某工程基坑的巖土工程勘察分析與評(píng)價(jià)

林宜超

1 工程概況

某工程擬建7幢17層住宅樓下設(shè)1層整體地下室，本工程征地面積為26286.8m2，地下總建筑面積為21800m2。場(chǎng)地北側(cè)為待建夢(mèng)筆北路，南側(cè)為已建夢(mèng)筆大道，西側(cè)為待建振浦路，東側(cè)為已建中醫(yī)院。場(chǎng)地現(xiàn)為耕地、水塘，大部分已初略平整，場(chǎng)地地勢(shì)總體較平坦，地形相對(duì)較開(kāi)闊，交通便利。現(xiàn)有鉆孔標(biāo)高為228.63～231.34m，設(shè)計(jì)頂板標(biāo)高為231.0m，按設(shè)計(jì)標(biāo)高平整后，開(kāi)挖深度約2.63～5.0m（底板標(biāo)高為226.0m）。根據(jù)福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（DBJ13-84-2006）第5.4.1條規(guī)定該基坑安全等級(jí)為二級(jí)，應(yīng)對(duì)基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)本次勘察采取野外鉆探、鉆孔原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)等方法，對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。

2 基坑邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)分析

本工程基坑邊坡周邊環(huán)境及地質(zhì)條件較為復(fù)雜，邊坡邊頂北側(cè)為待建夢(mèng)筆北路（現(xiàn)狀為空地），南側(cè)為已建夢(mèng)筆大道（距離擬開(kāi)挖邊坡約10m），西側(cè)為待建振浦路（現(xiàn)狀為空地），東側(cè)為已建中醫(yī)院（距離擬開(kāi)挖邊坡約11m，基礎(chǔ)形式采用樁基礎(chǔ)，埋深約2m）。基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)各巖土層具體特征描述自上而下可劃分如下：①雜填土（Q4ml）：稍濕～濕，松散～中密狀，主要以碎石、塊石和殘坡積黏性土回填為主，屬高壓縮性土，土質(zhì)均勻性差，欠固結(jié)，未進(jìn)行專門性壓實(shí)等處理，本層均有分布，層厚為2.10～4.60m。②淤泥質(zhì)土（Q4m）：飽和，呈流塑狀態(tài)，主要由黏、粉粒和粉砂組成，本層僅部分地段有分布，層厚為0.70～2.40m。③礫砂（Q4al+pl）：飽和，稍密-中密，主要由石英顆粒組成，本層廣泛分布，層厚1.10～4.90m。④卵石（Q4al+pl）：飽和，松散-密實(shí)，卵石粒徑2～8cm不等，個(gè)別可達(dá)19cm以上，大于20mm的含量53.7～66.5%，本層廣泛分布，層厚1.60～4.70m。⑤全風(fēng)化花崗巖（r53）：巖芯呈砂土狀，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，裂隙大多為鐵錳質(zhì)所充填，具易軟化性和崩解性，本層廣泛分布，層厚為0.90～2.50m。

綜上所述：總體土體強(qiáng)度軟弱～一般，自身穩(wěn)定性差～一般，當(dāng)開(kāi)挖深度大時(shí)，易發(fā)生坍塌、邊坡水平位移，周邊路面（管線）沉陷等失穩(wěn)現(xiàn)象，基坑邊坡整體穩(wěn)定性差；結(jié)合周邊環(huán)境及場(chǎng)地巖土層情況，基坑開(kāi)挖支護(hù)建議采用支護(hù)措施，即設(shè)擋土結(jié)構(gòu)體系。

3 基坑邊坡支護(hù)方案分析與設(shè)計(jì)參數(shù)選取

3.1 支擋形式可采用柱列式排樁方法進(jìn)行

基坑開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)制定嚴(yán)格的施工方案及有效的應(yīng)急措施，設(shè)計(jì)圖紙須專家論證、相關(guān)部門審批通過(guò)后進(jìn)行施工。

柱列式排樁支護(hù)：樁型可采用沖（鉆）孔灌注樁，灌注樁擋土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)方法及施工樁型較成熟，擋土樁墻及邊坡土體位移較小、易控制。為避免樁間滲水，宜采用多排樁相互緊密排列的方式或一排樁結(jié)合相應(yīng)的止水措施（可采用支護(hù)樁后設(shè)置1～2排旋噴樁或采用帷幕灌漿）。同時(shí)尚應(yīng)設(shè)置必要的內(nèi)支撐及壓頂梁進(jìn)行支護(hù)。排樁剛度大能有效保證基坑和周邊環(huán)境安全，同時(shí)可達(dá)到即支護(hù)又止水的雙重作用。

