上海某腫瘤醫(yī)院項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

唐 君 輝

(上海申元巖土工程有限公司，上海 200011)

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·巖土工程·地基基礎(chǔ)·

上海某腫瘤醫(yī)院項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

唐 君 輝

(上海申元巖土工程有限公司，上海 200011)

對上海市某腫瘤醫(yī)院進行了地質(zhì)環(huán)境分析與評價，從地面沉降、邊坡失穩(wěn)、地基變形、水土突涌等方面，確定了本次評估的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種，對評估區(qū)進行地質(zhì)災(zāi)害綜合評估，并提出了相應(yīng)的防治措施，可為類似工程提供參考和建議。

地質(zhì)災(zāi)害，地面沉降量，邊坡，地基

1 工程概況

本項目選址位于上海新虹橋國際醫(yī)學(xué)中心04-02片區(qū)，南臨北青公路、東臨聯(lián)友路。項目擬建建筑主要由1幢12層～13層的醫(yī)療綜合樓、1幢10層行政科研樓、質(zhì)子治療中心及地下3層地下室等組成，地下室基坑開挖深度約22.0 m。本次評估自2015年7月始，評估范圍以擬建場地四周各外擴約400 m的區(qū)域作為評估區(qū)。

2 地質(zhì)環(huán)境的分析與評價

地形地貌：評估區(qū)地貌類型單一，屬濱海平原地貌類型，場地地勢較平坦。地層情況：評估區(qū)內(nèi)淺部有粉性土、軟粘性土分布，評估區(qū)處于濱海平原正常沉積與古河道切割的交接區(qū)。水文地質(zhì)條件：評估區(qū)內(nèi)各含水層發(fā)育，潛水及第一承壓含水層對本工程建設(shè)有一定的不良影響。地面沉降：在2007年—2012年度，評估區(qū)大部分地段年均沉降量小于5 mm，近兩年年均地面沉降量在5 mm～10 mm之間。人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞程度：目前評估區(qū)附近已有的建(構(gòu))筑物主要為醫(yī)院、商業(yè)辦公、住宅、別墅、道路等，評估區(qū)及鄰近場地已陸續(xù)動工建設(shè)，總體而言，人類工程活動對評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境有一定影響。

根據(jù)以上五條分析，按照DGJ 08—2007—2006上海市工程建設(shè)規(guī)范，綜合確定本建設(shè)項目擬建場區(qū)屬復(fù)雜類地質(zhì)環(huán)境條件。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

3.1 地面沉降

評估區(qū)及附近區(qū)域自1980年始的地面沉降狀況見表1。

表1 評估區(qū)及附近區(qū)域地面沉降狀況一覽表

從表1數(shù)據(jù)可看出，在1980年—1995年，地面沉降量較小，之后由于地下水過量開采在1996年—2001年期間沉降量最為明顯，其年平均沉降量達17 mm～21 mm。在2002年以后沉降速率有所減緩，但最近幾年來地面沉降又有加大的趨勢，這與評估區(qū)近年來大量工程活動有關(guān)。

3.2 邊坡失穩(wěn)

評估區(qū)內(nèi)已施工的基坑由于均采取了有效的基坑圍護和降排水措施，評估區(qū)內(nèi)以及周邊無基坑邊坡失穩(wěn)災(zāi)害發(fā)生。

3.3 地基變形

目前評估區(qū)范圍及周邊道路路面較平整，很少見裂紋或明顯變形跡象。評估區(qū)內(nèi)分布的低層、多層及高層建筑，以及正在施工的基坑目前均使用良好，未發(fā)現(xiàn)有圍護墻體或建筑物開裂、變形現(xiàn)象，說明其地基變形量在設(shè)計允許的范圍之內(nèi)。

3.4 水土突涌

經(jīng)調(diào)查走訪，評估區(qū)內(nèi)已施工的基坑工程，由于在施工過程中采取了降水、減壓等措施，因此在開挖過程中均未發(fā)生水土突涌事故。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

4.1 工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測評估

1)地面沉降。

本工程地下室將采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護結(jié)構(gòu)，根據(jù)上海地區(qū)經(jīng)驗，本工程降水一般采用坑內(nèi)降水。本工程需減壓降水，由于不具備隔斷降水目的層(⑦層)的條件，降水影響范圍較大，可能引起坑外較大范圍內(nèi)出現(xiàn)地面沉降。綜合確定工程建設(shè)引發(fā)地面沉降的危險性級別為中等。

