Tipos y propiedades de cuerpos de roca y suelo.
Los cuerpos de roca y suelo son portadores de desastres geológicos. Los desastres geológicos generalmente se manifiestan a través de la deformación y destrucción de los cuerpos de roca y suelo, que son la base material para la ocurrencia de desastres geológicos.
Controlado por el movimiento de la corteza terrestre, la edad, origen, composición material y distribución estructural de los cuerpos de roca y suelo en la sección de ingeniería "Lanzhengchang" son diferentes, los tipos son complejos y diversos, y las propiedades geológicas de ingeniería son diferentes. Están en geología. Desempeña un papel principal en la formación, distribución y actividades de los desastres. Desempeñan un papel destacado en la formación, distribución y actividad de los peligros geológicos. Las características de distribución y exposición de los cuerpos de roca y suelo son las siguientes: las montañas y colinas están dominadas por masas rocosas, las mesetas, cuencas y llanuras están dominadas por cuerpos de suelo que las tuberías que atraviesan son en su mayoría cuerpos de suelo; La distribución, el tipo, las propiedades y los efectos restrictivos sobre la formación de desastres geológicos se analizan a continuación para el macizo rocoso y el macizo del suelo.
(1) Macizo rocoso
El macizo rocoso de la sección de ingeniería del oleoducto se distribuye principalmente en la sección Gansu, Guanshan-Longshan en la sección Shaanxi, la montaña Zhongtiao y Huoshan en Shanxi. sección, y Dongshan en Taiyuan y Henan Dajiaokou Town-Guanyintang, montañas Yima-Xin'an y Dabie en las secciones de Hubei y Hunan, montañas Dabie y colinas de Jiangnan, montañas Dabie y colinas de Jiangnan en las secciones de Hubei y Hunan. La longitud total de los oleoductos en las montañas Dabie y las zonas montañosas de Jiangnan es de unos 300 kilómetros, lo que representa aproximadamente el 10% de la longitud total del oleoducto.
Refiriéndose a las disposiciones de la norma nacional "Código para la Investigación de Ingeniería Geotécnica" (GB50021-2001), el macizo rocoso se divide primero en varias categorías según el grado de dureza y luego según el tipo. de formación rocosa, litología y propiedades de ingeniería. El macizo rocoso a lo largo del proyecto del oleoducto se divide en cuatro categorías principales y siete tipos (Tabla 4-1). Ahora para una breve discusión.
1. Roca dura
Según el tipo de origen, se divide en tres tipos de subrocas: roca magmática, roca metamórfica y roca sedimentaria.
Las rocas ígneas se distribuyen en el cinturón plegado de las montañas Qilian, el cinturón plegado de las montañas Qinling-Dabie y la meseta del Yangtze. Hay intrusiones de Caledonia, Varisca y Yanshan, respectivamente. Entre ellas, el cinturón plegado de las montañas Qilian está presente en las tres fases, y la litología es granito y diorita de cuarzo. es granito y granodiorita de Caledonia y Yanshan. Generalmente producido en forma de cimientos de roca y deformaciones de roca, la estructura general es masiva, densa y dura, y las propiedades físicas y mecánicas son uniformes e isotrópicas. Hay que decir que sus propiedades técnicas son excelentes, pero en ambientes subtropicales la meteorización química es más fuerte. Los desastres geológicos generalmente no están muy desarrollados y están dominados por pequeños colapsos.
Rocas metamórficas en la sección de tuberías del cinturón plegado de las montañas Qilian, distribuidas en el cinturón plegado de las montañas Qinling-Dabie en la meseta del norte de China. El cinturón plegado de las montañas Qilian está expuesto principalmente en la sección Guanshan-Longshan, la Formación Longshan del Paleozoico Medio y el Período Pre-Aurora. Las principales litologías son mármol, gneis de biotita, migmatita y esquistia. La Plataforma del Norte de China está expuesta en la Montaña Zhongtiao, Huoshan y Taiyuan Dongshan en la Rama Shanxi. Es la Formación Huashui y la Formación Taiyueshan de la Plataforma Taiyuan. La litología es una litología mixta, gneis de plagioclasa de biotita y gneis de plagioclasa. , diabasa, cuarcita magnetita, granito metamórfico biotita, granito metamórfico gneis anfidiorita, etc. tienen una litología compleja y una fuerte erosión. El cinturón plegado de las montañas Qinling-Dabie expuesto en el área de Dawu está compuesto de gneis de la Formación Hong'an del Paleozoico medio y superior intercalados con roca metamórfica que contiene fósforo, mármol y esquisto de cuarzo, y tiene una débil resistencia a la intemperie. Debido a la influencia de gneis, esquistos y diaclasas, la geología de ingeniería del macizo rocoso tiene una anisotropía y heterogeneidad obvias. Los peligros geológicos no están desarrollados y generalmente están dominados por pequeños derrumbes y deslizamientos de tierra.
