大棉涌截污工程（河口段）一期巖土工程勘察分析與建議

吳錫輝

摘要：本文通過(guò)對(duì)大棉涌截污工程（河口段）一期巖土勘察，查明了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征，為大棉涌截污工程（河口段）一期基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工提供了所需工程地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；水文地質(zhì)；基坑支護(hù)；建議

一、工程概況

大棉涌截污工程（河口段）一期范圍主要包括大棉涌沿線（河口片區(qū)至口岸大道段），并包含對(duì)大棉涌臨近口岸大道處的暗涌進(jìn)行截污工程的建設(shè)。本次截污工程需新建截污管約為4147m，其中管徑為DN500的截污管約為382m，管徑為DN600的截污管約為1975m，管徑為DN800的截污管約為1790m；涉及截污管處路面開(kāi)挖與恢復(fù)；其他市政管線（供水、電力、通信、燃?xì)?、軍用光纖等）遷改綜合規(guī)劃；對(duì)建設(shè)方提供的現(xiàn)狀市政管線等資料進(jìn)行復(fù)測(cè)；擬采用明挖或部分頂管施工方法埋管，埋管深度約2m～4m，頂管管材采用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管，F(xiàn)型鋼套環(huán)連接。

受業(yè)主的委托，廣東省佛山地質(zhì)局屬下的廣東佛山地質(zhì)工程勘察院（我院）對(duì)該工程施工場(chǎng)地進(jìn)行巖土工程詳細(xì)勘察，目的是查明場(chǎng)地內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)，巖土層分布、厚度、埋深及其物理力學(xué)性質(zhì)，分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力，查明場(chǎng)地內(nèi)有無(wú)不良地質(zhì)作用及其危害性，查明地下水的埋藏條件及評(píng)價(jià)有無(wú)腐蝕性等，為本截污工程的設(shè)計(jì)和施工提供地質(zhì)資料，以滿足設(shè)計(jì)的要求。

二、場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察結(jié)果，本次鉆孔孔口標(biāo)高2.50m～8.07m，平均4.60m，在鉆探深度范圍內(nèi)，本場(chǎng)地地基土由人工填土（Qml）、第四系三角洲海相交互相沉積層（Qmc）及下古近紀(jì)古新統(tǒng)莘莊村組（E1x）組成，覆蓋層厚度較大。綜合本次勘察鉆孔及利用鉆孔資料，工程地質(zhì)剖面總體分9層[（1）～（9）]，再將夾層分1個(gè)亞層[（2-1）]。

第（1）層填土，大部分鉆孔有分布（44孔），主要為粘性土，局部含碎石、碎磚、碎瓷片、粉砂等，為河堤的筑填土，回填時(shí)間較長(zhǎng)，已壓實(shí)，屬舊填土，局部頂部10cm～20cm為混凝土路面。但在重荷載作用下，可能導(dǎo)致施工后堤面產(chǎn)生不均勻沉降，存在水頭差時(shí)易發(fā)生流土的滲透變形，影響地基的穩(wěn)定性。工程性質(zhì)較差，對(duì)管道埋設(shè)基槽施工有不利影響。

第（2）層粉質(zhì)粘土，部分孔有分布（13孔），埋藏淺——稍深，層位不穩(wěn)定，力學(xué)性質(zhì)一般，承載力稍高，埋藏淺地段宜作為污水管基礎(chǔ)持力層。（2-1）礫砂雖是局部孔揭露到，但施工的孔間距大（70～>200m），不排除夾層也有較廣的分布。

第（3）層淤泥、淤泥質(zhì)土呈流塑狀，大部分孔有分布（49孔），工程力學(xué)性能差，為本場(chǎng)地不良地基土，不宜直接作為污水管基礎(chǔ)持力層。

第（4）層粉質(zhì)粘土，部分孔有分布（10孔），埋藏淺——稍深，層位不穩(wěn)定，力學(xué)性質(zhì)一般，承載力稍高，淺而厚度大者宜作為污水管基礎(chǔ)持力層。

第（5）層含礫粗砂，部分孔有分布（5孔），層位不穩(wěn)定，埋藏淺——稍深，力學(xué)性質(zhì)稍好，承載力一般，但滲透性較強(qiáng)，淺而厚度大者宜作為污水管基礎(chǔ)持力層。

第（6）層殘積土，可塑——硬塑狀，具一定承載力。在埋藏淺的地段，為管道的良好持力層。

第（7）層全風(fēng)化巖，密實(shí)砂土狀或堅(jiān)硬土狀，具一定承載力。在埋藏淺的地段，為管道的良好持力層。

第（8）層強(qiáng)風(fēng)化巖，半巖半土（砂）狀，局部土柱狀，多夾中風(fēng)化巖，承載力稍高。

第（9）層中風(fēng)化巖，巖質(zhì)軟，埋藏中等，承載力較高。

總體評(píng)價(jià)本場(chǎng)地處于地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，巖土工程地質(zhì)條件較差，在充分考慮不良地質(zhì)因素前提下，并采取相應(yīng)的措施后，基礎(chǔ)選擇適當(dāng)，適宜擬建物興建。