3.2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）和福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《地基基礎(chǔ)礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（DBJ13-07-2006）并結(jié)合地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，提供基坑支護(hù)有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 基坑設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表

4 基坑坑底穩(wěn)定性、突涌和基坑降水評(píng)價(jià)分析

（1）基坑開(kāi)挖后，坑底主要土層為③礫砂和④卵石層，局部為⑤全風(fēng)化花崗巖層，土體強(qiáng)度較好，建議設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)國(guó)標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）附錄V公式進(jìn)行驗(yàn)算，若不能滿足抗隆起要求，應(yīng)采取抗隆起措施。根據(jù)附錄W中公式：γm（t+Δt）/Pw≥1.1，對(duì)④卵石估算的基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性系數(shù)>1.1，開(kāi)挖后不會(huì)產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)象。

（2）建議基坑開(kāi)挖嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不得超挖，開(kāi)挖中應(yīng)注意施工順序，做到及時(shí)支撐，減少土體位移，并結(jié)合地下室內(nèi)部結(jié)構(gòu)，預(yù)設(shè)排樁墻、柱，使基坑面積相對(duì)減小，從而增大基底隆起安全系數(shù)。

（3）基坑開(kāi)挖過(guò)程中采取相應(yīng)的降水措施，如管井降水或其它有效措施，確保安全施工。管井可沿基坑開(kāi)挖內(nèi)外側(cè)均勻布置。實(shí)際管井運(yùn)作時(shí)，尚可通過(guò)調(diào)節(jié)單井抽水量來(lái)調(diào)節(jié)水位降深。為減少基坑排降水總量，基坑開(kāi)挖宜避開(kāi)雨季洪水期。

（4）根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)特征、水文地質(zhì)、地區(qū)氣象特點(diǎn)、未來(lái)場(chǎng)地市政排水系統(tǒng)的設(shè)置，以及后期回填土，人工填土將會(huì)改變地下水的賦存條件等情況，建議地下室防水、抗浮設(shè)計(jì)的最高地下水位按市政路網(wǎng)設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高以下0.50m考慮。應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算，若地下室結(jié)構(gòu)荷載小于浮力（按最不利組合），則應(yīng)采取抗浮措施<抗拔樁（沖（鉆）孔灌注樁）或抗浮錨桿，其設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1>。同時(shí)地下室施工應(yīng)解決好防水、防潮等問(wèn)題，以免受地下水影響，致使擬建物無(wú)法正常發(fā)揮其使用功能。

5 基坑施工及監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)

（1）坡頂或坡面嚴(yán)禁堆土或其他堆載，開(kāi)挖土方應(yīng)隨挖隨運(yùn)。基坑開(kāi)挖應(yīng)分層均衡進(jìn)行，分層開(kāi)挖高差不應(yīng)超過(guò)1m。承臺(tái)和地下室外墻與基坑側(cè)壁回填土前，應(yīng)排除積水，清除虛土和建筑垃圾，填土應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選料，分層夯實(shí)，對(duì)稱進(jìn)行。

（2）基坑開(kāi)挖施工中應(yīng)注意防止擾動(dòng)基底土，避免浸水、暴曬，施工開(kāi)挖結(jié)束后應(yīng)及時(shí)封底。此外，應(yīng)避免基坑邊坡上側(cè)堆土及加荷，挖土方應(yīng)隨挖隨運(yùn)。以保證坑壁的穩(wěn)定。

（3）基坑施工及使用過(guò)程中還要進(jìn)行以下監(jiān)測(cè)：圍護(hù)墻（邊坡）頂部水平、豎向位移監(jiān)測(cè)；深層水平位移監(jiān)測(cè)：地下水位監(jiān)測(cè)；周邊地表豎向位移監(jiān)測(cè)；周邊建筑豎向位移、傾斜、水平位移監(jiān)測(cè)；周邊建筑、地表裂縫、管線變形等監(jiān)測(cè)；宜進(jìn)行基坑卸荷回彈觀測(cè)。

6 結(jié)語(yǔ)

在基坑巖土工程勘察中，最重要的工作是設(shè)計(jì)勘察方案和技術(shù)交底，合理選擇適合的勘察技術(shù)，如原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)等，確保野外鉆探作業(yè)質(zhì)量與相關(guān)數(shù)據(jù)分析工作質(zhì)量，以便得到正確的各巖土層分布與特征等情況，確認(rèn)地基土的物理力學(xué)性能指標(biāo)參數(shù)，為基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)與施工提供需要的數(shù)據(jù)。保證正確安全施工、避免事故發(fā)生，所以工程勘察工作在基坑工程中很重要，應(yīng)該引起社會(huì)足夠的重視。

[1]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（DBJ13-84-2006）.福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[3]福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（DBJ13-07-2006）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.