高祥龍

摘要：以貴州某建筑工地實(shí)踐為例[1]，結(jié)合該場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境、工程地質(zhì)特征、水文地質(zhì)條件加之后期的建筑工程活動(dòng)影響，最終形成“盆池效應(yīng)”的過程；由“盆池效應(yīng)”帶來的危害及最終的處置措施，對(duì)同類型易產(chǎn)生“盆池效應(yīng)”工程具有借鑒意義，避免造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：“盆池效應(yīng)”；形成；危害；處置措施

"Basin Pool Effect" formation and harm

Gao-Xiang long

Coal Geology Bureau 159 team，Guizhou，Panzhou 553500

Abstract： a construction site in Guizhou as an example[1]，in combination with the geological environment，engineering geological features，hydrogeological conditions and the influence of later construction activities，the process of "basin effect" is finally formed，and the harm and final disposal measures caused by "basin effect" are presented，it can be used for reference to the similar "basin effect" project and avoid the large economic loss.

Key words： "Basin Effect"，formation，harm，treatment measures.

1.緒言

隨著推進(jìn)城鎮(zhèn)化，城市建設(shè)中高層建筑增多，高層地下空間開發(fā)和利用的力度不斷加大，一般建筑的功能性不斷完善，大面積的地下室逐漸增加；基坑開挖規(guī)模加大，改變了場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境及水文地質(zhì)條件，導(dǎo)致基坑積水形成了“盆池效應(yīng)”；大量場(chǎng)平及回填，若暴雨季節(jié)徑流不暢，松散土層易集水形成“盆池效應(yīng)”；對(duì)地下室底板及構(gòu)筑物造成較大的危害?！芭璩匦?yīng)”多發(fā)生于建設(shè)工程活動(dòng)中的施工過程，改變了場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件，特別暴雨季節(jié)徑流不暢形成，該過程又為前期勘察及地下室設(shè)計(jì)后出現(xiàn)的問題；構(gòu)筑物地下室設(shè)計(jì)中也多受周邊環(huán)境、地質(zhì)條件[2]和水文等多重因素的影響，遭遇了很多技術(shù)問題，其中較重要的是地下室的抗浮問題，根據(jù)多項(xiàng)建設(shè)工程的實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)人員在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，均按照前期勘察報(bào)告提供的最高地下水位進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)；部分地下水位較低的，忽略了“盆池效應(yīng)”的危害就會(huì)對(duì)地下室的建設(shè)和使用造成巨大的安全隱患，可能會(huì)造成地下室底板開裂滲水，甚至是地下室上浮傾斜。

工程實(shí)例[1]：六盤水某產(chǎn)能峰會(huì)會(huì)議廳，其建筑物特征見下表：

2.場(chǎng)地地質(zhì)概況

2.1場(chǎng)地地形地貌及工程環(huán)境[1]

建筑物場(chǎng)地區(qū)域地貌為高中山侵蝕、剝蝕殘丘地貌[3]，微地貌為山地斜坡，場(chǎng)地北東高，南西低，場(chǎng)地地面高程整體地勢(shì)高差較大（1595.1m～1612.1m），最大高差約7.0m；勘察時(shí)場(chǎng)地地下室已開挖，地下室底板整平至（1596.98m～ 1599.20m）；三側(cè)存在地下室基坑，南、北側(cè)基坑小于2.0m采用鋼管樁支護(hù)，基坑深度大于2m的采用排樁支護(hù)，東側(cè)基坑均采用排樁支護(hù)，場(chǎng)地基坑外側(cè)按照±0.00標(biāo)高1602.70m整平；場(chǎng)地以挖填整平為主。

場(chǎng)地周邊無建筑物及管線，擬建會(huì)議廳前后規(guī)劃均存在擬建景觀水池及廣場(chǎng)設(shè)計(jì)高程為1602.4m。

2.2場(chǎng)地地基地層巖性及組成[1]

根據(jù)鉆探揭露，地基的巖土構(gòu)成自上而下分為：

①素填土（Q4ml）：黃褐色、褐色，主要成分是粉砂質(zhì)泥巖和灰?guī)r角礫、塊石和黏土，排列混亂，結(jié)構(gòu)松散，為近期平場(chǎng)堆積而成。厚度在0m～3.80m之間，場(chǎng)地局部分布。

