论文部分内容阅读
中图分类号：TU198文献标识码：A 文章编号：
引言
建筑场地的工程地质条件评价，是进行工程建设勘察设计的重要依据。由于和田地区地处偏远且工程规模相对较小，专业技术人员缺乏，对于和田地区工程地质条件的研究尚不全面。随着改革开放、西部大开发、内地省市对口扶贫等因素的支持下，和田地区的工程投资规模不断扩大，勘察项目涉及各行各业。笔者通过在和田地区近三十年生产实践活动，对和田地区的地形、地貌、水文地质条件和工程地质条件做个大概介绍，仅供在和田地区从事勘察的同仁参考。
1和田地形、地貌概述
和田地区位于新疆维吾尔自治区最南端。南越昆仑山抵藏北高原，东部与巴音郭楞蒙古自治州毗连，北部深入塔克拉玛干腹地，与阿克苏地区相邻，西部连喀什地区，西南枕喀喇昆仑山与印度、巴基斯坦接壤，有边界线210公里。东西长约670公里，南北宽约600公里，总面积24.78万平方公里。和田地区南部昆仑高山成弧形横贯着东西，峰峦重叠，山势险峻。北坡为浅丘低山区，峡谷遍布，南坡则山势转缓。山脉高峰一般海拔为6000米左右，最高达7000米以上。由于气候干燥，山区荒漠高度一般达3300米，个别地段可达5000米，南北坡雪线分别在6000米和5500米以上。在昆仑与喀喇昆仑的地理分界处断列形成林齐塘洼地，发育着现代盐湖与盐碱沼泽，形成高山湖泊。自山麓向北，戈壁横布，各河流冲积扇平原绿洲继续分布，扇缘连接塔克拉玛干沙漠直至塔里木盆地中心。麻札塔格古余山余脉残留于北部沙漠区西北，海拔430米。地貌单元可分为：1、最高山带：海拔5200～5500米，是现代冰川和永久积雪带，多由坚硬的变质岩、花岗岩等古老岩石组成，山势雄伟。2、高山带：海拔4200～5200米，一般為裸地。有大量古代冰川遗迹。如策勒亚门的古冰碛、马库卡尔塔西河源头的冰斗区及克奇克库勒冰碛湖。倒石堆、坡面雪蚀泥流在各主体山脉的北坡比比皆是。3、亚高山带：海拔3400～4200米，有较深厚土层，山峰母岩裸露，岩壁陡峭，山坡有明显的侵蚀切割，山势起伏大，一般坡度20～38度。4、中山带：海拔3000～3400米，山势起伏较大，山峰明显，但山顶轮廓浑园具有准平原地貌，覆有很厚的黄土发育形成的草旬草原土类型。分布着辽阔的优良草场，是和田地区重要牧业基地。5、低山带：海拔2200～3000米，山势平缓，覆盖土层很厚，大量堆积着昆仑黄土，在河流沿岸阶地上分布着农田，是农牧结合区。6、山麓倾斜平原：海拔1250～2200米。海拔1700～2200米为粗沙及砾石覆盖的戈壁，着生稀疏超旱植被，海拔1450～1700米为裸露的粗砾戈壁，海拔1250～1450米，古老绿洲分布区，也是和田地区的主要工程建设区。7、沙漠区：海拔1250米以下的北部地区接塔克拉玛干沙漠腹地，局部着生耐旱植被。 2水文地质条件
【地表水】和田地区属典型的内陆干旱区，河流大都是内陆河。一般可划分为皮山、和田—墨玉—洛浦、策勒—于田—民丰及羌塘高原湖区等5个内流区。此外尚有流入印度的奇普恰普河外流区(年外流水量2.93亿立方米)。
平原区流区有大小河流36条，引用灌溉和人畜饮水的有30条。全地区年均地表水径流量为73.352亿立方米。其中皮山内流区径流量为7.065亿立方米，和—墨—洛内流区径流量为45.094亿立方米，策勒—于田—民丰内流区径流量为21.193亿立方米。另外羌塘高原内流湖区共有水资源9.43亿立方米。玉龙喀什河与喀拉喀什河，两条河水占全区各河总水量的61.2%。两条河在阔什拉什附近汇合而形成和田河。和田河由南向北穿越塔克拉玛干沙漠注入塔里木河，是塔里木河的重要源头之一。和田河每年汛期向塔里木河输水12亿立方米左右，对维护塔里木盆地生态系统的平衡起着重要作用。
由于地表径流补给主要依靠冰川积雪融化及部分高山降水，所以河流径流量的年际变化很大，较大河流补给的高山冰川，雪线高，来洪晚、量大、持续时间长，如玉龙喀什、喀喇喀什河；较小河流补给的中低山积雪及降水，来洪早、量小、持续时间短，如尼雅河、杜瓦河等，3～5月地表径流仅占全年的9.3％，为枯水期，6～8月的地表径流量则占到全年的75％，为洪水期。不同年份的地表径流量相差也很大，年平均径流量上下浮动在20～40%。
【地下水】由于历次造山运动，昆仑山脉受到强烈挤压，地层褶皱、断裂，山岩破碎，河谷下切，山体风化，山前冲洪积扇及冲积平原多属第四纪松散砾层与砂砾石层，河床覆盖层厚，粒粗、坡陡，水的下渗流速快，渗漏量大。山地地下水补给源主要是高山降水、融冰、融雪，前山与低山丘陡带以融雪降水为主，并以地下潜流汇入河川径流。平原地下水补给源主要是河道渗漏补给，灌溉渠道渗漏补给，田间入渗补给，水库蓄水补给，其他还有河道潜流、泉水、井水、灌溉水回归的重复、降雨等补给。和田地下水流向均是由南向北。315国道以南埋深在50～60米，以北5～30米。全地区地下水年溢出径流量为11.92亿立方米(为可重复利用的泉水)，不可重复利用的河床潜流为1.661亿立方米。