2)邊坡失穩(wěn)。

本場地淺層分布有②3層粉土層，具有較強的滲透性，在水頭差作用下易發(fā)生滲水、流砂，影響基坑安全?？拥字糜冖?層粘性土，土質(zhì)較軟弱，基坑開挖時極易產(chǎn)生流變、蠕變現(xiàn)象，導(dǎo)致基坑圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。深部有第⑦層承壓含水層，有引發(fā)水土突涌的可能，會造成大量的水土流失，嚴重擾動基坑底部土體，進而影響基坑邊坡的穩(wěn)定性。一旦基坑邊坡失穩(wěn)，將會對周圍土體及周邊環(huán)境產(chǎn)生重大影響。綜合確定本工程建設(shè)引發(fā)或加劇邊坡失穩(wěn)的危險性級別為中等。

3)地基變形。

本場地周邊環(huán)境較復(fù)雜，周圍緊鄰現(xiàn)有道路，且距離鄰近建筑、基坑等相對較近。地下連續(xù)墻成槽過程中會產(chǎn)生一定程度的側(cè)向位移與變形。當基坑開挖坑內(nèi)卸荷時，圍護墻體在外側(cè)地基土、地下水壓力作用下亦會產(chǎn)生一定程度的位移與變形；同時，由于本工程基坑底部位于軟土中，基坑開挖后坑底土將產(chǎn)生一定的地基回彈，進一步加大圍護墻體的變形，對周邊環(huán)境將產(chǎn)生不利影響。綜合確定工程建設(shè)引發(fā)地基變形的危險性級別為中等。

4)水土突涌。

根據(jù)上海市規(guī)范DGJ 08—37—2012，按上海地區(qū)最不利承壓水位埋深3.0 m及實測水位埋深5.2 m計算，第⑦層承壓水均有引發(fā)基坑突涌的可能。一旦發(fā)生突涌，其危害較大，影響到本工程正常施工，甚至基坑邊坡穩(wěn)定。并且突涌后將造成基坑周邊一定范圍內(nèi)水位下降，從而引發(fā)坑外一定范圍土體變形。綜合確定本工程建設(shè)引發(fā)水土突涌的危險性級別為中等。

4.2 工程建設(shè)本身遭受地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測評估

1)地面沉降。

近年來評估區(qū)人類工程活動強烈，對地面沉降影響較大，預(yù)測評估區(qū)在未來15年的年均沉降量在7 mm以內(nèi)。因此，本工程運營期間，地面沉降現(xiàn)象將繼續(xù)存在，會對工程建設(shè)產(chǎn)生一定的不良影響。綜合確定工程建設(shè)遭受地面沉降的危險性級別為中等。

2)邊坡失穩(wěn)。

本基坑開挖深度達22 m，深度較深，基坑面積較大，本場地淺層粉土及軟土，淺層潛水和深部第⑦層承壓水，以及周邊人類工程活動均會對基坑開挖造成不利影響。綜合確定工程遭受邊坡失穩(wěn)的危險性級別為中等。

3)地基變形。

本工程擬建建(構(gòu))筑物主要采用樁基礎(chǔ)，如果工程設(shè)計合理，施工質(zhì)量得到保障，采用樁基礎(chǔ)的建筑物遭受地基變形的危險性較小。但本工程地下室底板局部受壓、局部承受地下水浮托力，地基承受的上部荷重和浮力差異明顯，可能產(chǎn)生一定的差異變形。另外，本工程地下室上部局部建筑荷載相對較大，其與上部無建筑物或局部荷載較小處地下室荷載相差較大，均可能會產(chǎn)生一定的地基差異變形。綜合確定工程遭受地基變形的危險性級別為中等。

4)水土突涌。

基坑開挖時，場地有遭受第⑦層水土突涌的可能性，若減壓降水不當，由于第⑦，⑨層相連，承壓含水層涌水量大，一旦發(fā)生突涌，將影響到本工程正常施工，甚至會造成基坑邊坡失穩(wěn)，危害較大。綜合確定工程建設(shè)遭受水土突涌的危險性級別為中等。

5 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估及防治措施

5.1 地質(zhì)災(zāi)害危險性分級、分區(qū)

地面沉降：由于本工程基坑圍護結(jié)構(gòu)無法完全隔斷降水目的層(⑦層)，減壓降水將可能對場地及附近區(qū)域的地下水位產(chǎn)生影響，工程建設(shè)有引發(fā)或加劇地面沉降的危險；本工程建設(shè)和運營期間，地面沉降將繼續(xù)存在。綜合確定地面沉降危險性級別為中等。

邊坡失穩(wěn)：本場地淺層以填土、粉性土及粘性土為主，且評估區(qū)內(nèi)地下水位埋深較淺，基坑開挖時若圍護、降水及相關(guān)施工措施不當，則在填土、粉性土、粘性土及地下水等影響下有引發(fā)和遭受基坑邊坡失穩(wěn)的危險性，并可能會對鄰近道路、地下管線及建(構(gòu))筑物等周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的不良影響。綜合確定邊坡失穩(wěn)的危險性級別為中等。