Tabla 4-1 Una breve lista de tipos de rocas
Las rocas sedimentarias están ampliamente distribuidas en áreas montañosas y montañosas y se distribuyen en todas las unidades estructurales principales. La edad geológica varía desde el Arcaico. Mesozoico al Mesozoico temprano Las propiedades son complejas y diversas, incluyendo principalmente:
Pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita, pórfido andesita,. pórfido de andesita, pórfido de andesita, etc .: pórfido de andesita, basalto y arenisca de cuarzo de la Formación Xiong'er mesoproterozoica y Formación Ruyang, arenisca de cuarzo de la Formación Sanchuan de la Formación Luoyu Neozoica (todos los anteriores son cuarzo de la Formación Changcheng del Paleozoico Superior Arenisca, dolomita, roca silícea, conglomerado morrénico, etc.).
arenisca de cuarzo, dolomita, roca silícea, conglomerado de morrena, etc. del sistema Changcheng y del sistema Ordovícico en el Paleozoico superior; rocas carbonatadas de espesor medio del sistema Cámbrico y Ordovícico en el lodo del Paleozoico inferior; arenisca y roca carbonatada del Paleozoico superior; del sistema de cuencas, calizas de espesor medio de los sistemas Carbonífero y Pérmico, rocas carbonatadas del Triásico Mesozoico, etc. (El Paleozoico Superior y el Mesozoico son la Plataforma Yangtze). Según la litología, se puede dividir en tres categorías: roca sedimentaria de erupción volcánica, roca clástica y roca carbonatada. Sus características son que la estructura de la formación está desarrollada, el espesor es grande y la resistencia a la intemperie es fuerte, pero la roca carbonatada es soluble, el karst está relativamente desarrollado y las propiedades geológicas de ingeniería son anisotrópicas. Los peligros geológicos con este tipo de distribución litológica generalmente no están muy desarrollados, existiendo peligros geológicos como pequeños derrumbes, deslizamientos de tierra y colapsos kársticos (cubrir tramos kársticos).
2. Rocas más duras
Según su origen se pueden dividir en dos subcategorías: rocas metamórficas y rocas sedimentarias.
Las rocas metamórficas se distribuyen en el cinturón plegado de las montañas Qilian, el cinturón plegado de las montañas Qinling-Dabie y la meseta del Yangtze. La litología es principalmente gneis débil, filita y pizarra. En la sección del oleoducto del cinturón plegado de las Montañas Qilian, hay areniscas finas metamórficas y filitas de la Serie Changcheng en el esquisto de mica-cuarzo, esquisto verde, esquisto de sericita-cuarzo y toba metamórfica poco profunda en la Formación Xinyang y la Formación Shangcheng en el cinturón plegado de arenisca de las montañas Qinling-Dabie; y la pizarra, filita, toba metamórfica y arenisca metamórfica de la Formación Lengjiaxi de la Línea del Nuevo Mundo Medio del Sistema Yanzi y la Formación Banxi de la Nueva Línea del Nuevo Mundo Medio del Yangtze. El sistema son los principales tipos de macizos rocosos mencionados anteriormente. Las características de los tipos de macizo rocoso mencionados anteriormente son: esquisto, chimenea, pizarra y otras superficies estructurales desarrolladas, la superficie está fuertemente erosionada y el espesor de acumulación residual de la pendiente suele ser grande. El macizo rocoso tiene una anisotropía obvia y su resistencia mecánica es relativamente débil. Los desastres geológicos como derrumbes, deslizamientos de tierra y flujos de escombros son relativamente comunes en las zonas montañosas.
