小议岩土工程勘察案例分析

小议岩土工程勘察案例分析

金波

金波

深圳市勘察研究院有限公司广东深圳518026

摘要：众所周知，在岩土工程中非常重要的部分是地质勘察，对保证岩土工程充分发挥社会和经济效益具有重要意义，本文通过对某工程拟建场地的岩土工程勘察，针对本工程临近地铁、基坑开挖深度大等特点，在场地稳定性、桩基持力层选取及基坑围护方案等方面进行了分析评价。依据相关规范要求并结合实际地层情况，对本工程重点及难点问题提出了合理化建议，为以后同类型工程提供了良好的参考依据。

关键词：岩土工程勘察；深基坑；临近地铁；分析

1.工程概况

该工程拟建场地位于某市北区，东侧和南侧均为主干道路，西侧为居民住宅区，北侧为某市交运（集团）公司。本工程由3～17F商务办公楼及2F地下室（埋深约12.0m）组成，标准墙（柱）荷重约23000kN，总建筑面积约28000m2。本工程附近有2条地铁线，分别为地铁1号线和规划3号线，地铁控制线与基坑最近距离约10.0m。

2.勘探方案布置

2.1勘察难点及重点

本工程拟建建筑层高较高，最高为17F，且高低层最多相差14F，单柱荷载较大；地下室埋深较大，最大约为12m；拟建场地内地表分布有较厚建筑垃圾，原有建筑上部已经拆除，但地下基础等障碍物并未完全清除；拟建场地周边环境较为复杂，周边紧邻现状主干道路，更重要的是拟建场地邻近运营中的地铁1号线和规划地铁3号线，基坑边界距地铁控制线最小距离仅约10m，位于轨道交通50m控制线范围之内，对地基变形控制严格；依据预估情况，拟建场地内浅部存在较多粉性土，应详细查明其土性及埋藏深度范围，明确其对基坑等可能产生的不利影响。

2.2勘探孔布置方案

本次勘察依据拟建物平面位置，按照某市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2012）有关规定，共布设取土孔4个（兼作标贯孔），静力触探孔5个，孔间距不大于35m，勘探孔平面布置采用取土孔和静探孔相间或交叉，螺纹孔沿基坑边线布置，孔间距不大于15m。

依据拟建物荷载要求，并结合场地预估地层情况，本次勘察布置的一般性勘探孔孔深为75.0m，控制性勘探孔孔深为90.0m。此外，还在基坑边界位置布设了十字板剪切试验孔2个，降水头注水试验孔2个。

由于场地地层较预估地层埋藏深度大，且场地施工难度大，在勘察施工过程中，将一般性孔和控制性勘探孔均加深了5m，并适当的调整了钻孔与静探孔的位置。勘探孔施工前均采用挖机进行清障开孔。

3.地基土分析评价

根据勘探揭露，勘察范围内揭遇的地基土均属第四纪全新世晚期Q43至上更新世早期Q31的沉积土层。地基土主要由粘性土、粉性土和砂土组成，根据土的成因、时代及物理力学性质上的差异可划分为7个工程地质层及若干亚层。

拟建场地南侧局部第⑥层暗绿色硬土层变薄，场地内②3层粉性土层厚度较大，相应的③层和④层地基土缺失，且经单孔法进行液化判别，判别结果为②3-2层砂质粉土为可液化土层，平均液化强度比约为0.79。

拟建场地内地基土空间分布较稳定，土层物理力学性质参数详见表3.1。

3.2基坑稳定性分析

本工程基坑开挖深度约12.0m，基坑距地铁最小距离约为10.0m，按某市工程建设规范《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）有关规定，基坑安全等级为一级，根据基坑周围环境的重要性程度及其与基坑边的距离，基坑环境保护等级为一级。

3.2.1基坑土体稳定性分析及评价

本项目基坑开挖深度约12.0m，基坑开挖深度范围内表层为①1-1层杂填土和①1-2层素填土，其下依次为②3-1层松散状粘质粉土，②3-2层松散状砂质粉土，基底主要位于②3-2层砂质粉土层中，基底以下对基坑及围护结构有影响的地基土层主要为⑤层粉质粘土、⑥层粉质粘土层。

