楊鐵軍
(福建省明欣集團有限公司, 福建 漳州 363000)
隨著基坑開挖深度以及規(guī)模的逐漸增大,基坑工程所具有的風(fēng)險也在不斷加大。一旦出現(xiàn)基坑事故輕則造成周邊建筑物開裂、道路沉陷以及地下管線錯位,重則可能引發(fā)周邊建筑物的倒塌以及人員傷亡,不但影響到了工程工期,同時也造成了非常大的經(jīng)濟損失。所以要充分了解基坑工程風(fēng)險情況是有效實施基坑工程風(fēng)險管理、確?;咏ㄔO(shè)進度和質(zhì)量的前提和基礎(chǔ),具有非?,F(xiàn)實的意義。
擬建萬豪天悅廣場二期位于長泰縣武安鎮(zhèn),人民路以北、人和北路以西,長泰消防大隊以南,在建萬豪天悅廣場一期以東。地塊主要由主樓(10#~17#樓)、騎樓和純地下室組成,用地面積24717.796m2,建筑物占地面積7490.39m2,總建筑面積91595.08m2,其中地上建筑面積78957.66m2,地下建筑面積12637.42m2。本文主要對此工程的基坑工程建設(shè)過程中的情況進行相應(yīng)的評價分析,確保整個工程的安全性。
(1)場地穩(wěn)定性與適宜性評價
本次勘察過程除發(fā)現(xiàn)部分地段巖面起伏較大外,未見有其它明顯疏松的斷裂跡象,可不考慮活動性斷裂對本場地的影響。本場地現(xiàn)地勢較平緩開闊,且遠(yuǎn)離山體,未發(fā)現(xiàn)有崩塌、滑坡的不良地質(zhì)現(xiàn)象,也不存在泥石流的地質(zhì)災(zāi)害。場地基底由侵入巖構(gòu)成,場地內(nèi)及其附近現(xiàn)無人為地下工程和開采地下水的活動,不存在巖溶作用,也未見有地面塌陷、地裂縫的地質(zhì)災(zāi)害。
綜上所述,擬建場地?zé)o活動性斷裂、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫、等影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害,根據(jù)場地巖土工程地質(zhì)條件,參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ57-2012)第 8.2.1條及附錄 C的規(guī)定,擬建場地為穩(wěn)定性一般場地,場地工程建設(shè)適宜性為適宜,適宜擬建物興建。
(2)地基穩(wěn)定性與均勻性評價
擬建場地現(xiàn)狀地勢較平緩開闊,局部填土層尚未形成大的臨空面,勘探過程未發(fā)現(xiàn)有洞穴、古河道、隱伏暗濱、防空洞等對工程不利的地下埋藏物或構(gòu)筑物,中上部各巖土層的界面較平緩、無大的臨空面,下部各風(fēng)化帶無洞穴、臨空面或軟弱夾層,受風(fēng)化不均勻影響層面局部起伏較大,擬建場地各巖土層分布整體較穩(wěn)定,地基穩(wěn)定性一般。綜上所述,擬建場地上部地基土穩(wěn)定性一般,經(jīng)過對場地上部不良填土層采取相應(yīng)的處理措施后,場地、地基是穩(wěn)定;場地地基均勻性較差,場地土類型為中軟土,場地類別為Ⅱ類,場地內(nèi)具可供選擇利用的基礎(chǔ)持力層;綜合分析,若選擇合適的基礎(chǔ)型式,場地適宜擬建建筑物的建設(shè)。
(1)基坑周邊環(huán)境、地質(zhì)與水文地質(zhì)條件
本工程設(shè)有一整體地下室,設(shè)計深度為 3.60m,設(shè)計地面標(biāo)高為 12.15~12.45m,設(shè)計底板標(biāo)高為8.55~8.85m。地下室的平面范圍詳見《鉆孔位置平面》。
場地周邊環(huán)境:北側(cè)為人民路、西側(cè)為人和北路,南側(cè)為長泰消防大隊,東側(cè)為在建萬豪天悅廣場一期。
另據(jù)地面調(diào)查,場地現(xiàn)狀為空地,現(xiàn)場地內(nèi)無建(構(gòu))筑物分布,也未見有其它明顯標(biāo)示的地下管線。根據(jù)場地現(xiàn)地坪標(biāo)高(9.576~11.994m)和地下室底板設(shè)計標(biāo)高為8.85m及底板厚度(假設(shè)板厚0.5m)的關(guān)系,在現(xiàn)地面狀態(tài)下基坑開挖深度一般約1.50~3.95m。
基坑開挖后側(cè)壁土層主要由雜填土①和粉質(zhì)粘土②組成。詳見附圖6——基坑側(cè)壁模型圖。其中雜填土①密實度及均勻性差,土層自穩(wěn)能力較差。另本場地地下水位埋深較淺,地下室底板均位于地下水位以下,且雨季時水位還會上升,基坑開挖需考慮地下水的不利影響,并采取相應(yīng)的排、降水措施,以防產(chǎn)生潛蝕、流土等滲流破壞的現(xiàn)象。