Las rocas sedimentarias se distribuyen en la llanura del norte de China y la meseta del Yangtsé. La litología de la llanura del norte de China es principalmente arcilla del Paleozoico superior y Mesozoico, lutita de bauxita, limolita arcillosa, vetas carboníferas, etc., la litología de la meseta del Yangtze es principalmente limolita, arcilla, lutita, etc. del Devónico. etc. Son principalmente en capas, con lecho fino, fáciles de ablandar y desintegrar cuando se exponen al agua y tienen fuertes efectos de intemperie. En las zonas montañosas compuestas por los macizos rocosos antes mencionados, los desastres geológicos están relativamente desarrollados, e incluyen principalmente derrumbes, deslizamientos de tierra, flujos de escombros, hundimientos del suelo y fisuras causadas por la minería del carbón (más prominentes en Shanxi, Henan y otros lugares).
3. Roca débil
Este tipo de roca de gran tamaño es principalmente roca sedimentaria, que se encuentra ampliamente distribuida en diversas unidades tectónicas en las cuencas continentales del Mesozoico tardío y Cenozoico. La edad geológica es Cretácica. Época, Paleoceno y Neógeno. Debido al bajo grado de consolidación y densidad, el macizo rocoso presenta alta porosidad, baja resistencia y gran deformación. La litología es principalmente de conglomerado fluvial y lacustre, arenisca y lutita, intercalados con calizas cementosas ligeras, que contienen yeso y mirabilita. La resistencia a la compresión uniaxial seca de las rocas en general es inferior a 30 MPa, mientras que las rocas del sistema Neógeno tienen una litología pobre y están cerca de la calidad del suelo. La resistencia a la compresión uniaxial seca es inferior a 5 MPa y son rocas extremadamente blandas. Este tipo de roca se ablanda y desintegra fácilmente cuando se expone al agua, y su capacidad para resistir la intemperie también es baja. Sin embargo, las ondulaciones del terreno en las áreas expuestas de este tipo de macizo rocoso son pequeñas y los desastres geológicos no se desarrollan. Los principales desastres incluyen desastres leves de expansión y contracción del macizo rocoso en expansión y desastres de colapso de goaf.
4. Rocas intercaladas blandas y duras
Este gran tipo de roca es principalmente roca sedimentaria, que se distribuye ampliamente en los estratos Paleozoico y Mesozoico de la Plataforma del Norte de China y la Plataforma del Yangtze. Generalmente es el estratificación mutua o intercalamiento de dos litologías con grandes diferencias en resistencia y rigidez: la piedra caliza y la lutita intercaladas, y la arenisca y la lutita intercaladas son comunes en el Paleozoico, y la arenisca y la lutita intercaladas son comunes en el Mesozoico. . Bajo la acción de fuerzas externas, se producirá dislocación y desprendimiento de las capas intermedias. Bajo la acción del agua subterránea, etc., se volverán fangosas y formarán capas intermedias fangosas. La resistencia de las capas intermedias disminuirá y se convertirá en una superficie estructural débil típica. Por lo tanto, esta combinación estratigráfica puede denominarse "combinación estratigráfica propensa a deslizamientos" y es más propensa a deslizamientos de tierra. Además, la erosión de las rocas blandas y duras es significativamente diferente. Bajo la combinación de "dura arriba y blanda abajo", las rocas blandas son propensas a formar nichos y los colapsos también son comunes.
(2) Calidad del suelo
La calidad del suelo está ampliamente distribuida en la sección de la tubería y representa aproximadamente el 90 % de la longitud total. Según el origen geológico, se puede dividir en suelo residual, suelo de pendiente, suelo aluvial, suelo aluvial, suelo limoso y suelo eólico, según la composición granulométrica, se puede dividir en suelo de grava, suelo arenoso, suelo limoso y; suelo arcilloso.
Para algunos suelos con composición y estructura especiales y propiedades de ingeniería especiales, se pueden dividir en suelos especiales, suelos especiales para ingeniería de tuberías, loess, suelos expansivos, suelos salinos y suelos limosos. Aquí también nos referimos al estándar nacional "Código para la Investigación de Ingeniería Geotécnica" (GB50021-2001), que divide el suelo en cinco categorías: suelo de grava, suelo arenoso, suelo limoso, suelo arcilloso y suelo especial (Tabla 4-2). El suelo general y el suelo especial se analizan brevemente a continuación.
1. Suelo general
El suelo general incluye suelo de grava, suelo arenoso, suelo limoso y suelo arcilloso de diversos orígenes.