基坑开挖影响深度范围内土层均对基坑稳定不利。①1-1层杂填土以大块建筑垃圾为主，结构松散、土质不均，在基坑施工中极易产生坍塌，施工时应予以清除；①1-2层素填土以压密注浆加固后的粉性土为主，①1-2层土、②3-1层粘质粉土和②3-2层砂质粉土层渗透性较大，拟建场地区地下水埋藏较浅，在一定的水动力作用下，基坑开挖时易产生流沙、管涌等不良地质现象。

3.2.2基坑围护及降水方案基坑开挖深度约为12.0m，根据该地区类同基坑工程的基坑设计经验，本工程基坑可采用"地下连续墙+多道内支撑"方式进行围护，并考虑"两墙合一"方式。在满足设计稳定性、抗渗流等验算的条件下，基坑局部（如场地西侧和南侧）距离地铁线路较远的地段，亦可考虑采用钻孔灌注桩+深层搅拌桩的围护方案。

拟建场地内②3-1层粘质粉土和②3-2层砂质粉土渗透性较大，在一定的水动力作用下，基坑开挖时易出现流沙、管涌等现象。设计应充分考虑粉性土处深基坑渗透破坏形式，坑底以下其入土深度范围内是否有相对硬土层（⑥层或⑦层）分布，及围护方案安全性计算及基坑抗承压水稳定性需要等结果综合确定围护墙体的结构和入土深度。并应对围护结构和地基进行稳定性验算，包括围护结构抗倾覆、抗渗流、地基的抗滑动、隆起稳定性验算、围护墙体和土体变形预测。

场地内分布有第一承压水含水层，即第⑦1层砂质粉土，在其高水头（3.0m）作用下，经估算，抗承压水头的稳定性安全系数Ky（=Pc/Pwy）约为1.22，大于1.05的安全系数要求，基坑开挖时可不考虑场地第⑦层承压水引起的基坑突涌问题。根据场地工程地质条件、基坑工程性质及目前某市的施工经验，本工程基坑开挖时宜采用坑内预降水方案，降水方案可采用多级井点降水或真空管井降水，使地下水位降至基坑底面以下0.5～1.0m后再行开挖。

施工过程中应加强对基坑围护体水平位移及周边建筑、管线的沉降监测，并充分对监测数据加以分析，避免对基坑自身及周边建（构）筑物的稳定性产生不利影响。

4.结束语

综上所述，本文介绍了某街道103街坊27丘地块工程勘察情况，针对本工程中的重点及难点问题在勘察过程中通过查阅规范、搜集相关工程经验和及时对方案进行调整，在桩基及基坑工程方面提供了合理的建议，并对可能出现的问题进行了分析评价。通过本次勘察，总结了几点建议，以供参考：

⑴对于场地周边环境复杂的场地，要重点进行对邻近工程资料的收集和周边环境，尤其是地铁线路的调查。

⑵对于邻近地铁工程，在桩基持力层比选层中，若该层夹较多粘性土或下伏有软弱下卧层，均对沉降控制不利，宜选用⑨层作为桩基持力层。

⑶按某市地区工程经验，对大直径灌注桩建议采用桩端后注浆工艺，但应注意施工队伍的技术水平。

⑷对于深基坑可采用"地下连续墙+多道内支撑"方式进行围护，并考虑"两墙合一"方式。但从经济性方面考虑，亦可考虑基坑距离地铁线路较远的地段，采用钻孔灌注桩+深层搅拌桩的围护方案。

参考文献：

[1]冉龙，胡琦，《粉砂地基深基坑渗透破坏研究》，岩土力学，2009（01）

[2]李欢秋，庞伟宾，胡时胜，《粉土粉砂中两层地下室深基坑支护工程设计与施工技术》，第十三届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册），2004

[3]李勇，陈少伟，《粉土地区复杂环境下深基坑施工监测的数据分析研究》，价值工程，2013（22）