三、場(chǎng)地水文地質(zhì)特征

本場(chǎng)地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，受海洋性氣候影響，溫暖潮濕，雨量充沛。本次勘察開(kāi)鉆時(shí)測(cè)得各鉆孔地下水初見(jiàn)水位埋深0.30m～2.20m，終孔24小時(shí)后測(cè)得各鉆孔地下水相對(duì)穩(wěn)定水位埋深0.30m～2.50m，高程1.20m～5.90m；年水位變化幅度0.50m～1.50m。擬建場(chǎng)地的地表水主要為大棉涌，地表水來(lái)源主要受北江水補(bǔ)給，受上述河水的潮汐影響，漲退潮時(shí)水流較急，對(duì)地基土有軟化及潛蝕、沖刷作用，易造成堤岸坍塌的不良地質(zhì)作用，但若兩岸河堤采用了混凝土墻護(hù)岸，地表河水對(duì)本場(chǎng)地污水管影響不大?？傮w上地下潛水對(duì)鉆灌注樁承載力影響不大，但承壓水對(duì)成樁質(zhì)量有一定影響。

四、建議

（1）基槽（坑）、工作井開(kāi)挖建議

①考慮到場(chǎng)地在大棉涌邊，施工困難，不具備大放坡條件，建議采用10m長(zhǎng)SP-U400x125x13.0型（Ⅲ型）鋼板樁支護(hù)。井體底板及管道基礎(chǔ)板均應(yīng)按施工規(guī)范設(shè)凳鐵，池壁設(shè)拉結(jié)筋。

②構(gòu)筑物施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制地下水，并保持基坑干燥。若施工中地下水滲透進(jìn)入基坑應(yīng)跟蹤注漿止水或進(jìn)行坑內(nèi)井點(diǎn)降水。地表水受氣候、季節(jié)影響較大，雨季施工時(shí)，水與土體相互作用，可以使土體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致基槽周?chē)馏w松軟，應(yīng)相應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝或采取隔水措施，以排除或載斷地表水徑流，防止地表水滲入，以消除地表水對(duì)基槽開(kāi)挖的危害。

③基槽（坑）開(kāi)挖結(jié)束，應(yīng)立即澆筑混凝土墊層，綁扎底板鋼筋、澆筑底板混凝土，以防基坑回彈影響地基承載力。

④完工的構(gòu)筑物盡早進(jìn)行試水回填，基坑回填時(shí)，應(yīng)四周同時(shí)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，回填土不應(yīng)有腐蝕性，應(yīng)除去有機(jī)物等有害物質(zhì)，然后分層夯實(shí)回填?；靥钔恋膲簩?shí)系數(shù)不應(yīng)低于 0.93，并遵守有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

⑤管道施工完成后應(yīng)及時(shí)回填管槽，不可使管槽暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以保證土坡穩(wěn)定，并保證施工安全。

⑥基槽（坑）開(kāi)挖對(duì)周邊建筑、道路、地下管線有較大的影響。建議在基槽（坑）施工期間，委托有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍制定監(jiān)測(cè)方案并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，建立嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，對(duì)施工全過(guò)程的基槽（坑）安全及周邊環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，及時(shí)把信息反饋給設(shè)計(jì)和施工單位，及時(shí)對(duì)基槽（坑）支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化，確?；影踩秃侠硎┕?。

（2）明挖埋管建議

場(chǎng)地大部分管道埋藏類(lèi)型屬明挖淺埋管道，管道底部土層為填土、粉質(zhì)粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土、含礫粗砂及殘積土等，基槽開(kāi)挖深度約2m～4m左右。明挖管道持力層為第⑴層填土，第⑶層流塑狀的淤泥、淤泥質(zhì)土?xí)r，建議應(yīng)在管底鋪設(shè)碎石、砂或素混凝土墊層，墊層厚度由設(shè)計(jì)根據(jù)管道性狀而定。

（3）頂管施工建議

本工程管道的埋設(shè)基本沿現(xiàn)有河涌進(jìn)行，管道埋藏深度較淺，管道大部分置于填土、粉質(zhì)粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土、含礫粗砂及殘積土中，易于頂管施工。頂管施工對(duì)管材的強(qiáng)度、剛度、耐震動(dòng)、耐沖擊等方面的性能要求比較高，根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)例，頂管管材采用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管，F(xiàn)型鋼套環(huán)連接。頂管穿越可采用掘進(jìn)式頂管工藝、土壓平衡式頂管工藝和泥水平衡式頂管工藝，頂管施工中遇兩種土質(zhì)差異較大時(shí)，應(yīng)調(diào)整頂管方法。

（4）巖土設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)建議值

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001（2009版）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-31-2003及《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012有關(guān)巖土參數(shù)分析與選定原則、方法，結(jié)合本工程特點(diǎn)和工程地質(zhì)條件，以及本次勘察所取得的原位測(cè)試數(shù)據(jù)，現(xiàn)將本場(chǎng)地巖土層參數(shù)建議值綜合列于表1。

五、結(jié)論

本場(chǎng)地填土主要以粘性土等回填，局部含碎石、碎磚、碎瓷片、粉砂等，為河堤的筑填土，回填時(shí)間較長(zhǎng)，已壓實(shí)，屬舊填土；而地基土主要有軟塑——可塑狀粉質(zhì)粘土、較厚流塑狀的淤泥、淤泥質(zhì)土、中密狀為主含礫粗砂、可塑～硬塑狀殘積土等。按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001，2009年版），本工程重要性等級(jí)為二級(jí)工程，場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí)場(chǎng)地，地基等級(jí)為二級(jí)地基（中等復(fù)雜地基），巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。按《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ56-2012），市政工程重要性等級(jí)為一級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，巖土工程復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，市政工程的勘察等級(jí)為甲級(jí)。在地震烈度7度發(fā)生地震時(shí)，本場(chǎng)地砂土不會(huì)發(fā)生液化。本場(chǎng)地處于地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，巖土工程地質(zhì)條件較差，但屬穩(wěn)定地基，在充分考慮不良地質(zhì)因素前提下，并采取相應(yīng)的措施后，基礎(chǔ)選擇適當(dāng)，適宜擬建物興建。