(1) Suelo de grava:
El suelo de grava se refiere a un suelo en el que la masa de partículas con un tamaño de partícula d>2 mm supera el 50% de la masa total. Según las regulaciones, el suelo de grava se puede subdividir en suelo de grava, suelo de guijarros (triturados) y suelo de piedras flotantes (bloques), y la masa de partículas con tamaños de partículas superiores a 2 mm, 20 mm o 200 mm respectivamente excede el 50 de la masa total. Generalmente, los suelos cascajosos de origen aluvial están mejor clasificados y enrollados, y se sitúan en la parte baja de la dicotomía de cauces y terrazas fluviales, mientras que los suelos cascajosos de otros orígenes son más pobres. La situación de cada sección de este proyecto es la siguiente: en la sección de Gansu, las gravas y guijarros representan el 45-70%, con tamaños de partículas de 20-80 mm, formas subredondas y subcuadradas, y generalmente se distribuyen bajo el superficie de llanuras aluviales y llanuras. El tramo de Shaanxi se distribuye en el río Weihe y sus afluentes y abanicos aluviales de piedemonte. El origen aluvial de los ríos se produce en llanuras aluviales y tramos de lechos de ríos. En la corriente principal del río Weihe, el espesor puede alcanzar entre 20 y 40 m, y la estructura es relativamente uniforme, mientras que en el sector aluvial se mezclan arenas y guijarros de gran tamaño y espesor. Los tamaños pequeños son dominantes. La sección de Shanxi se distribuye principalmente en valles montañosos como el río Fenhe, el río Longfeng y el río Xiaohe. Se compone principalmente de arena, guijarros y grava, con buena redondez y buena gradación. La sección de Henan se distribuye principalmente en el río Yiluo, el río Shaying y otros valles fluviales, y está dominada por guijarros arenosos. El suelo de grava en la sección Hubei-Hunan se distribuye principalmente en colinas bajas y áreas de laderas, principalmente debido a la acumulación residual de la pendiente. La composición de la grava cambia con la roca madre. Generalmente, el suelo de grava tiene una textura suelta, una gran proporción de huecos, una fuerte permeabilidad al agua y una alta capacidad de carga de los cimientos.
Tabla 4-2 Breve descripción de los tipos de suelo
(2) Suelo arenoso:
El suelo arenoso se refiere a partículas en el suelo con un tamaño de partícula d> 2 mm sin exceder Las partículas con d>0.075 mm representan el 50% de la masa total del suelo y exceden el 50% de la masa total del suelo según la gradación de las partículas, se pueden dividir en grava, arena gruesa, arena media, arena fina y limo; arena, que generalmente son de origen aluvial. El suelo es generalmente de origen aluvial. La situación de este tipo de suelo en este proyecto es la siguiente: El tramo Gansu se distribuye bajo el suelo superficial de la llanura aluvial, y sus principales componentes son arena fina limosa y arena media fina, en estado suelto a medio denso. La sección de Shaanxi se distribuye en las llanuras aluviales del río Weihe y sus afluentes, terrazas de primer nivel y canales fluviales antiguos. Está compuesta principalmente por arena media y fina, además de la llanura aluvial. Pequeñas capas de grava y arena enterradas bajo suelo de grano fino con espesor desigual, en su mayoría en forma de lente, con gran porosidad y fuerte permeabilidad al agua, la arena medianamente gruesa es una buena capa base, mientras que la arena fina saturada de agua es propensa a. licuefacción cuando se somete a vibración. La sección de Shanxi se distribuye en los lechos de los ríos, llanuras aluviales y terrazas del río Amarillo, el río Fen y sus afluentes más grandes. Generalmente es una mezcla de arena y grava con un espesor relativamente grande. En el borde frontal de la llanura inclinada del piedemonte también se encuentran suelos de grava aluvial, que forman una estructura multicapa con suelo de grano fino. Además del mismo suelo de grava distribuido en la sección de Henan, en la llanura de Huaihe, la llanura aluvial y el área frontal de la terraza de primer nivel al sur del río Shaying, la capa superficial debajo es arena mediana-fina, de densidad ligeramente densa a mediana, y el El espesor es inestable. El suelo arenoso generalmente tiene buena gradación, fuerte permeabilidad al agua y generalmente una buena capa de soporte de base. Sin embargo, en áreas con intensidad sísmica ≥Ⅶ, se debe prestar atención a la licuefacción por vibración de la arena fina saturada.