②塊石土（Q4dl）：褐色、灰褐色，稍密，稍濕，骨架成分以中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖塊石、碎石組成，粒徑200mm～ 300mm，級(jí)配一般，含量約70%左右，骨架間多為黏土及角礫填充，厚度在1.90m～9.20m之間，為淺層風(fēng)化侵蝕形成。場(chǎng)地多數(shù)地段分布。接近于地表局部地段存在0.50m～0.80m耕植土，由黏土夾植物根系及碎石構(gòu)成。

③淤泥質(zhì)土（Q4al+pl）：灰褐色、黑褐色，軟塑，濕，有腥臭味、含有植物腐殖質(zhì)，局部有包含物為粉砂質(zhì)泥巖圓礫，粉、細(xì)砂，多為山間流水及河水沖淤積形成，厚度在3.70m～9.40m之間，除局部鉆孔缺失外場(chǎng)地全場(chǎng)均有分布。

④強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（T1f）：紫紅色、褐色，礦物成分以黏土礦物為主，散體狀結(jié)構(gòu)、薄—中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)極軟，巖芯極破碎，呈礫砂狀，偶見碎塊狀，層理、節(jié)理裂隙極發(fā)育，為強(qiáng)風(fēng)化巖。巖體分布較穩(wěn)定，場(chǎng)地全場(chǎng)分布。

⑤中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（T1f）：紫色，礦物成分以黏土礦物為主。層狀結(jié)構(gòu)，薄—中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)較軟，巖芯較破碎，巖芯多短柱狀，碎塊狀、少量柱狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體分布穩(wěn)定，該巖層厚度較大，場(chǎng)地內(nèi)該層未揭穿，為中風(fēng)化。根據(jù)巖石單軸抗壓試驗(yàn)結(jié)果，中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖標(biāo)準(zhǔn)值15.77MPa，平均值17.66MPa，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）2009年版，本場(chǎng)地中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖屬較軟巖類[2]。

2.3場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造[1]

場(chǎng)地位于石橋斷層北側(cè)西段上盤位置，距離該斷層約2km；石橋斷層出露于馬箐、石橋、山嵐一線，并于二道箐附近被木龍飛來峰所覆蓋，斷層線長(zhǎng)9km。上盤（NW）地層為飛仙關(guān)組和永寧鎮(zhèn)組，下盤為峨眉山玄武巖，龍?zhí)督M及飛仙關(guān)碎屑巖，斷層線呈彎曲狀，斷面較清楚，總體產(chǎn)狀為傾向 310°，傾角55°～60°。斷層破碎寬5m～15m，為正斷層；場(chǎng)地內(nèi)下伏地層為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組二段（T1f2）地層，巖性為紫紅色強(qiáng)—中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖。

根據(jù)本地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查情況，在擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀為：298°∠25°，單斜構(gòu)造，石橋斷層對(duì)該場(chǎng)地?zé)o影響。

2.4場(chǎng)地水文地質(zhì)條件[1]

2.4.1地表水

場(chǎng)地總體屬剝蝕地貌，場(chǎng)地位于剝蝕殘丘斜坡坡腳位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查場(chǎng)地西側(cè)約50m位置處有一條河溝，河道寬約2m，河水自北東向南西流淌，枯水期水量較?。回S水期水量較大，根據(jù)周邊水文地質(zhì)調(diào)查，該河流水源補(bǔ)給主要為大氣降水、少量生活污水排放及山澗溝壑水流補(bǔ)給。據(jù)周邊水文地質(zhì)調(diào)查，該河流水面標(biāo)高約1587.9m，水流量大且急，主要受大氣降水影響。場(chǎng)地內(nèi)雨后地表水總體自東向西排泄，部分沿孔隙或基巖裂隙下滲進(jìn)入基巖層。

2.4.2地下水

鉆探觀察，在勘探深度范圍內(nèi)均見地下水，地下水主要為第四系孔隙潛水[3]。第四系孔隙水主要賦存第四系土層中。其補(bǔ)給來源主要受地表水（河水上漲侵入及山體谷溝間流水）及大氣降水補(bǔ)給為主，水力坡度小，徑流途徑短，且主要為淺層徑流，以蒸發(fā)或垂直滲入基巖裂隙形式進(jìn)行排泄。場(chǎng)地內(nèi)塊石土層、淤泥質(zhì)土為透水層，該層為地下水補(bǔ)給徑流通道。

