贛中新余市某基坑主要工程病害分析

摘 要：基坑工程是城市建設(shè)的重要組成部分，為建筑安全提供保障。本文選取新余市城南某基坑工程為例，分析建設(shè)項(xiàng)目區(qū)工程地質(zhì)條件和工程施工過程中可能出現(xiàn)的工程問題。項(xiàng)目建設(shè)區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，主要工程病害包括不均勻沉降、基坑突水、抗浮穩(wěn)定性等問題。

關(guān)鍵詞：基坑工程；軟巖；基坑突水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.096

隨著城市化建設(shè)加快，城市土地資源緊缺，城市地下空間的開發(fā)越發(fā)重要，但與此同時(shí)基坑工程病害也越發(fā)突出。本文選取新余市城南正在施工的某基坑工程為例，結(jié)合巖土工程勘察成果，對工程施工過程中可能出現(xiàn)的工程問題進(jìn)行分析，為其他類似工程提供參考。

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目區(qū)位于新余市城南，為新余市主要商貿(mào)區(qū)，周邊分布有高層住宅、森林公園等，建筑物較多，交通便利。建設(shè)場地總面積約3.12萬m2，總建筑面積11.7萬m2，項(xiàng)目建筑包括主樓、裙房以及兩個(gè)地下室組成。其中地下室（一層）埋深5.1m；地上裙樓（兩層）高約7m；高層建筑（32～33層）高96～99m。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

擬建場地位于新余市城南，場地地貌為低丘崗地地貌，西北部與中部較高，東南部較低，地形較平坦，地勢起伏不大，現(xiàn)場地基本整平，地面標(biāo)高在70.95～79.20m之間。

2.2 地層巖性及其工程特性

場地內(nèi)主要地層為上部人工填土（Q4ml）、第四系中更新統(tǒng)殘坡積粉質(zhì)粘土（Q2el+dl）組成，下伏基巖為白堊系南雄組（K2n2）泥質(zhì)粉砂巖。地層根據(jù)巖性特征自上而下分為三大層，各層主要特征簡要敘述如下：

（1）第四系全新統(tǒng)（Q4ml）人工填土層：灰褐色，稍密，稍濕，成份以粉質(zhì)粘土為主，含有礫石，局部夾磚塊，分布不均勻，系近期填筑，厚度0.00-2.90m，為地表覆蓋層。

（2）第四系中更新統(tǒng)（Q2el+dl）殘坡積層：粉質(zhì)粘土，褐黃色，可塑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，光澤反應(yīng)無，無搖震反應(yīng)，土質(zhì)較均勻。層頂標(biāo)高約65.34-79.44m，厚度約0.70-6.70m，該層鉆孔揭露，局部為地表覆蓋層。

（3）下伏基巖為白堊系南雄組（K2n2）泥質(zhì)粉砂巖：棕紅色，泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，局部含少量礫石。強(qiáng)風(fēng)化層巖芯呈土柱狀，吸水易軟化，失水易崩解，巖質(zhì)極軟，手可掰碎，厚0.50～7.47m；中風(fēng)化層巖芯呈短柱狀，局部呈塊狀，吸水易軟化，失水易崩解，巖質(zhì)軟，錘擊較易碎，未揭穿，最大揭穿厚度19.92m。該地層巖體巖質(zhì)屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級分屬Ⅴ類。

各巖土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見下表。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

項(xiàng)目區(qū)基巖為古生代白堊系南雄組，地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與華南褶皺系交接地帶萍鄉(xiāng)—樂平凹陷帶西端，清江紅色斷裂盆地西段，未見活動(dòng)斷裂，近期無有感地震記錄，區(qū)域穩(wěn)定性較好。地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜周期為0.35s，地震烈度小于Ⅵ度。

2.4 水文地質(zhì)

2.4.1 地下水類型

地下水主要由第四系孔隙潛水和基巖裂隙水組成。

（1）第四系孔隙潛水。該含水層主要由粉質(zhì)粘土中的孔隙水及土層與基巖接觸帶水組成，主要接受大氣降雨及場地生活用水補(bǔ)給，為微弱-弱透水層，賦水量小，水位變化較大，且隨季節(jié)的變化而變化，年變幅為1.0～3.0m。天然穩(wěn)定水位標(biāo)高為63.74～77.02m，水位隨地形的起伏變化較大。

（2）基巖孔隙裂隙水。該層含水層主要由泥質(zhì)粉砂巖組成，賦存于基巖孔隙裂隙中，據(jù)鉆探可知，泥質(zhì)粉砂巖裂隙不發(fā)育，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，其富水性和導(dǎo)水性均較差，埋藏較深，且受構(gòu)造控制，具有一定的分帶性和不均性。

