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摘 要:隨著城市建設的飛速發展,菏澤的高層建筑近兩年也開始增多,基坑也越來越深。加之小區內車位的增加,地面車位的緊張,地下車庫也越來越廣泛。跟隨而來的是基坑支護設計和基坑降水工作量的增多。勘察資料的準確性、設計人員對勘察報告的判讀和降水方法的選擇,對降水效果起著至關重要的作用。本文結合當地工程實例,就菏澤地區基坑降水個例進行了闡述。
關鍵詞:含水層,水文地質,基坑降水。
菏澤為黃泛平原區,淺層土的分類為新近沉積土,土的類型以中軟土為主,從粒徑的大小分主要為粘土,粉質粘土,粉土,粉砂,細砂等。以粘性土和粉土占多數,尤其是粉土作為含水層時,由于土顆粒細小,且含有一定粘粒,滲透系數小,降水方法不當往往事倍而功半,甚至造成工程事故,這樣的例子在實際工作中屢見不鮮。下面就幾個代表性的工程降水實例加以說明。
實例1:某工程淺部地質資料如下:①層粉土,埋深0.00~4.20米,稍密,稍濕~很濕,平均粘粒含量7.5%;②層粉質粘土,埋深4.20~4.80米,軟~可塑狀態;③層粉土,埋深4.80~5.50米,很濕,平均粘粒含量5.2%;④層粘土,埋深5.50~7.20米,可塑狀態;⑤層粉質粘土加粉土薄層,埋深7.20~15.00米,粘性土可塑狀態,含少量姜石,粉土很濕,中密。……
本場地為第四系孔隙潛水,施工時地下水位埋深1.75米,基坑開挖深度為3.50米,開挖前需要進行降水處理。基坑較淺,周邊無建筑物和重要道路、管線等市政設施,可采用降水自然放坡開挖。施工單位采用輕型井點法沿基坑周邊降水,吸水管插入土層深度地面下6米,其中花管段在下部1米。降水3晝夜,出水量正常,基坑內水位下降不明顯,無法施工。
建設單位聯系我院技術人員進行指導,經分析地質資料,影響基坑開挖的地下水主要為①層粉土含水層中的水,②層粉質粘土為相對隔水層,所插吸水管過深,抽出的水為③層粉土中的水,所以基坑內水位下降不明顯。建議將吸水管上拔至埋深4.50米左右,經試抽基坑內水位下降明顯。
實例2:某場地地質資料如下:①層素填土,埋深0.00~1.00米,成分以粉土,粉質粘土為主,松散。②層粉質粘土,埋深1.00~1.70米,可塑狀態;③層粉土,埋深1.70~3.50米,稍密,稍濕~很濕,平均粘粒含量6.5%;④層粉土與粉質粘土互層,埋深3.50~6.80米,粉土,很濕,稍~中密;粉質粘土可塑。⑤層粘土,埋深6.80~9.50米,可塑,有鐵質浸染。⑥層粉質粘土,埋深9.50~11.20米,可塑,⑦層粉土,埋深11.20~13.50米,很濕,中密。⑧層粉細砂,埋深13.50~19.50米,中密。⑨層粉質粘土,埋深19.50~26.20米,硬塑,局部堅硬,土質不均勻,含姜石,局部富集。……
經分層水位觀測,本場地埋深10.00米以上為孔隙潛水,水位埋深2.5米;埋深11.00~20.00米為微承壓水,水位埋深8.50米。本工程基坑開挖深度7.00米,其周邊環境:東、西、南三面為空地,北側20.00米有一新建6層職工宿舍樓。在基坑施工前甲方承包給一當地打井隊進行降水,沿基坑周邊打井20眼,井深20.00米,井徑0.80米,礫料為碎石下腳料,井間距25米,用潛水泵抽水,水量很大,連抽5晝夜,周邊地面出現裂縫且略有下沉,北側宿舍樓出現小裂縫,馬上停抽。經試挖上部水降低不明顯。后經巖土工程師論證,本方案主要抽出了⑦、⑧層微承壓水,方案不可行。受甲方委托,我院對該基坑進行了支護設計,將原降水井封閉至8.00米,并對北側進行止水設計,改用輕型井點,原則上只降⑤層以上潛水,效果很好。
實例3:某小區勘察資料:①層粉土,埋深0.00~5.00米,稍密,濕~很濕,平均粘粒含量5.5%;夾粉質粘土透鏡體,軟~可塑。②層粉質粘土夾粉土薄層,埋深5.00~9.70米,粉質粘土可塑狀態,粉土稍~中密,很濕;③層粉質粘土,埋深9.70~14.50米,可塑,底部見少量姜石。④層粉土,埋深14.50~16.80米,很濕,稍~中密。⑤層粘土,埋深16.80~19.20米,可塑~硬塑,有鐵質浸染。⑥層粉質粘土,埋深19.20~25.50米,可塑~硬塑,局部堅硬。……
本小區有多層和高層兩部分組成,一期多層主體已建成,本基坑為小高層,深4.50米,場地為孔隙潛水,水位埋深0.80米。基坑周邊,西側5.00米為圍墻,墻外有管線,北側12.00米為施工簡易用房,南側25.00米為圍墻,東側8.00米為新建多層住宅樓。未進行基坑支護設計,施工隊采用管井試降水,井徑1.00米,井深20.00米,井管周圍用碎石屑回填做濾層,抽水1天井中涌入大量粉土,井周邊地面塌陷,西側圍墻倒塌,威脅到墻外管線,東側威脅到新建樓房。
我院受建設單位委托,對本方案進行了基坑支護設計,經分析,影響基坑施工的主要是①層粉土中的潛水,降水井太深,所填礫料級配不合適,是造成粉土大量流失、井周邊地面塌陷的主要原因。根據基坑周邊環境條件,東、西兩側無放坡空間,且對位移和沉降要求較高,采用周邊止水,坑內疏干降水的方案較為合適。經實施方案可行。
從以上三個實例說明,基坑降水與場地地層密切相關,不了解場地水文地質情況,不清楚地下水的賦存和運動規律,盲目的進行降水,后果是可怕的。降水前一定要進行方案設計,設計降水方案前一定要先研究地質資料,調查清楚周邊環境,徹底搞清地下水的賦存、滲透和運動規律,采用恰當的方法,做出優秀的設計方案,才能產生良好的社會效益和經濟效益,起到事半功倍的效果。