【冰川】和田地区南部山区处于昆仑山脉中段，整个山体由北往南急剧升高，慕士峰海拔6 638米，是和田地区最高峰。从喀喇昆仑山口至喀山口全长170千米的山区，大部分为冰雪覆盖，是现代冰川发育与分布区。昆仑山脉的冰川主要集中分布于喀拉喀什河到克里雅河之间约400千米的山区，它属大陆性山岳冰川，雪线高、规模大、融化速度缓慢，是我国最大的冰川区之一。中昆仑山脉北坡的最大的玉龙冰川长25千米，面积251.7平方千米。全地区冰川面积11 447平方千米，占全疆冰川面积的43.9％。冰川水资源储量11 400亿立方米，年补给地表水约14亿立方米，占年径流量的20％。南部高山区冰川是塔里木盆地南部内陆河流的源头，也是和田主要河流的重要补给来源之一。
3城市工程地质条件
和田地区辖和田市、和田县、皮山县、墨玉县、洛浦县、策勒县、于田县、民丰县7县1市。全地区总面积24.78万平方公里，其中山地占33.3%，沙漠戈壁占63%，绿洲仅占3.7%，且被沙漠和戈壁分割成大小不等的300多块。
本区位于昆仑山北麓，塔里木盆地南缘，地貌上属昆仑山前的倾斜平原。地势平坦，微向北倾，工程地质条件简单，在上覆厚薄不等的粉土之下为巨厚的卵石层，地层大都以粉土——卵砾石的二元结构形式存在。
【和田市 和田县】市县城区合一，位于玉龙喀什河西岸的II级阶地上， II级阶地高出河床3~14m左右，地势由南向北微倾，高程为1328.5~1393.3m。地质构成简单，表层主要为灰黄色粉土，底部含少量礓结石，厚度3~17m。其下为单一大厚度卵砾石层。以和田县人民法院审判楼、住宅楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量较低并随深度有增大趋势，液限小于0；
重度一般为15,；
孔隙比随深度增加而减小；
塑限一般小于8；
局部地段有轻微湿陷性，表聚性明显；
一般为中等压缩性土；
粉土地基承载力特征值一般为120~140kPa；
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【皮山县】皮山县城位于塔里木盆地南缘，昆仑山山前倾斜平原，地势平坦，高程1366.7~1384.72，工程地质条件较简单，上部为厚度在8~20m的灰黄色粉土，其下为单一大厚度卵砾石层。20m深度范围内未见地下水。西南部新城区为卵石地层，地基承载力特征值一般为300~400kPa。
以皮山徽商大厦项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度增加而减小趋势；
塑限一般小于9；
濕陷系数在水平方向和竖直方向上变化较大，具轻微湿陷性；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为110~120kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【墨玉县】墨玉县城位于喀拉喀什河以西的冲积平原上，表层主要为灰黄色粉土，底部含少量礓结石，厚度12~21m，其下为单一大厚度卵砾石层。地下水埋藏条件：城区东部较浅、城区西部较深，地下水埋深4~12m。以墨玉县人民检察院技侦楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为15；
孔隙比有随深度增加而减小趋势；
塑限一般小于7；
中等压缩性土；
地基承载力特征值一般为120~150kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【洛浦县】洛浦县城位于玉龙喀什河东岸20km处，地形南高北低，地面标高1338.4~1347.6m。工程地质条件复杂，地层以粉土、卵石为主；粉土厚度17~26m，颜色随深度变化，灰黄色-黑灰色-灰色，含少量有机质物，下部有20~40cm的青灰色细砂薄层。除城区东部部分区域外，大部分为轻微~中等液化场地。地下水埋藏条件：城区西部较浅、城区东部较深，地下水埋深2~7m。以洛浦县沙陀小区廉租房小区项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较高，液限小于2，大部分为流塑状态；
重度一般为16左右；
孔隙比在水平方向和竖直方向上变化较大；
塑限变化较大；
大部分场区为轻微~中等液化场地；
中等~高压缩性土，以高压缩性为主；