(3) Suelo limoso y suelo arcilloso:
El suelo limoso y el suelo arcilloso también se pueden denominar "suelo de grano fino". El primero se refiere al tamaño de partícula d>0,075 mm. en el suelo la masa de partículas no supera el 50% de la masa total y el índice de plasticidad IP ≤ 10 mientras que este último es suelo con IP > 10; Estos dos suelos están ampliamente distribuidos en las llanuras aluviales y zonas montañosas de Zhengzhou-Changsha. Hay muchos tipos de causas. Generalmente, los suelos de origen aluvial son relativamente densos, tienen una pequeña proporción de huecos, un contenido de agua relativamente bajo, una permeabilidad débil, alta resistencia y una alta capacidad de carga de cimientos. El suelo residual de la pendiente en las áreas montañosas a menudo se mezcla con suelo de grava. El suelo tiene una gran porosidad y una permeabilidad al agua relativamente fuerte. Durante las lluvias intensas o prolongadas, la capa del suelo de la pendiente es propensa a colapsar y deslizarse.
2. Calidad especial del suelo
(1) Loess:
El loess es un sedimento suelto continental especial del Período Cuaternario que está ampliamente distribuido por todo el mundo. Carácter especial. Este tipo de suelo se distribuye principalmente en las regiones noroeste, norte y noreste de nuestro país, cubriendo una superficie de más de 600.000 km2, y está más desarrollado entre los 34° y 45° de latitud norte. Estas áreas se ubican en la periferia. de la zona desértica del noroeste de mi país y tienen las características de sequía continental y falta de precipitaciones. El suelo tipo loess comenzó a acumularse en el Pleistoceno temprano (Q1) y ha experimentado todo el Período Cuaternario hasta hoy. Según la edad estratigráfica y sus características básicas, los suelos similares al loess se pueden dividir en tres categorías: loess viejo, loess nuevo y loess recién acumulado (Tabla 4-3). El loess viejo generalmente se acumula en las fases Q1 y Q2 y se denomina "loess Wucheng" y "loess Lishi" respectivamente, y generalmente no tiene humedad. El loess nuevo generalmente se acumula en la fase Q3 y se denomina "loess Malan". y también hay pérdidas del cuarto trimestre. El loess nuevo generalmente se acumula en la fase del tercer trimestre y se denomina "loess de Malan". También hay fases tempranas del cuarto trimestre, que tienen hundimiento y tienen el área de distribución más amplia (que generalmente representa alrededor del 60% del área total); acumulado en la última fase del cuarto trimestre, sin hundimientos uniformes. El espesor total del suelo similar al loess varía de un lugar a otro. La zona de la meseta de Shaanxi-Gansu Loess es la más gruesa, de entre 100 y 200 metros, en las zonas de los valles fluviales, generalmente es de unos pocos metros a unos 30 metros. está dominado por el nuevo loess. El origen del loess siempre ha sido un tema candente de debate, pero en general se cree que es principalmente eólico, existiendo también tipos aluviales, diluviales, de pendiente, glaciales e hidrológicos. La composición de las partículas es principalmente polvorienta, rica en carbonato de calcio, tiene gran porosidad, juntas verticales desarrolladas y características como la colapsabilidad. Se denomina "loess típico", mientras que algunas con características menos obvias se denominan "suelo similar al loess". Las características similares al loess en este proyecto de gasoducto se analizarán a continuación.
El loess de este proyecto de oleoducto se distribuye en el tramo de Lanzhou a Zhengzhou (incluido el ramal de Shanxi). La composición granulométrica y la estructura del loess en diferentes áreas son diferentes, y sus indicadores físicos y mecánicos y sus propiedades geológicas de ingeniería también son significativamente diferentes. Aquí tomamos los pérdidas plegables típicas del tercer trimestre como representante para el análisis.
Primero, comparamos la composición de partículas de loess con las de Lanzhou, Xi'an, Taiyuan y Luoyang (Tabla 4-4). Se puede ver que sus diferencias son diferentes. La tendencia general es: de noroeste a sureste, el contenido de arena y limo es cada vez menor, mientras que el contenido de arcilla es cada vez mayor y la mayor proporción de limo. coherente. Por lo tanto, algunas personas llaman al loess occidental "loess arenoso" y al loess oriental "loess arcilloso". La composición de las partículas del loess tiene un cierto impacto en su colapsabilidad, es decir, cuanto mayor es el contenido de arena, más fuerte es la colapsabilidad y cuanto mayor es la viscosidad, más débil es la colapsabilidad.