該場(chǎng)地地下水位隨季節(jié)氣候變化明顯，地下水位漲幅受豐水期雨水量為主要變化趨勢(shì)。6月～9月為當(dāng)?shù)貜?qiáng)降水豐水期，勘察時(shí)期正處于本地區(qū)強(qiáng)降水水期，所測(cè)水位均可視為豐水季節(jié)測(cè)量最高水位，勘察時(shí)別墅區(qū)量測(cè)地下水位在4.50m～5.80m間，期間測(cè)量地下水位標(biāo)高在1587.50m～ 1588.00m間；參考3年～5年該區(qū)域水文地質(zhì)資料，地下水埋深靜止水位最高高程1590.00m。擬建建筑物地下室底板標(biāo)高約1597.25m左右。不需考慮地下水位抗浮[4]設(shè)計(jì)，但需考慮地下水對(duì)場(chǎng)地基礎(chǔ)施工的影響。

2.5基礎(chǔ)形式的選擇

擬建會(huì)議廳為-1+2F建筑，按設(shè)計(jì)地下室底板標(biāo)高1597.25m平場(chǎng)后，場(chǎng)地內(nèi)地基土多以含淤泥質(zhì)黏土為及素填土為主，該地基土均不宜作為基礎(chǔ)持力層，結(jié)合擬建物特征及場(chǎng)地地質(zhì)情況，若以中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖做基礎(chǔ)持力層，采樁基礎(chǔ)，考慮地下水對(duì)基礎(chǔ)施工影響，成孔優(yōu)先采用機(jī)械鉆孔灌注樁；自場(chǎng)地地下室底板標(biāo)高1597.25m起算，場(chǎng)地基巖面高程1581.41m～1587.41m；結(jié)合基巖面高程自地下室底板表格起算預(yù)估孔樁樁長(zhǎng)10.37m～17.81m，考慮采用孔樁造價(jià)高加之含淤泥質(zhì)黏土及場(chǎng)地地下水等對(duì)基礎(chǔ)施工影響故基礎(chǔ)采用淺基礎(chǔ)[3]，對(duì)表層素填土層及一定厚度的含淤泥質(zhì)黏土層進(jìn)行清挖換填[3]打造一厚度的級(jí)配砂石墊層作為人工地基為基礎(chǔ)持力層，以含淤泥質(zhì)黏土層為下臥層。

3.“盆池效應(yīng)”的形成過程及危害

3.1事故發(fā)生及處置

2017年10月下旬會(huì)議廳在完成施工交付使用期間發(fā)現(xiàn)建筑物西側(cè)過道長(zhǎng)約30m區(qū)域占三個(gè)柱位發(fā)現(xiàn)地板磚隆起變形，柱腳位置墻體發(fā)現(xiàn)細(xì)微開裂，施工單位則自行對(duì)該區(qū)域柱位及建筑物周邊設(shè)置沉降觀測(cè)[3]點(diǎn)，經(jīng)過觀測(cè)未發(fā)現(xiàn)柱位存在沉降[3]。

故施工單位考慮為地基沉降變形，自行對(duì)該區(qū)域進(jìn)行開裂區(qū)域地基土注漿加固[4]處理，約布設(shè)90余個(gè)注漿孔于建筑物外側(cè)1.0～1.5側(cè)，灌注水泥砂漿約300m3處理后觀測(cè)未發(fā)現(xiàn)異常變化后對(duì)已破壞的地板磚進(jìn)行恢復(fù)處理。

2018年6月下旬發(fā)現(xiàn)地板磚又存在大面積隆起變形，地下室墻面有水噴出，地下室底板存在開裂漏水，施工單位鑿開噴水墻面對(duì)水進(jìn)行抽排，后持續(xù)10余天均未得到有效處理，后由建設(shè)單位組織各參建單位對(duì)該問題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)專項(xiàng)處理。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，會(huì)議廳在2017年10月至2018年6月發(fā)生地板磚破壞均為暴雨期間，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)得出地下室被水浸泡浸潤(rùn)線約自底板以上1.5m，僅建筑物西側(cè)部分發(fā)現(xiàn)地下室底板存在開裂變形。破壞較大的為會(huì)議廳一樓的過道的地板磚開裂隆起變形較大，已做過多次修復(fù)，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)隨著雨量增大地板磚變形破壞區(qū)域擴(kuò)大；現(xiàn)場(chǎng)柱子進(jìn)行觀測(cè)未存在明顯沉降[3]。建議對(duì)地下室積水用大功率水泵進(jìn)行多點(diǎn)抽排，發(fā)現(xiàn)水位快速降低，地下室底板突水減少現(xiàn)象。

