贯方法

55、为基础， 标贯判别法，已为我国工程界所熟悉，也得到国际上的好评，可信可靠。 同时标贯方法设备简单，操作方便，易于推广，因此我们认为目前应以标贯方法进行液化判别与液化等级划分，将静探方法和波速方法所获成果作为参考。31新乡市地震液化地层特征研究3.液化地层液化等级的划分第二章3.液化等级及其危害 新乡市中心区位于黄河冲积扇平原的泛流平地上，区内已查明的第四系全新统饱水的粉土和粉砂有三种类型。其中市中心区东南隅泛流平地上的液化土层顶、底板埋深分别为1和6米； 市中心区浅埋型古卫河与古汊河中的液化土层顶、底板理深分别为4和11米。各地貌单元中液化地基按液化等级分类统计列本页表格:古卫河古卫河古汊河古汊河泛流平地泛流平地液化程度个百分数（%）个百分数（%）个百分数（%）不 液 化211.7613.8413.33轻微液化741.18415.381963.33中等液化741.18934.62723.33严重液化15.881246.15310.00合 计17100.0026100.0030100.00 将表中所列数据与宏观调查资料进行液化指数对比，可以发现：1.泛流平地以轻微液化为主，地震时地面一般发生轻微的喷水冒砂现象，建筑物大部分无震害和破环。2.古卫河以轻微及中等液化为主，地震时地面喷水冒砂