Tabla 4-3 Características del loess de diferentes edades
Tabla 4-4 Unidades de composición de partículas del loess colapsable:
Física básica del loess colapsable Las propiedades mecánicas se muestran en la Tabla 4-5.
La tendencia general de oeste a este es: la densidad y el contenido de agua natural del suelo son cada vez mayores, el límite líquido y el índice de plasticidad también son cada vez mayores y la proporción de vacíos es cada vez menor. y más pequeño; y los tres mecanismos El patrón de cambio de los indicadores de propiedad no es obvio. Además, se puede ver que los indicadores en las regiones de Longxi y Longdong son similares, la región de Guanzhong y la cuenca del río Fenhe también están relativamente cerca y existen diferencias obvias entre la región occidental de Henan y las cuatro regiones anteriores. La razón por la que la regla anterior es importante es que está relacionada con la colapsabilidad del loess, es decir, la colapsabilidad del loess se debilita gradualmente de oeste a este.
Después de extensas estadísticas, el coeficiente de colapsabilidad (δs) del loess colapsable en la sección de la tubería se muestra en la Tabla 4-6. Como se puede ver en la tabla, el coeficiente de colapsabilidad es mayor en Longxi, seguido de Longdong, Guanzhong y Fenhe Basin, y el más pequeño en el oeste de Henan, y el coeficiente de colapsabilidad de orden alto es mayor que el coeficiente de colapsabilidad de orden bajo. Según las regulaciones pertinentes, cuando δs>0,015, el loess es suelo colapsable; cuando δs es 0,015~0,03, la colapsabilidad es leve; cuando δs es 0,03~0,07, la colapsabilidad es moderada; cuando δs>0,07, la colapsabilidad es fuerte; Por lo tanto, la colapsabilidad del loess en las áreas de Longxi y Longdong es de moderada a fuerte, la colapsabilidad del loess en el área de Guanzhong y la cuenca del río Fenhe es moderada, y la colapsabilidad del loess en el oeste de Henan es ligeramente moderada.
Tabla 4-5 Indicadores de propiedades físicas y mecánicas básicas del loess en varias regiones
Tabla 4-6 Tabla estadística del coeficiente de colapsabilidad (δs) del loess en varias regiones
Colapso y loess La formación y actividades de peligros geológicos regionales están estrechamente relacionadas. El hundimiento y la deformación y destrucción de los cimientos en sí son peligros geológicos especiales en áreas de loess. Además, debido a las características de la estructura del loess, la gran porosidad y el desarrollo de juntas verticales, los desastres geológicos latentes también son muy comunes. Debido a la colapsabilidad y erosionabilidad del loess, también puede provocar colapsos, deslizamientos de tierra y desastres por flujo de escombros.
(2) Suelo expansivo:
El suelo que se expande significativamente con el agua y se contrae debido a la pérdida de agua se llama suelo expansivo. Este tipo de suelo se distribuye principalmente en las colinas, crestas y terrazas de segundo y tercer nivel en el sur de mi país. Es principalmente acumulación residual de laderas, acumulación aluvial y acumulación de lagos del Pleistoceno tardío y antes. Desde su apariencia, el suelo expansivo generalmente aparece en diferentes colores como rojo, amarillo, marrón, gris, etc., tiene una estructura irregular y a menudo contiene nódulos de manganeso, hierro o calcio. El suelo a menudo tiene grietas en forma de red y un brillo ceroso que emerge de la superficie, parecido a una hendidura. A menudo aparecen varias grietas o grietas entrecruzadas en la superficie del suelo, lo que está relacionado con la fuerte contracción del suelo debido a la pérdida de agua. Las características de expansión y contracción del suelo expansivo se deben principalmente al hecho de que el suelo contiene muchas partículas de arcilla. Generalmente, el contenido de partículas de arcilla es tan alto como 35% o más. La mayoría de estas partículas de arcilla son minerales arcillosos hidrófilos. como montmorillonita e ilmenita, que se expanden y encogen. En su estado natural, el suelo expansivo es generalmente denso y duro, con un bajo contenido de agua natural. Por lo tanto, el suelo suele estar en un estado plástico duro o duro con baja compresibilidad y alta resistencia; sin embargo, después de la expansión con agua, la resistencia es significativa; se reduce y la compresibilidad aumenta. Esta expansión y contracción característica del suelo expansivo perjudicará la construcción de ingeniería. De acuerdo con las regulaciones pertinentes de mi país, cuando la tasa de expansión libre δef es mayor que 40, se puede denominar suelo expansivo 40≤δef<65 es suelo expansivo débil, 65≤f<90 es suelo expansivo moderado y δef≥90. Es un suelo fuerte y expansivo.