粉土地基承载力特征值一般为90~110kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【策勒县】策勒县位于塔里木盆地南缘，海拔高程1425.33~1448.24m，地形平坦，微向北倾。工程地质条件简单，其表层为灰黄色粉土，厚度5~10m，局部地段为粉土、卵砾石互层或以透镜体方式存在。其下为巨厚卵石层。25m深度范围内未见地下水。以策勒县国税局职工周转房项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比0.8~1.1；
塑限一般小于8；
中等压缩性土；
地基承载力特征值一般为粉土120~140kPa，卵石300~400kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【于田县】于田县位于塔里木盆地南缘，克里雅河西岸的二级阶地上。地形平坦，微向北倾。工程地质条件简单，表层粉土厚度在13~20m之间。地下水埋深在10m以下。以于田县工商局办公楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度减小趋势；
塑限一般小于9；
具轻微湿陷性，表聚性明显；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为110~120kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【民丰县】民丰县位于塔里木盆地南缘，城市面积较小。城区西北两面为尼雅河所环绕，高程1409~1422。工程地质条件简单，灰黄色粉土厚度11~14m。地下水埋深5~8m。以民丰县文化活动中心综合楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量随深度增大趋势，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度减小趋势；
塑限一般小于9；
局部地段具轻微湿陷性，表聚性明显；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为120~140kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
引言
建筑场地的工程地质条件评价，是进行工程建设勘察设计的重要依据。由于和田地区地处偏远且工程规模相对较小，专业技术人员缺乏，对于和田地区工程地质条件的研究尚不全面。随着改革开放、西部大开发、内地省市对口扶贫等因素的支持下，和田地区的工程投资规模不断扩大，勘察项目涉及各行各业。笔者通过在和田地区近三十年生产实践活动，对和田地区的地形、地貌、水文地质条件和工程地质条件做个大概介绍，仅供在和田地区从事勘察的同仁参考。
1和田地形、地貌概述
和田地区位于新疆维吾尔自治区最南端。南越昆仑山抵藏北高原，东部与巴音郭楞蒙古自治州毗连，北部深入塔克拉玛干腹地，与阿克苏地区相邻，西部连喀什地区，西南枕喀喇昆仑山与印度、巴基斯坦接壤，有边界线210公里。东西长约670公里，南北宽约600公里，总面积24.78万平方公里。和田地区南部昆仑高山成弧形横贯着东西，峰峦重叠，山势险峻。北坡为浅丘低山区，峡谷遍布，南坡则山势转缓。山脉高峰一般海拔为6000米左右，最高达7000米以上。由于气候干燥，山区荒漠高度一般达3300米，个别地段可达5000米，南北坡雪线分别在6000米和5500米以上。在昆仑与喀喇昆仑的地理分界处断列形成林齐塘洼地，发育着现代盐湖与盐碱沼泽，形成高山湖泊。自山麓向北，戈壁横布，各河流冲积扇平原绿洲继续分布，扇缘连接塔克拉玛干沙漠直至塔里木盆地中心。麻札塔格古余山余脉残留于北部沙漠区西北，海拔430米。地貌单元可分为：1、最高山带：海拔5200～5500米，是现代冰川和永久积雪带，多由坚硬的变质岩、花岗岩等古老岩石组成，山势雄伟。2、高山带：海拔4200～5200米，一般為裸地。有大量古代冰川遗迹。如策勒亚门的古冰碛、马库卡尔塔西河源头的冰斗区及克奇克库勒冰碛湖。倒石堆、坡面雪蚀泥流在各主体山脉的北坡比比皆是。3、亚高山带：海拔3400～4200米，有较深厚土层，山峰母岩裸露，岩壁陡峭，山坡有明显的侵蚀切割，山势起伏大，一般坡度20～38度。4、中山带：海拔3000～3400米，山势起伏较大，山峰明显，但山顶轮廓浑园具有准平原地貌，覆有很厚的黄土发育形成的草旬草原土类型。分布着辽阔的优良草场，是和田地区重要牧业基地。5、低山带：海拔2200～3000米，山势平缓，覆盖土层很厚，大量堆积着昆仑黄土，在河流沿岸阶地上分布着农田，是农牧结合区。6、山麓倾斜平原：海拔1250～2200米。海拔1700～2200米为粗沙及砾石覆盖的戈壁，着生稀疏超旱植被，海拔1450～1700米为裸露的粗砾戈壁，海拔1250～1450米，古老绿洲分布区，也是和田地区的主要工程建设区。7、沙漠区：海拔1250米以下的北部地区接塔克拉玛干沙漠腹地，局部着生耐旱植被。 2水文地质条件
