王 登
江蘇省水文地質(zhì)工程勘察院
江蘇省盱眙縣某基坑工程綜合評(píng)價(jià)
王 登
江蘇省水文地質(zhì)工程勘察院
本文通過(guò)對(duì)江蘇省盱眙縣某基坑工程周邊環(huán)境、工程地質(zhì)條件及地下水文條件進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,對(duì)基坑等級(jí)及穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),最后提出基坑開(kāi)挖與支護(hù)、基坑工程監(jiān)測(cè)、基坑降水等方案的建議。
江蘇省盱眙縣;基坑工程;穩(wěn)定性評(píng)價(jià);基坑開(kāi)挖與支護(hù)
擬建項(xiàng)目位于盱眙縣山水大道北側(cè)原十里營(yíng)政府。交通便利,環(huán)境優(yōu)美。
擬建場(chǎng)地地處北亞熱帶與暖溫帶過(guò)渡氣候區(qū),季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,四季分明,氣候溫和,雨量充沛,光照充足,無(wú)霜期長(zhǎng),達(dá)215天左右。年日照時(shí)數(shù)高達(dá)2350小時(shí)以上,年平均氣溫14.7℃,7月平均氣溫27.4℃,1月平均氣溫0.7℃;據(jù)1990~2005年降雨量統(tǒng)計(jì),年平均降雨量1015.7mm,年最大降雨量1757.1mm(1991年),月最大降雨量503.6mm(1991年7月),年均蒸發(fā)量1499.2mm。降雨量隨季節(jié)而變化,春、秋季降雨量在180~200mm。年平均暴雨日數(shù):50mm以上3.3天,100mm以上0.4天,150mm以上0.1天。暴雨多發(fā)生在5~9月,7月最多,日最大降雨量233.2mm(1970年7月27日)。全年多東南風(fēng),夏季受臺(tái)風(fēng)影響,常構(gòu)成災(zāi)害性天氣。
擬建場(chǎng)地地貌類(lèi)型屬低丘陵,地形略有起伏,整體呈北高、南低的趨勢(shì)。場(chǎng)地內(nèi)遍布房屋拆遷產(chǎn)生的建筑垃圾,中東部主要為農(nóng)田,西部有一個(gè)水塘。
(1)地表水。場(chǎng)地內(nèi)西部、東部和東南部有水塘分布,最大水深約0.7m,主要為降雨匯集形成,施工前對(duì)積水應(yīng)予以清除。本次勘察未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程建設(shè)有重大影響的污染源存在。
(2)地下水。本次勘探深度內(nèi)地下水類(lèi)型為孔隙潛水及基巖裂隙水,由于基巖埋深較大,對(duì)本工程有影響的地下水為孔隙潛水。潛水主要賦存于表層填土及淺部黏土的裂隙中,隨著深度的增大,黏土內(nèi)的原生裂隙在圍壓下逐漸閉合。根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)試坑的觀察,③層黏土及以上土層中有明顯滲水現(xiàn)象,其下黏土可按相對(duì)隔水層考慮。
地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給,排泄方式以蒸發(fā)和地下徑流為主??辈炱陂g鉆孔中實(shí)測(cè)的地下水初見(jiàn)水位埋深0.10~1.10m,標(biāo)高38.61~39.94m;穩(wěn)定水位埋深0.30~1.20m,標(biāo)高38.41~39.84m。
(1)基坑周邊環(huán)境條件。本次勘察的高層建筑地下室室內(nèi)底板標(biāo)高約37.1m~37.8m,中庭地下室室內(nèi)底板標(biāo)高約34.6m,基坑范圍內(nèi)現(xiàn)狀場(chǎng)地地面標(biāo)高39.1~40.4m??紤]基礎(chǔ)埋深等因素,中庭地下室部分基坑開(kāi)挖深度約6.0m;高層建筑采用天然地基時(shí)基坑開(kāi)挖深度約5.0m,采用樁基時(shí)基坑開(kāi)挖深度約3.5~4.0m?;颖眰?cè)為寬約20m的盱馬路,基坑?xùn)|側(cè)約13m處為水泥路,基坑南側(cè)為本工程二期場(chǎng)地,分布著拆遷形成的建筑垃圾和堆載的土方;基坑西側(cè)30m為其他在建工程建筑場(chǎng)地?;泳嘀苓叺缆芳捌渌ㄖ锞嚯x較遠(yuǎn),開(kāi)挖時(shí)對(duì)其影響較小?;蛹案鹘ㄖ镂恢脜⒁?jiàn)附圖S3建筑物及勘探點(diǎn)平面位置圖。