2.4.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征

場地內(nèi)孔隙潛水主要接受大氣降雨的補(bǔ)給，尤其是在每年的3-6月份補(bǔ)給量相對充分，屬于潛水補(bǔ)給的豐水期。但是每年11月到來年3月份為枯水期，期間潛水以蒸發(fā)和向河流排泄為主，水位變幅為1-3m?；鶐r裂隙水也接受大氣降雨補(bǔ)給，同時(shí)接受上部孔隙潛水補(bǔ)給，使得基巖裂隙水與第四系孔隙潛水之間的互補(bǔ)性增強(qiáng)。

2.5 不良地質(zhì)作用及特殊巖土

2.5.1 不良地質(zhì)作用

現(xiàn)場勘查場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、采空區(qū)、地面塌陷等對工程安全有影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象，同時(shí)也未發(fā)現(xiàn)暗浜、墓穴等影響地基穩(wěn)定性的埋藏物。

2.5.2 特殊巖土

場地內(nèi)的特殊巖土主要為中風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖夾薄層軟弱夾層，屬極軟巖，錘擊易碎，吸水易軟化，失水易崩解（開裂），多數(shù)巖石軟化、散裂呈土狀、碎屑狀。該巖組物理力學(xué)性質(zhì)差，將對工程產(chǎn)生不利影響。

3 主要工程問題及處置措施

3.1 地基不均勻沉降

地基不均勻沉降是基礎(chǔ)工程常見問題之一[1]，特別是城區(qū)建筑物密集區(qū)，如若處理不當(dāng)勢必引發(fā)重大經(jīng)濟(jì)損失和惡劣社會(huì)影響。擬建項(xiàng)目位于新余市城區(qū)，周邊分布有高層住宅；場地巖土主要分布有人工填土、含碎石粉質(zhì)粘土以及白堊系較軟弱泥質(zhì)粉砂巖。綜上所述，松散土體及較軟弱巖土為地基不均勻沉降提供了不利條件。

綜上分析，為保證地基穩(wěn)定性，地基基礎(chǔ)的選型和持力層的選擇顯得尤為重要。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮，本項(xiàng)目基礎(chǔ)類型選用樁基礎(chǔ)；根據(jù)巖土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖作為樁基礎(chǔ)持力層。

3.2 基坑突水

基坑突水是基坑工程最為嚴(yán)重的病害，據(jù)統(tǒng)計(jì)70%以上的基坑事故是由于水害直接或間接造成的[2]。項(xiàng)目建設(shè)場地整平標(biāo)高70.95～79.20m

，地下水穩(wěn)定水位63.74～77.02m，水位變幅1～3m，基坑開挖深度5.1m。地下水含水層為含碎石粉質(zhì)粘土、強(qiáng)～中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，具有微透水性。據(jù)地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，加之勘察期間部分地段正開挖中，坑壁可見明顯水濕痕跡，綜合分析結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)表明：項(xiàng)目基坑施工開挖過程中可能出現(xiàn)突水現(xiàn)象，嚴(yán)重影響基坑工程的安全運(yùn)營。建議基坑開挖和施工期間在基坑外圍應(yīng)設(shè)置長期的地下水觀測點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測基坑外圍地下水水位變化，防止工程意外隱患的發(fā)生。

3.3 地下室抗浮

項(xiàng)目區(qū)地下水接受大氣降水和生活用水補(bǔ)給，隨季節(jié)及地形影響水位變化大，富水性較差。據(jù)前述分析，基坑坑底位于地下水水位以下，因此地下室需要考慮抗浮，以保證建筑物的穩(wěn)定性?？紤]建筑物樓層高、水平荷載較大，建議設(shè)置抗拔樁或抗浮錨桿進(jìn)行加固處理，以保證建筑穩(wěn)定性[3-4]。

4 結(jié)論

建設(shè)項(xiàng)目區(qū)地處城市商貿(mào)區(qū)，下伏基巖為泥質(zhì)粉砂巖，屬較軟巖體，物理力學(xué)性質(zhì)差，對工程安全不利，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。工程建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的工程問題主要有地基不均勻沉降、基坑突水、地下室抗浮穩(wěn)定性等問題。綜上所述基坑項(xiàng)目建設(shè)面臨的問題具有多重復(fù)雜性，處理難度大，需要綜合各方面影響因素進(jìn)行分析。因此，項(xiàng)目工程建設(shè)各個(gè)階段必須嚴(yán)格規(guī)范要求進(jìn)行巖土工程勘察，查明工程區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，準(zhǔn)確測定巖土的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，為基坑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營提供安全保障。

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作者簡介：劉高山（1972-），男，江西永新人，大專，研究方向：土木工程施工與管理。