El terreno expansivo de este proyecto de oleoducto se distribuye principalmente en los ramales de Zhougang y Yingcheng en el condado de Huangpi, provincia de Hubei y el área de Wuliqiao-Heshengqiao-Henggouqiao: Pingdingshan, Zhoukou West, provincia de Yancheng-Henan The Sharu Llanura fluvial en Zhumadian y Queshan: las colinas y montañas bajas del norte de Xinyang. También hay distribuciones esporádicas en las montañas bajas y colinas del norte de Xinyang.
El suelo expansivo en Hubei se distribuye principalmente en crestas con una altitud de 30 a 45 metros y en depresiones entre crestas y zanjas. La pendiente natural del terreno es suave. La edad del suelo es Pleistoceno y el color es marrón, amarillo y rojo marrón. La tasa de expansión libre promedio del suelo: el Pleistoceno inferior a lo largo de Zhougang es 82 (máximo 99), y el Pleistoceno medio de la rama Yingcheng es. 62 (máximo 109), el Pleistoceno a lo largo de la línea Puente Wuli-Puente Hesheng-Puente Henggou es 44 (máximo 72). Los peligros causados por la expansión y contracción del suelo conducen principalmente al colapso y destrucción de muros de edificios de poca altura para los residentes locales, y al colapso y deslizamientos de tierra de pendientes y pendientes de acueductos.
Los suelos expansivos de Henan se distribuyen en las zonas de Zhoukou, Yancheng-Zhumadian, entre la montaña Pingding en el borde de la llanura de Huaihe, las colinas bajas y las colinas al norte de Zhoushan y Xinyang, y la llanura del río Shalu. La edad del suelo es del Pleistoceno medio a tardío, y su color es marrón, gris verdoso y marrón rojizo. Se encuentra en estado plástico duro cuando está seco, con grietas desarrolladas y conteniendo nódulos de manganeso, hierro y calcio. La tasa de expansión gratuita es 43,5. En Pingdingshan predominan los daños por expansión, mientras que en Xinyang predominan los daños por contracción, que se producen principalmente en la estación seca.
(3) Suelo salino:
El suelo con un contenido de sal soluble superior al 0,5 se denomina suelo salino. Debido a que se desarrolla en la capa superior del suelo y está relacionado con carreteras, edificios bajos, etc., es principalmente la corrosión del suelo y la hinchazón de la sal los que causan daños a la construcción de ingeniería. El suelo salino se puede dividir en suelo salino costero, suelo salino de llanura aluvial y suelo salino interior según su distribución geográfica. Los suelos salinos de mi país se distribuyen principalmente en las provincias y regiones del norte. La formación de suelo salino y su contenido y cantidad de sal están relacionados con la topografía local, las condiciones climáticas, la profundidad y mineralización del agua subterránea, las propiedades del suelo, las actividades humanas y otros factores. Su espesor no es grande y generalmente se distribuye entre 1,5 y 1,5 por debajo de la superficie; Dentro del rango de 4 m, el contenido de sal disminuye gradualmente desde el suelo hasta la profundidad. La formación de suelo salino-alcalino generalmente se debe a la poca profundidad del agua subterránea (incluso fuera del suelo), la fuerte evaporación y la acumulación de sal en la superficie.
Las propiedades del suelo salino-álcali están relacionadas con el contenido en sal y el contenido en sal.
Las sales del suelo son principalmente cloruro, sulfato y carbonato, por lo que el suelo salino también se divide en cloruro, sulfato y carbonato (Tabla 4-7). La sal contenida en el suelo salino y su cantidad tienen una gran influencia en las propiedades geológicas técnicas del suelo. Los cambios en la composición del suelo afectarán la estructura del suelo, lo que a su vez afecta sus propiedades como plasticidad, permeabilidad, hinchamiento, compresibilidad y derribabilidad.
Tabla 4-7 Clasificación del suelo salino
El suelo salino de este proyecto de oleoducto se distribuye principalmente en el oeste de Tongwei en la sección Gansu, la sección Huaxian-Huayin en Shaanxi sección, y la parte noreste de la ciudad de Yongji en la sección del lago Shanxi (K48 ~ K54) y la sección Zhanghuaying Village-Weishi Xirong (K451 ~ K464).