【地表水】和田地区属典型的内陆干旱区，河流大都是内陆河。一般可划分为皮山、和田—墨玉—洛浦、策勒—于田—民丰及羌塘高原湖区等5个内流区。此外尚有流入印度的奇普恰普河外流区(年外流水量2.93亿立方米)。
平原区流区有大小河流36条，引用灌溉和人畜饮水的有30条。全地区年均地表水径流量为73.352亿立方米。其中皮山内流区径流量为7.065亿立方米，和—墨—洛内流区径流量为45.094亿立方米，策勒—于田—民丰内流区径流量为21.193亿立方米。另外羌塘高原内流湖区共有水资源9.43亿立方米。玉龙喀什河与喀拉喀什河，两条河水占全区各河总水量的61.2%。两条河在阔什拉什附近汇合而形成和田河。和田河由南向北穿越塔克拉玛干沙漠注入塔里木河，是塔里木河的重要源头之一。和田河每年汛期向塔里木河输水12亿立方米左右，对维护塔里木盆地生态系统的平衡起着重要作用。
由于地表径流补给主要依靠冰川积雪融化及部分高山降水，所以河流径流量的年际变化很大，较大河流补给的高山冰川，雪线高，来洪晚、量大、持续时间长，如玉龙喀什、喀喇喀什河；较小河流补给的中低山积雪及降水，来洪早、量小、持续时间短，如尼雅河、杜瓦河等，3～5月地表径流仅占全年的9.3％，为枯水期，6～8月的地表径流量则占到全年的75％，为洪水期。不同年份的地表径流量相差也很大，年平均径流量上下浮动在20～40%。
【地下水】由于历次造山运动，昆仑山脉受到强烈挤压，地层褶皱、断裂，山岩破碎，河谷下切，山体风化，山前冲洪积扇及冲积平原多属第四纪松散砾层与砂砾石层，河床覆盖层厚，粒粗、坡陡，水的下渗流速快，渗漏量大。山地地下水补给源主要是高山降水、融冰、融雪，前山与低山丘陡带以融雪降水为主，并以地下潜流汇入河川径流。平原地下水补给源主要是河道渗漏补给，灌溉渠道渗漏补给，田间入渗补给，水库蓄水补给，其他还有河道潜流、泉水、井水、灌溉水回归的重复、降雨等补给。和田地下水流向均是由南向北。315国道以南埋深在50～60米，以北5～30米。全地区地下水年溢出径流量为11.92亿立方米(为可重复利用的泉水)，不可重复利用的河床潜流为1.661亿立方米。
【冰川】和田地区南部山区处于昆仑山脉中段，整个山体由北往南急剧升高，慕士峰海拔6 638米，是和田地区最高峰。从喀喇昆仑山口至喀山口全长170千米的山区，大部分为冰雪覆盖，是现代冰川发育与分布区。昆仑山脉的冰川主要集中分布于喀拉喀什河到克里雅河之间约400千米的山区，它属大陆性山岳冰川，雪线高、规模大、融化速度缓慢，是我国最大的冰川区之一。中昆仑山脉北坡的最大的玉龙冰川长25千米，面积251.7平方千米。全地区冰川面积11 447平方千米，占全疆冰川面积的43.9％。冰川水资源储量11 400亿立方米，年补给地表水约14亿立方米，占年径流量的20％。南部高山区冰川是塔里木盆地南部内陆河流的源头，也是和田主要河流的重要补给来源之一。
3城市工程地质条件
和田地区辖和田市、和田县、皮山县、墨玉县、洛浦县、策勒县、于田县、民丰县7县1市。全地区总面积24.78万平方公里，其中山地占33.3%，沙漠戈壁占63%，绿洲仅占3.7%，且被沙漠和戈壁分割成大小不等的300多块。
本区位于昆仑山北麓，塔里木盆地南缘，地貌上属昆仑山前的倾斜平原。地势平坦，微向北倾，工程地质条件简单，在上覆厚薄不等的粉土之下为巨厚的卵石层，地层大都以粉土——卵砾石的二元结构形式存在。
【和田市 和田县】市县城区合一，位于玉龙喀什河西岸的II级阶地上， II级阶地高出河床3~14m左右，地势由南向北微倾，高程为1328.5~1393.3m。地质构成简单，表层主要为灰黄色粉土，底部含少量礓结石，厚度3~17m。其下为单一大厚度卵砾石层。以和田县人民法院审判楼、住宅楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量较低并随深度有增大趋势，液限小于0；
重度一般为15,；
孔隙比随深度增加而减小；
塑限一般小于8；
局部地段有轻微湿陷性，表聚性明显；
一般为中等压缩性土；
粉土地基承载力特征值一般为120~140kPa；
