四、砂土液化
银川市内大部为堆积平原,西侧发育部分山前洪积扇及扇前洼地,风积和冲湖积堆积着全新世巨厚的粉细砂和粉土。加之地下水位埋深一般小于2 m,这些浅层较为松散的粉细砂多处于饱和状态,加之堆积时间短,上覆压力小,密实度低,在地震或其他动载荷作用下,很容易产生砂土液化现象,致使地基失稳造成损害。根据《康熙宁夏府志》和《银川小志》记载,1739年平罗大地震时,银川一带曾发生喷水冒砂,城垣沉陷破坏现象,地震产生的次生砂土液化灾害造成大量房屋倒塌、人员死亡的重要原因。这些历史记载不仅说明银川地区存在砂土液化发生的条件,而且历史上也出现过砂土液化不良地质现象。经调查研究,银川市的砂土液化严重,主要分布在东西两个区域(见图7-4)。
银川市西部处于扇洪积洼地,是洪积倾斜平原与堆积平原交界地带,其液化深度0.1~6.8 m,液化指数0.51~18.80。液化区都分布全新统洪积层和全新统风积层。这两种地层岩性都以粉细砂为主,堆积时代短,堆积松散,标贯击数一般小于20。加之该区地下水埋深浅,一般只有1~2 m,故存在砂土液化。
银川市亲水大街以东地区地貌单元属黄河一级阶地。该区域地下水浅埋,全新统地层厚度较大,沉积时间短,岩性松散,饱和砂土液化现象严重,是砂土液化的重灾区。在银川市老城基坑开挖过程中就发现过过去砂土液化的证据。该区向东一直延伸至黄河边,液化深度1.5~8.8 m,液化指数1.83~8.73。结合地层分布,可发现液化区都分布在全新统灵武组中,地层厚度16 m,为黏性土—粉细砂的二元地层结构。该区地下水位埋深浅,一般小于3 m,故灵武组下部的粉细砂处于饱和状态,由于堆积时代短,堆积松散,标贯击数一般小于20击,极易出现砂土液化现象。
图7-4 银川市砂土液化分区图
根据以上数据分析,银川市砂土液化易出现在全新统堆积的粉细砂中,深度小于10 m,液化等级轻微到中等。在地下空间开发时,应采取以下措施:①采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施,提高砂土密度;②排水降低砂土孔隙水压力;③换土,板桩围封,以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。