(2)基坑側(cè)壁穩(wěn)定及坑底隆起、突涌的評價
因基坑側(cè)壁的雜填土①的自穩(wěn)能力差,若處理不當(dāng),在土壓力、大氣降水、地下水或地面荷載等因素作用下易產(chǎn)生較大范圍的滑塌或整體滑移的破壞模式。建議設(shè)計時應(yīng)根據(jù)各基坑側(cè)壁的實際地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和地面荷載情況等進行基坑整體和局部穩(wěn)定性計算。
根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2001)中附錄W基坑抗?jié)B流穩(wěn)定性計算,計算公式為:
式中:rm—透水層以上土的飽和重度(KN/m3);(t+Δt)-----透水層頂面距基坑底面的深度(m);Pw-------含水層水壓力(KPa)。當(dāng)滿足公式時即判定為不會產(chǎn)生突涌。
選擇代表鉆孔DZK7和ZK44進行驗算,基坑開挖深度分別為4.51m,4.27m(按地下室±0.00=8.55~8.85標(biāo)高計算),開挖后不透水層厚度(t+Δt)分別為8.14m、7.54m,水頭高度分別為 h=8.60m、9.30m,rm=18.52KN/m3,Pw=hrw,分別為86.0KPa、93.0KPa。計算得出rm(t+Δt)/Pw分別為1.75、1.50,根據(jù)計算結(jié)果得出結(jié)論,基坑開挖后不會產(chǎn)生突涌。
(3)基坑支護與地下水處治
根據(jù)場地周邊環(huán)境條件,基坑側(cè)壁破壞后果,開挖深度和場地地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,本基坑工程安全等級為二級。
為確?;娱_挖安全和地下室施工順利,基坑工程施工時應(yīng)采取相應(yīng)的支護和地下水處治措施。根據(jù)前述對基坑周邊環(huán)境、場地地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和場地現(xiàn)狀及基坑開挖深度的評述,基坑側(cè)壁支護建議采用天然放坡結(jié)合沙袋支護或錨噴支護措施,局部開挖深度較大處,采用排樁支護方案,可采用與基礎(chǔ)樁相同樁結(jié)合鋼板樁內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu),當(dāng)采用排樁支護時樁端持力層建議選用③卵石及以下巖土層為樁端持力層,建議參照相應(yīng)的剖面圖分段選取樁長。對基坑中的地下水控制采用集水明排為主的方法處理。
另為確保支護結(jié)構(gòu)的安全,排樁樁長和加固寬度應(yīng)通過抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定驗算確定。此外,基坑排、降水時應(yīng)將地下水位降至地下室基底以下一定深度(承臺以下 0.50m),并持續(xù)至地下結(jié)構(gòu)的施工荷載大于地下水的最大浮力為止,以保證地下室的施工質(zhì)量。另建議基坑工程施工宜盡可能選擇在旱季進行,以最大限度地減少地下水的不利影響。
(4)基坑施工對周邊環(huán)境的影響及開挖時應(yīng)注意的問題
本工程除在建西側(cè)紫云西路和在建紫云北路分布有眾多雨、污水及通信管道外,場地內(nèi)未見有其它地下管道通過,在對基坑采取相應(yīng)的支護和地下水采取處治措施后,基坑開挖及排、降水作業(yè)對周邊環(huán)境影響不大,但施工過程仍應(yīng)加強其監(jiān)測工作,以便出現(xiàn)問題能及時解決。另外,施工時應(yīng)考慮棄土運輸、揚塵和地下水排放對周邊環(huán)境的污染,做好文明施工。基坑開挖應(yīng)分層、有序進行和禁止超挖,并采取預(yù)留一定的保護層,以及采取邊挖、邊鋪、邊注及邊砌的施工方法。基坑周邊地面應(yīng)嚴(yán)禁堆放棄土或建筑材料,并做好地面截、排水設(shè)施,防止雨水或施工用水流入基坑?;娱_挖過程應(yīng)注意對已施工工程樁的保護,防止樁頭損壞和樁基移位?;娱_挖完成并經(jīng)地質(zhì)檢驗后,應(yīng)及時封底處理或進行地下結(jié)構(gòu)的施工,防止因基坑暴露時間過久造成地下水上升滲出浸泡軟化或坑底土質(zhì)擾動而降低其強度。
本文主要以萬豪天悅廣場二期工程為例對于基坑工程評價內(nèi)容進行了分析研究,能夠?qū)咏ㄔO(shè)的安全性、穩(wěn)定性提供一定參考和幫助。