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【皮山县】皮山县城位于塔里木盆地南缘，昆仑山山前倾斜平原，地势平坦，高程1366.7~1384.72，工程地质条件较简单，上部为厚度在8~20m的灰黄色粉土，其下为单一大厚度卵砾石层。20m深度范围内未见地下水。西南部新城区为卵石地层，地基承载力特征值一般为300~400kPa。
以皮山徽商大厦项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度增加而减小趋势；
塑限一般小于9；
濕陷系数在水平方向和竖直方向上变化较大，具轻微湿陷性；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为110~120kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【墨玉县】墨玉县城位于喀拉喀什河以西的冲积平原上，表层主要为灰黄色粉土，底部含少量礓结石，厚度12~21m，其下为单一大厚度卵砾石层。地下水埋藏条件：城区东部较浅、城区西部较深，地下水埋深4~12m。以墨玉县人民检察院技侦楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为15；
孔隙比有随深度增加而减小趋势；
塑限一般小于7；
中等压缩性土；
地基承载力特征值一般为120~150kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【洛浦县】洛浦县城位于玉龙喀什河东岸20km处，地形南高北低，地面标高1338.4~1347.6m。工程地质条件复杂，地层以粉土、卵石为主；粉土厚度17~26m，颜色随深度变化，灰黄色-黑灰色-灰色，含少量有机质物，下部有20~40cm的青灰色细砂薄层。除城区东部部分区域外，大部分为轻微~中等液化场地。地下水埋藏条件：城区西部较浅、城区东部较深，地下水埋深2~7m。以洛浦县沙陀小区廉租房小区项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较高，液限小于2，大部分为流塑状态；
重度一般为16左右；
孔隙比在水平方向和竖直方向上变化较大；
塑限变化较大；
大部分场区为轻微~中等液化场地；
中等~高压缩性土，以高压缩性为主；
粉土地基承载力特征值一般为90~110kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【策勒县】策勒县位于塔里木盆地南缘，海拔高程1425.33~1448.24m，地形平坦，微向北倾。工程地质条件简单，其表层为灰黄色粉土，厚度5~10m，局部地段为粉土、卵砾石互层或以透镜体方式存在。其下为巨厚卵石层。25m深度范围内未见地下水。以策勒县国税局职工周转房项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比0.8~1.1；
塑限一般小于8；
中等压缩性土；
地基承载力特征值一般为粉土120~140kPa，卵石300~400kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【于田县】于田县位于塔里木盆地南缘，克里雅河西岸的二级阶地上。地形平坦，微向北倾。工程地质条件简单，表层粉土厚度在13~20m之间。地下水埋深在10m以下。以于田县工商局办公楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量普遍较小，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度减小趋势；
塑限一般小于9；
具轻微湿陷性，表聚性明显；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为110~120kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
【民丰县】民丰县位于塔里木盆地南缘，城市面积较小。城区西北两面为尼雅河所环绕，高程1409~1422。工程地质条件简单，灰黄色粉土厚度11~14m。地下水埋深5~8m。以民丰县文化活动中心综合楼项目为例，物理力学性质指标如下：
含水量随深度增大趋势，液限小于0；
重度一般为14；
孔隙比有随深度减小趋势；
塑限一般小于9；
局部地段具轻微湿陷性，表聚性明显；
中等~高压缩性土；
地基承载力特征值一般为120~140kPa。
标准冻深0.67m，
场地类别：II类。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。