张万涛
(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽合肥 230011)
安徽省长江流域安庆和池州段地层特点及工程实践
张万涛
(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽合肥 230011)
对长江区域安庆池州段的地貌地层及码头建设的情况进行了介绍，研究了该段区域码头建设及桩基施工的条件方法等，分析了码头桩基施工的难点，并提出了解决方案，可为沿线码头建设施工及设计提供参考。
码头，地层特点，地质环境，桩基施工
1 长江区域安庆池州段地貌及构造特点
安庆市定位于“工贸港口旅游城市”，为了加大皖江开发力度，安庆市拟把包括港口在内的优势产业做大做强，并把它转化为竞争优势。
安徽省长江区域安庆池州段从湖北交界—铜陵界总长度约196 km，走向北东，在安庆和池州一线呈“S”形弯曲，发育心滩和曲型河流。长江北岸基本为冲洪积形成的阶地地貌，南岸局部为低山侵蚀地貌，大部仍然为阶地地貌，南岸阶地宽度总体小于北岸，因此港区多集中在地形宽广的长江北岸。
安徽长江区域所处的大地构造背景为长江两岸断裂褶皱带。地貌上属于中部沿江台地平原区，以桐城—潜山—太湖深断裂与西北部山地丘陵为界，以贵池东至断裂与东南山地丘陵为界。区内新构造运动以差异沉降为主，中部沿江地带，长期以来受下降运动控制，新构造运动继承老构造运动特征，在沉降过程中又接受了新第三系和第四系的堆积，在下降过程中又因几次轻度抬升，形成了沿湖台地和平原内侧的低阶地。
2 安庆池州地层特点
从安庆市望江县华阳镇—贵池一段长江流域，整体属于喜马拉雅构造层第一亚构造层，该构造层由第四系组成，是一套河流相和冰川系列未固结～半固结沉积物，因此，它具有下粗上细的二元结构，总体可称为二元陆屑建造。底部少量砂砾，下部砂，上部粘土，多为灰色或黄色，它们组成冲积平原和河谷阶地。故谓之灰黄色砂泥质二元建造，主要发育在下更新统和上更新统及全新统。区内出露的基岩为第三系古新统，望虎墩组棕红、紫红色厚层砾岩、粗砂岩与细砂岩互层，夹灰魄薄层长石砂岩，厚930 m。
从勘探揭示的各地段地层大致层序为：粉土层、粉质粘土层、淤泥质粉质粘土层、粉质粘土层、粉砂～细砂层，卵石层、粉质粘土层、泥质砂岩，土层分布特征及各层土工程特性指标见表1。
3 长江地貌构造及地质对于码头选址及形式的影响
安庆池州长江地段码头位置通常选择岸线顺直，水流平缓，冲刷小，后方地势高于常年最高水位，并避开洪泛区。同时考虑交通便利等条件。20世纪安庆池州地区的码头90%以上都是以斜坡码头为主，通过选择平缓宽阔的地势因势而成，斜坡码头投入资金较少，码头等级低，一般泊位都在几十吨至几百吨级。改革开放特别是近十多年来随着安庆沿江两岸的经济快速增长，原有的码头等级无法满足经济需求，大吨位船舶的运输促使大吨位码头的出现，从 1 000 t～2 000 t级到5 000 t，10 000 t级，长江码头的发展趋势由传统的斜坡码头向直立式码头、深水高桩码头，以及码头—栈桥及桥吊码头方向发展。充足的资金以及政府支持，码头岸线的选择不再拘泥于传统的平缓地貌，由于大量资金的投入和工程技术的发展，长江岸线以及岸坡地貌可以经过大刀阔斧的改造，高山可以削平，洪泛区可以堆填改造或架桥。天然地貌对于码头的制约因素越来越小。
对于大企业资金充裕，可以大手笔利用改造岸线外，中小企业仍然要充分考虑地形地貌因素，尽量节约成本，因势利导，以下是考虑节约资金选择码头位置的几个要素，以便参考：1)避开滑坡、泥石流、流水易冲刷的塌岸地段;2)避开岸线有林木地带以及种植名贵树木地段;3)避开淤积严重地段，淤积严重会影响停靠船舶的吨位，并且后期疏浚成本较高;4)避开抛石护岸地段，抛石地段施工难度大，施工成本增大及周期增长;5)避开急弯地段，急弯地段水流环境复杂，风向变迁复杂，因此，对于后期船舶停靠增大风险和成本。
表1 各地层的物理和力学指标
4 长江码头桩基施工的难点及解决方案