3.2“盆池效應(yīng)”的形成過程分析

結(jié)合場(chǎng)地周邊地形環(huán)境及場(chǎng)地所在區(qū)域原地貌地形分析，場(chǎng)區(qū)為北側(cè)、東側(cè)較高且地形相對(duì)較陡的斜坡場(chǎng)地，會(huì)議廳位于斜坡坡腰地段，會(huì)議廳西側(cè)為相對(duì)低洼區(qū)域，為坡面匯水排泄區(qū)域。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)地西側(cè)為已建廣場(chǎng)，廣場(chǎng)寬約60m，在廣場(chǎng)外側(cè)設(shè)置高約7m重力式擋土墻，擋土墻外側(cè)為修建連排別墅，擋土墻主要目的為修建廣場(chǎng)回填區(qū)域設(shè)置擋土墻，擋土墻地基采用水泥土攪拌樁[3]，后期考慮建筑美觀擋土墻均進(jìn)行外側(cè)掩埋植草、植樹覆蓋，在2017年9月建筑物建設(shè)完工后在10月遇到暴雨天氣后發(fā)生事故。處置后未發(fā)現(xiàn)異常，次年6月份雨季發(fā)生同樣事情，且情況相對(duì)上次較嚴(yán)重。

綜合調(diào)查分析認(rèn)為，原會(huì)議廳位置存在山間季節(jié)性溝壑，為雨季地表水排泄通道，后期西側(cè)設(shè)置擋土墻，墻后回填修建廣場(chǎng)，后期對(duì)擋土墻均進(jìn)行外側(cè)掩埋植草、植樹覆蓋，故導(dǎo)致地表水排泄通道受阻，遇上暴雨天氣驟變匯水面增大，導(dǎo)致地表水無法快速排出滯留于填土層中；首次發(fā)現(xiàn)問題時(shí)已經(jīng)避開雨季，故問題相對(duì)較小，僅對(duì)裝飾的地板磚造成拉裂破壞，后由于施工單位在外側(cè)設(shè)置注漿孔對(duì)地基進(jìn)行注漿加固[4]，造成了雨季地表水排泄受阻故導(dǎo)致暴雨天氣地下室底板開裂，地下室墻壁突水，故在該區(qū)域局部由于地表水徑流不暢，松散土層易集水故形成“盆池效應(yīng)”。

4.處置措施

結(jié)合以上分析調(diào)查提出處置措施，在會(huì)議廳外側(cè)設(shè)置截排水溝改變地表水排泄通道，考慮于會(huì)議廳北側(cè)設(shè)置盲溝[4]疏通地表水的徑流通道，但考慮開挖盲溝深度較大施工存在較大難度，故最終采用于會(huì)議廳較低洼位置及注漿孔內(nèi)側(cè)，設(shè)置兩個(gè)深度6m的人工集水井降水，于雨季對(duì)該區(qū)域積水進(jìn)行及時(shí)抽排，在外側(cè)設(shè)置的擋土墻打通泄水孔，加強(qiáng)填土層中滯留水的排泄，該問題得到了有效處置。

5.結(jié)語

“盆池效應(yīng)”多發(fā)生于建設(shè)工程活動(dòng)中的施工過程，改變了場(chǎng)地的水文地質(zhì)[3]條件，特別暴雨季節(jié)若徑流不暢形成。該過程形成多為施工改造形成，前期勘察及設(shè)計(jì)過程中往往會(huì)忽略，當(dāng)建筑物提供使用則會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失及造成工程事故。結(jié)合場(chǎng)地的地形地貌改造及基坑開挖改造對(duì)易形成“盆池效應(yīng)”場(chǎng)地做好提前預(yù)防處置，可有效、合理的保證施工質(zhì)量，減少“盆池效應(yīng)”造成的事故。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）. 2009年版.

[3]工程地質(zhì)手冊(cè)（第五版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版.

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