La profundidad de enterramiento de la capa freática en la primera terraza de la llanura del valle del río en la sección oeste de Tongwei de la sección Gansu es muy poco profunda. Según las mediciones, el contenido promedio de sal en el suelo es de 3,4. con un máximo de 8 a 15. Es un suelo medio-superalcalino de tipo ácido sulfúrico-clorado.
El suelo salino-alcalino en el tramo Huaxian-Huayin del tramo Shaanxi se debe a la sedimentación y retorno de agua del embalse Sanmenxia del río Amarillo, provocando que el nivel freático se bloquee, haciendo que el En medio de la primera terraza desde el río Chishui hasta el río Fangshan en la orilla sur del río Weihe, se inundó un área que provocó la salinización del suelo. Sin embargo, en los últimos años, debido a la explotación a gran escala de las aguas subterráneas en la zona, la profundidad del nivel freático ha aumentado y el fenómeno de salinización prácticamente ha desaparecido.
La sección Shanxi del distrito de los lagos Wuxing en Yongji es baja (5-8 m más baja que el área circundante. El suelo superficial está compuesto de arcilla limosa y suelo calizo, la profundidad del nivel freático es 0-). 3 m, y el contenido de sal del suelo es 1,06-1,18, el tipo es de tipo cloruro de ácido sulfúrico y pertenece a suelos medio salinos. El terreno en la sección occidental de Qingzhang Huaying Village-Yuji es ligeramente más bajo que el del área circundante. El suelo de la superficie es suelo calcáreo, la profundidad de inmersión es de 0,2 a 3 m y el contenido de sal del suelo es de 0,44 a 1,12. tipo cloro-sulfato, que es tierra de salinidad débil-moderada. La expansión por cristalización y la corrosión del sulfato causarán ciertos daños a las tuberías.
(4) Suelo limoso:
El suelo limoso se refiere a un ambiente de agua estancada con flujo lento o incluso sedimentación, y bajo las condiciones de participación de microorganismos, contiene más materia orgánica. Además de la arcilla suelta y débil, se trata de un suelo especial no consolidado que en la actualidad se deposita en zonas costeras, lagos, pantanos, meandros, ríos residuales y otras zonas. Por su apariencia, este tipo de suelo es mayoritariamente gris, gris azulado, gris verdoso y gris negro, con contaminación y olor. El suelo contiene una gran cantidad de minerales arcillosos hidrófilos (principalmente montmorillonita e ilmenita), una gran cantidad de materia orgánica (generalmente de 5 a 15), una proporción natural de vacíos superior a 1 y un contenido de agua natural superior al límite líquido. Su estructura suele ser alveolar o similar al algodón, suelta y porosa, altamente compresible y tiene una capacidad de carga de cimentación muy baja. La distribución geográfica del suelo limoso en mi país se puede dividir básicamente en dos categorías: una es la sedimentación costera y la otra es la sedimentación de cuencas lacustres continentales y montañosas. El primero está distribuido de forma estable y tiene un gran espesor, mientras que el segundo está mayoritariamente disperso y tiene un espesor pequeño.
El suelo limoso de este proyecto de oleoducto se distribuye principalmente en el tramo Hubei-Hunan. El oleoducto pasa por las zonas bajas de las llanuras aluviales de 13 ríos grandes y medianos, como el río Yangtze. Hay una amplia gama de distribución de suelos blandos limosos, con un contenido de materia orgánica superior a 1,5. limo, arcilla limosa y marga limosa, y tiene una forma plástica de flujo plástico blando, el contenido de agua natural es superior a 35, hasta 133, la relación de porosidad es de 1 a 2,02, hasta 3,12, el coeficiente de compresión es generalmente mayor que. 0. El coeficiente de compresión es generalmente superior a 0,5 MPa-1, hasta 3,68 MPa-1, y la cohesión es generalmente de 9,8 -29,4 k Pa, el ángulo de fricción interna es de 6°-15°, la capacidad de carga de la base es generalmente de 25-55 k Pa. en estado natural, lo que a menudo conduce a un asentamiento excesivo y desigual de los edificios. Obviamente, este tipo de suelo tiene un mayor impacto en la excavación de zanjas para tuberías, lo que a menudo provoca que las pendientes de las zanjas para tuberías colapsen y se aprieten, lo que dificulta su formación. Además, también afecta a la estabilidad de los cimientos de la estación.