地基變形：由于擬建場區(qū)處于濱海平原正常沉積與古河道切割的交接區(qū)，土層分布較復(fù)雜，擬建建筑當采用樁基時，如果樁基持力層分布不穩(wěn)定或樁端處于不同持力層時，工程建設(shè)有引發(fā)和遭受一定程度地基變形或差異變形的危險性。由于荷載大建筑與純地下室之間荷載差異較大，工程建設(shè)本身亦有遭受一定程度地基變形及差異變形的可能性。綜合確定地基變形危險性級別為中等。

水土突涌：經(jīng)驗算，本工程第⑦層埋深較淺，在基坑開挖時會產(chǎn)生突涌等不利影響；另外，勘察施工完畢后，為防止開挖時承壓水從勘探鉆孔中突涌而出，需采用粘土球和水泥漿液或其他有效措施進行有效封孔。綜合確定水土突涌的危險性級別為中等。

綜合對以上各類災(zāi)種的評估，確定評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性級別為中等。

按照DGJ 08—2007—2006規(guī)范第4.2.6條說明，本場區(qū)可不進行地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)。

5.2 防治措施

地面沉降：基坑降水宜采取坑內(nèi)降水，并注意降水幅度，防止過度降水；工程設(shè)計時采取預(yù)留標高等防治措施；當對第⑦層設(shè)置深井降水時，建議坑外3H處承壓水位降深應(yīng)控制在1.0 m以內(nèi)。

邊坡失穩(wěn)：選擇合適的基坑圍護體系，重視不良地質(zhì)條件對基坑圍護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的影響；重視基坑降水工作，避免滲水、流砂、水土突涌對基坑穩(wěn)定性的影響；加強深大基坑工程的變形監(jiān)測，做到全方位監(jiān)控、信息化施工。

地基變形：對采用樁基礎(chǔ)的建筑物，應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、荷載及其沉降控制要求選擇適宜的樁基持力層，嚴格沉降控制；為防治差異沉降影響，應(yīng)嚴格控制多層建筑與連廊之間、與純地下室之間的差異變形，并且合理安排施工順序；加強鉆孔灌注樁護壁措施；基坑工程應(yīng)選擇合適的降水方案，減少基坑降水時周圍的地基變形。

水土突涌：施工前應(yīng)測量第⑦層承壓水水頭，并根據(jù)當時的監(jiān)測水頭和實際的開挖深度，采取相應(yīng)降水減壓措施；在基坑內(nèi)布設(shè)的勘察孔，工作結(jié)束后應(yīng)用粘土球嚴格封孔。

6 結(jié)語

根據(jù)上述評估結(jié)果，結(jié)論如下：

1)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜，本工程基坑開挖深度大于15 m，為重要建設(shè)項目，綜合確定本工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級為一級。

2)根據(jù)本工程建設(shè)性質(zhì)，并結(jié)合評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件及已有地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育情況及發(fā)育趨勢，確定本次評估的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種主要為地面沉降、邊坡失穩(wěn)、地基變形、水土突涌。

3)綜合本項目地質(zhì)災(zāi)害危險性級別(中等)及防治措施(難度較大，但效果良好)，依據(jù)DGJ 08—2007—2006上海市規(guī)范第4.2.7條，確定擬建場地屬穩(wěn)定場地，對于本工程的建設(shè)基本適宜。

[1] DGJ 08—2007—2006,建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)規(guī)程[S].

[2] DGJ 08—37—2012,巖土工程勘察規(guī)范[S].

[3] GB 50011—2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

[4] DGJ 08—9—2013,建筑抗震設(shè)計規(guī)程[S].

[5] DG/T J08—2051—2008,地面沉降監(jiān)測與防治技術(shù)規(guī)程[S].

[6] 上海市地質(zhì)調(diào)查研究院.上海市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查報告(1∶20萬)[R].1999.

[7] 上海市地質(zhì)調(diào)查研究院.上海市區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告[R].1999.

[8] 上海市水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊.上海市區(qū)域工程地質(zhì)普查報告[R].1989.

[9] 上海環(huán)境地質(zhì)研究站.上海地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造研究[Z].1992.

The risk assessment of geological disaster in a Shanghai cancer hospital project

Tang Junhui

(ShanghaiShenyuanGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200011,China)

The paper carries out geological environment analysis and assessment of Shanghai cancer hospital, determines the geological disaster categories of the assessment from aspects of land settlement, slope instability, foundation deformation and water-soil inrush, and puts forward corresponding preventive measures of geological disasters of the assessment region, which has provided some guidance for similar engineering.

geological disaster, land settlement, slope, foundation base

1009-6825(2017)14-0045-03

2017-03-06

唐君輝(1981- )，男，碩士,工程師

P694

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