昆明地區某基坑開挖對周邊環境影響的研究

程鑫

(上海廣聯環境巖土工程股份有限公司，上海 200438)

0 引言

昆明市區主要坐落在滇池流域內［1］，滇池盆地屬古滇池湖相沉積盆地地貌，盆地內軟土分布廣泛，軟土層主要是第四系松散土層中的泥炭土、淤泥類土、軟粘土等。其中泥炭土層很深厚，含水量為50%～150%，甚至有些地方高達200%，孔隙比1.0～2.0，最高可達4.0，壓縮系數0.5 MPa-1～1.0 MPa-1，屬于欠固結土，沉降量非常大［2］。

在深厚泥炭土層上進行基坑工程，隨著上層土方開挖的卸載以及泥炭土的蠕變特性［3］，引起周邊道路開裂、建筑物傾斜、管線破壞［4］。因此，在基坑開挖過程中要對周邊環境進行嚴密監測［5］，通過實時監測數據來指導施工。

1 工程背景

本工程擬建場地位于昆明市高新區，基坑開挖深度約8.2 m～9.2 m，支護周長約785 m，采用“φ800(φ600)鉆孔灌注樁+φ500深層攪拌止水樁+錨索+鋼筋錨桿+掛網噴錨”的支護方案。

1.1 基坑周邊建筑物及道路情況

1)基坑北側為一條規劃路，路寬20 m，距離基坑開挖邊線最近處約4.0 m。2)基坑東側為科技路，路寬約40 m，距離基坑開挖邊線約47.0 m，距離基坑開挖邊線約17.9 m處有一條新運糧河。3)基坑東南側為某公司一棟5層辦公樓，樁基礎，樁徑400預應力管樁，樁長26 m。房子距離基坑開挖邊線最近處約13.54 m。4)基坑南側，距離基坑邊線27.7 m處有一條排水溝。距離基坑邊線約50 m，為海源北路。5)基坑西側為商院路，路寬20 m，距離基坑開挖邊線約8.1 m?；悠矫鎴D見圖1。

圖1 基坑平面圖

1.2 工程地質條件

①層填土:褐黃、黃灰、紅褐色，稍濕～濕，土質不均勻，結構松散，成分主要由粘性土夾少量強風化灰巖、砂巖、頁巖碎塊石、角礫及碎磚塊(粒徑一般1 cm～6 cm不等)組成，局部地段1.5 m以下為素填土，底部20 cm為耕土，場區內均有分布，層厚一般1.0 m～6.6 m，平均層厚2.54 m。

②層粉質粘土:灰黃色，稍濕，以硬塑狀態為主，部分可塑狀態，土質粗糙、不均勻，夾有少量強風化礫石，干強度及韌性中等，具中等壓縮性，場區內均有分布，層厚一般0.5 m～4.9 m，平均層厚2.08 m。

③層粘土:灰、深灰色，稍濕，可塑～硬塑狀態，土質不均勻，局部含少量有機質，具中等壓縮性，場區內少部分勘探點未揭露，層厚一般0.4 m～2.6 m，平均層厚1.17 m。

③1層弱泥炭質土:灰、深灰色，飽和，流塑～軟塑狀態，土質不均勻，局部含有少量腐殖物殘骸，有腥臭味，有機質含量約15.7%，韌性及干強度一般，具高壓縮性，場區內部分勘探點揭露，多布于③層底部，層厚一般0.5 m～8.6 m，平均層厚2.58 m。

③2層中泥炭質土:黑色，濕，軟塑～可塑狀態，土質不均勻，具高壓縮性，有機質含量20.3%～72%，平均為41%，局部漸變為有機質土，層厚一般0.5 m～1.5 m，平均層厚0.73 m。

③3層粘土:淺灰黃色，濕，軟塑～流塑狀態，局部漸變成粉質粘土，具高壓縮性，層厚一般0.5 m～6.2 m，平均層厚2.4 m。

④層粉質粘土:灰色、藍灰，濕，可塑狀態，土質不均勻，局部漸變成粉土薄層，韌性及干強度一般，局部含少許白色鈣質膠結塊，具高壓縮性，場區內均有分布，厚度變化大，一般層厚0.6 m～12.0 m，平均層厚3.63 m。

④1層含粘性土礫砂:藍灰、灰色，飽和，稍密狀，礫石粒徑一般0.1 cm～1.5 cm，土質不均勻，局部成粉砂薄層，礫石含量一般約2.4%～24.6%，母巖成分主要為砂巖、玄武巖、灰巖，全～強風化狀，屬④層中夾層，場區內部分勘探點揭露，層厚一般0.5 m～3.1 m，平均層厚1.51 m。

④2層粘土:深灰色，濕，軟塑狀態為主，少部分可塑狀態，土質不均勻，局部含少許有機質，具高壓縮性，層厚一般為0.6 m～10.2 m，平均層厚3.08 m。

⑤層粉質粘土:灰色、淺藍灰色，濕，可塑狀態，土質均勻性一般，局部含少量白色鈣質膠結斑點，韌性及干強度一般，具中等壓縮性，場區內均有揭露，厚度變化大，層厚一般0.5 m～11.5 m，平均層厚2.89 m。

⑤1層粉土:灰色，飽和，稍密狀，土質不均勻，含有少量腐殖物殘骸，局部夾有粉質粘土薄層或膠結塊，具中等壓縮性，場區內均有揭露，層厚一般0.5 m～6.5 m，平均層厚1.66 m。