(2)基坑等級(jí)劃分。根據(jù)基坑周邊環(huán)境、破壞后果和嚴(yán)重程度、基坑深度、工程地質(zhì)和地下水條件,按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》表8.7.2劃分,本工程基坑工程安全等級(jí)為三級(jí)。按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)表3.1.3劃分,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為三級(jí)。按《建筑地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50202-2002)表7.1.7劃分,基坑類(lèi)別為三級(jí)基坑。
(3)基坑開(kāi)挖和支護(hù)方案建議。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)第3.4.2條及Rankine土壓力理論,可按下式初步估算黏性土側(cè)壁允許自立的最大高度:
式中:z—黏性土側(cè)壁允許自立的最大高度(m);Ka—z深度處土層的主動(dòng)土壓力系數(shù);γ—深度z以上土的加權(quán)平均天然重度(kN/m3)。
如基坑距已建建筑物或道路太近,坑壁變形控制較嚴(yán)時(shí),可采用土層錨桿、土釘墻支護(hù)等支護(hù)方案。若采用土釘墻方案,設(shè)計(jì)時(shí)可按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)第5.2.5條估算單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值,土釘極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表4.5.4。土層錨桿和土釘?shù)臉O限抗拔承載力均應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)確定。
(4)基坑降水方案?;佑绊懮疃葍?nèi)揭露的巖性主要為填土和黏土,除表層雜填土透水性中等以上外,其余土層均具極微~弱透水性,賦水性差,水量貧乏?;娱_(kāi)挖過(guò)程中,采用集水明排一般可滿足施工需要。施工中地下水位應(yīng)保持在基坑底面下0.5m,排出的水應(yīng)遠(yuǎn)離基坑。
基坑開(kāi)挖涌水量根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)附錄E第E.0.1條估算。
式中:Q—基坑降水的總涌水量(m3/d);k—滲透系數(shù)(m/d);H0—潛水含水層厚度(m);S0—基坑水位降深(m);R—降水影響半徑(m);r0—基坑等效半徑(m)。
滲透系數(shù)k取3×10-3m/d,H0、S0取5m,降水影響半徑為基坑面積,由此估算一期基坑開(kāi)挖時(shí)的涌水量約7m3/d。
設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)考慮地表水、民井水及降雨的影響,預(yù)留足夠的排水設(shè)備。
(5)基坑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。本工程地下室開(kāi)挖深度內(nèi)巖性為①1層雜填土、①2層素填土(可塑狀黏土為主)、①3層素填土(軟塑~流塑狀浜底填土)、②層可塑~硬塑狀黏土、③層硬塑狀黏土和④層硬塑~堅(jiān)硬狀黏土。在開(kāi)挖過(guò)程中,挖出的土方不宜大量堆積于基坑周邊,防止因基坑側(cè)壁堆載太大造成坑壁失穩(wěn)。
根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件和初步設(shè)計(jì)方案,基坑底無(wú)發(fā)生滲透破壞和塑性隆起的可能性?;娱_(kāi)挖深度內(nèi)黏性土具弱膨脹性,在天氣干燥時(shí)可能出現(xiàn)因失水收縮形成的干縮裂縫,降雨時(shí)可能出現(xiàn)因吸水膨脹、強(qiáng)度降低造成的邊坡坍塌。建議基坑開(kāi)挖后及時(shí)采取噴射混凝土等防水措施。相鄰建筑物基坑施工時(shí),應(yīng)遵循“先深后淺”的施工原則,以減少因基坑施工導(dǎo)致對(duì)相鄰建筑物的影響。
(6)基坑工程監(jiān)測(cè)建議?;邮┕r(shí)應(yīng)進(jìn)行基坑工程監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有:①基坑內(nèi)外土體的水平、豎向位移,基坑卸荷回彈觀測(cè);②基坑開(kāi)挖影響范圍內(nèi)的地下水位、孔隙水壓力的變化;③有無(wú)滲漏、冒水、沖刷等現(xiàn)象發(fā)生;④鄰近建筑物、道路、地下管線的位移、變形和裂縫。
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