渤海湾北岸晚第四纪沉积物物理力学性质及其对地面沉降的影响

摘要

对渤海湾北岸晚第四纪沉积物进行详细的沉积学、年代学和物理力学性质分析研究发现,渤海湾北岸50 m以浅自上而下分为九个单元,依次为第一海相层、滨海湖、末次冰消期湖沼、末次冰消期初期沼泽、盛冰期硬粘土、河床、第二海相层、末次冰期间冰阶湖沼和末次冰期泛滥堆积。自然压缩固结引发的地面沉降与沉积物的含水率、孔隙比、黏聚力和压缩系数等物理力学性质关系密切。第一海相层的各项指数均较高,其次为第二海相层和末次冰消期的泛滥沉积,最小为盛冰期的硬粘土和末次冰期泛滥沉积。以孔隙比和压缩系数为指标,假设第一海相层压缩固结到沉积环境相似的第二海相层,需要压缩固结196.2 cm;末次冰消期泛滥沉积压缩固结到沉积环境相似的末次冰期泛滥沉积,需要压缩固结114 cm。30 m以浅地层的自然固结压缩速率最大为0.04 mm/a,远远小于目前的地面沉降速率。