1)我国在20世纪，码头施工多采用打入式预制桩，当时由于内河码头吨位比较小，桩基设计承载力较低，同时由于预制桩可以成批制作，现场环境污染较小且能打斜桩，因此得到广泛应用，后来为了增大桩基承载力，桩基需要穿透密实砂层或坚硬持力层，因此在预制桩的基础上发展起来了水冲式及钢制桩靴混凝土预制桩。
2)随着长江沿岸的经济发展，码头新建越来越多，好的坚硬缓坡堤岸早就被利用，码头向着过去需要护坡护岸的地点发展，岸线要充分加以利用，打入式桩基遇到的最大问题就是码头抛石问题，河道部门为了护坡护岸在沿线沿江很多地方都有抛石，抛石隔几年或一两年就要进行一次，厚度不等，有的地方抛石厚度达到10 m，因此传统的预制桩型不能满足要求，即使对桩靴进行特殊处理，有些地段抛石密集，对预制桩体损耗较大，因此多使用了造价较高的钢管桩。
3)钢管桩也不是万能的，随着国民经济的飞速发展，长江码头的吨位越来越高，传统的吊机向门机方向发展，要求的单桩承载力越来越高，打入桩，无论是预制桩还是钢管桩打入深度也会受到限制，而且桩越长接桩越困难，对于没有抛石的区域，采用了钻孔灌注桩，利用钢护筒，进行泥浆水循环，施工桩长可以达到100多米，但钻孔灌注桩在有抛石地段，就不能有效发挥，常常因为抛石，使得钢护筒不能进入稳定持力层，且因为漏浆而不能循环无法钻进成孔。
4)近几年来新型桩基的发展：利用钢管柱较强的穿透能力，穿透抛石层进入下部较稳定地层，然后在钢管内机械成孔，灌注混凝土，这种桩型充分利用了钻孔桩及打入桩的优点，互相弥补，可谓相得益彰。
5 结语
我院多年来对于皖江沿岸码头及港口建设具有设计优势，资料齐全，内容丰富，本文将我院多年来安庆池州各码头的地勘结果进行统计提炼以便共享。因长江沿岸的地貌及地质对于码头建设意义重大，因此通过揭示长江沿线的地质状况及分析施工特点，对于码头选择及施工、勘察前期准备有很大的积极意义，此篇文章抛砖引玉，希望有更多的有经验的施工同行参与讨论，将勘察设计和施工从理论到实践进行丰富发展。
［1］安徽省地质矿产局．安徽省区域地质志［M］．北京：地质出版社，1987．
［2］吴友仁，王多垠．长江上游港口码头结构型式及其发展［J］．港工技术，2005，12(4)：8-9．
［3］冯铭璋，项培林．长江口大型桩基码头勘探中的单元体划分问题［J］．上海地质，1995(2)：321-325．
Anqing-Chizhou Stratum features and engineering practice of Yangze river basin in Anhui province
ZHANG Wan-tao
(Anhui Traffic Survey＆ Design Institute Co．，Ltd，Hefei 230011，China)
The paper introduces Anqing-Chizhou geomorpholy stratum and wharf construction conditions of Yangze river basin，studies the wharf construction and pile foundation construction methods in the region，analyzes the wharf pile foundation construction difficulties，and puts forward some solutions，which has provided some guidance for other wharf construction and design．
wharf，stratum feature，geological environment，pile foundation construction
TU473
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.078
1009-6825(2013)10-0066-02
2013-01-01
张万涛(1969-)，男，高级工程师