⑤2層泥炭質土:黑色，濕，以軟塑狀為主，局部可塑狀態，土質不均勻，含有少量腐殖物殘骸，局部夾有機質土薄層，韌性及干強度一般，具高壓縮性，場區內均有揭露，層厚一般0.5 m～8.6 m，平均層厚1.04 m。

⑤3層粘土:深灰色，濕，軟塑～可塑狀態，土質不均勻，局部含少量有機質，韌性及干強度低，具高壓縮性，屬⑤層中透鏡體狀夾層，層厚一般0.5 m～7.7 m，平均層厚2.47 m。

⑤4層含粘性土礫砂:藍灰、灰色，飽和，稍密狀，礫石粒徑一般0.1 cm～1.5 cm，土質不均勻，局部成粉砂薄層，礫石含量一般約3.9%～10.5%，母巖成分主要為砂巖、玄武巖、灰巖，全～強風化狀，屬④層中夾層，場區內部分勘探點揭露，層厚一般0.5 m～2.0 m，平均層厚1.3 m。

⑥層粉土:淺藍灰、淺灰色，很濕，中密狀態，土質粗糙、不均勻，局部夾有少量粉砂、粉質粘土薄層及鈣質結合體團塊，韌性及干強度低，具低～中等壓縮性，場區內均有分布，厚度變化大，層厚一般0.5 m～20.3 m，平均層厚4.08 m。

⑥1層粉質粘土:藍灰夾褐灰色，稍濕，可塑狀態為主，局部硬塑狀態，土質不均勻，局部夾少量粉砂、粉土薄層，韌性及干強度中等，具中等壓縮性，場區內部分勘探點未揭露，層厚一般0.5 m～10.1 m，平均層厚2.48 m。

⑥2層粘土:深灰色、灰色，濕，可塑狀態，土質不均勻，局部夾少許粉土或含少量有機質，具中等壓縮性，層厚一般0.5 m～9 m，平均層厚1.9 m。

2 監測點數據

圖2 基坑頂部水平位移

表1 道路沉降量

表2 周邊建筑水平位移

基坑監測工程監測點的具體布置位置由監測單位在監測方案中進行明確?；庸こ瘫O測點的布置應能反映監測對象的實際狀態及其變化趨勢，以保證對監測對象的狀況作出準確的判斷。在監測對象內力和變形變化大的代表性部位及周邊環境重點監護部位，監測點應適當加密，以便更加準確地反映監測對象的受力和變形特征。在監測方案中，選取比較典型的幾個監測點的監測數據來對比分析，探尋基坑土方開挖時，周邊環境的變化特征。

典型監測點有基坑頂部的水平位移P35，P18，P13(見圖2)，道路沉降位移監測點L4，L9，L11(見表1)，周邊建筑物水平位移監測點A01，A02，F01，F02(見表2)。

3 結語

1)基坑土方開挖時，由于“空間效應”的存在，基坑周邊環境的變化也體現著“空間效應”的特征，P35，P18，P13是基坑頂部水平位移監測的三點，從圖1可以看出P35位于基坑長邊的中點，P18位于基坑陽角位置，P13則位于基坑陰角位置，從檢測的數據來看，P13水平位移變化以及累計值都非常小，P35和P18水平位移隨著土方的開挖不斷增加，其中P18的增長速率高于P25的增長速率?；邮菑碗s的三維空間，陰角的水平位移變化非常小，而基坑長邊的中點以及陽角位置受土方開挖的影響非常明顯，在施工過程中，需要針對基坑不同位置進行重點監測。

2)從表1數據看出，雖然測點L11距離基坑最遠，但是點的沉降量最大，主要是該測點與基坑之間有一條深4 m多、寬3 m左右的新運糧河，相當于測點L11位于一個大基坑加小基坑邊上，由于基坑群效應，測點L11的沉降相比L4，L9會大一些，L4和L9雖然離基坑的距離一樣，但是L9位于未修建的規劃道路處，該處地下有深厚的填土，而L4位于已修建的商院路，該路修建時已將地下一定深度的土層進行壓實，所以在土方開挖時，L9下沉量相比L4大一點，反映了基坑周邊土體不同，相應產生沉降變形也會不一樣。

3)公司辦公樓水平位移監測點 A01，A02距離基坑只有9.8 m，而小學教學樓水平位移監測點F01，F02距離基坑49.2 m，但是，最終水平位移累積量卻是F01，F02高于A01，A02。主要是由于公司辦公樓采用的是獨立樁基深基礎，樁基礎抗側移能力比淺基礎要高。

根據以上監測數據分析可以得知，在對基坑周邊進行監測時，應根據不同的地質狀況結合基坑周邊的環境特點進行監測點布置以及制定不同的監測頻率。只有依據具體的基坑工程特點、施工工藝流程制定相應的基坑監測指導后續施工，才能做到信息化施工。

［1］ 劉建航，侯學淵.基坑工程手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，2009.

［2］ 范建華.環滇池城區地質環境資源綜合評價與規范［D］.長春:吉林大學，2008.

［3］ JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規程［S］.

［4］ 張 路.昆明滇池泥炭土的某些特性［J］.土工基礎，2006，4 (20):93-94.

［5］ 熊恩來.云南泥炭、泥炭質土的力學特性及本構模型研究［D］.昆明:昆明理工大學，2005.