沿江高洪水位場地巖土工程勘察工作重點(diǎn)問題分析

毛政躍

（中冶華亞建設(shè)集團(tuán)有限公司 湖北武漢 430081）

1 工程概況

**居住項(xiàng)目位于武漢市江岸區(qū)五福路與勝利交匯處，由8棟25～30層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓組成，全場地設(shè)2層地下室，基礎(chǔ)最大埋深12.6m，總建筑面積113216.68m2，其中地下室建筑面積12630.95m2。地下室結(jié)構(gòu)邊線距離防洪墻最小凈距為250.3m，基坑開挖邊線距離防洪墻最小凈距為244.5m，具體詳見圖1。

圖1 場地平面位置

2 高洪水位場地巖土工程勘察工作重點(diǎn)問題

2.1 詳細(xì)查明場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)與特征

在本項(xiàng)目勘察過程中我們采用鉆探取土分層鑒定，靜力觸探試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)，并結(jié)合標(biāo)貫試驗(yàn)、重型動力觸探試驗(yàn)、波速測試和巖、土、水樣室內(nèi)測試成果等綜合勘察手段，查明場地勘探深度內(nèi)的地層主要有人工雜填土（Qml）、第四系全新統(tǒng)沖積粉土與粉質(zhì)粘土互層、粉砂、粉細(xì)砂（Q4al）等土層和白堊-第三系礫巖（K-E）等構(gòu)成，各巖土層主要特征見圖2、表 1。

圖2 場地工程地質(zhì)剖面

表1 地基土層的承載力特征值及壓縮模量建議

2.2 查明場地水文地質(zhì)條件

查明場地水文地質(zhì)條件為高洪水位場地巖土工程勘察工作的重中之重，首先要收集項(xiàng)目所在地的區(qū)域氣象資料，然后詳細(xì)查明含水層的分布和特征，再針對項(xiàng)目具體情況設(shè)置合適的參數(shù)進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)。**居住項(xiàng)目的表層雜填土和下部粉砂、粉細(xì)砂和礫巖層為含水層，據(jù)含水層的性質(zhì)可分為上層滯水和承壓水兩種類型。

上層滯水主要賦存于表層雜填土層中，受大氣降水及周邊居民的生活廢水補(bǔ)給，其水位、水量隨季節(jié)變化，勘探施工期間測得其穩(wěn)定水位埋深為 1.24～1.60m。

承壓水主要賦存于下部粉土、粉砂和粉細(xì)砂中，主要由長江水滲透補(bǔ)給，上覆粘性土層為其隔水頂板。該承壓水穩(wěn)定水位埋深的年變化幅度為3～4m，豐水期最高穩(wěn)定水位埋深約為3.00m，相當(dāng)于標(biāo)高22.5m，枯水期最高穩(wěn)定水位埋深約為8.50m，相當(dāng)于標(biāo)高17.0m。

場地上層滯水水量少，對擬建地下室產(chǎn)生的影響也小，地下室施工時(shí)主要考慮降低下部的承壓水水頭。本次勘察在施工場區(qū)內(nèi)施工了1個(gè)抽水試驗(yàn)井，井深35.0m，2個(gè)抽水試驗(yàn)觀察井，井深30.0m，近東西向垂直于長江展布，抽水井與觀1號井的井間井距15.0m，抽水井與觀2號井的井間井距30.0m。測得場地承壓含水層的滲透系數(shù)Kcp為15.08m/d，影響半徑R為316.7m，其它水文地質(zhì)建議和計(jì)算參數(shù)見表2。

表2 滲控計(jì)算參數(shù)建議

2.3 滲控計(jì)算、基坑突涌及降水沉降計(jì)算分析

2.3.1 滲控計(jì)算結(jié)果分析

據(jù)滲控計(jì)算參數(shù)計(jì)算結(jié)果表明堤防的滲流穩(wěn)定與土層性質(zhì)、堤內(nèi)建筑物與堤防的距離及外江水位有著密切的關(guān)系。工程完建后運(yùn)行期，當(dāng)外江水位達(dá)到設(shè)計(jì)洪水位27.61m時(shí)，堤內(nèi)覆蓋層最大滲透坡降為0.083，位于堤內(nèi)后戧臺臺腳部位，計(jì)算值小于雜填土允許滲透坡降值0.30，滿足滲流穩(wěn)定要求。

2.3.2 基坑突涌及降水沉降計(jì)算分析

工程場區(qū)地下承壓水頂板埋深較淺，水位較高，擬建項(xiàng)目基坑開挖相對較深，基坑開挖后基底為第（2）層粉土與粉質(zhì)粘土互層，互層土中局部夾薄層粉砂，其粉土和粉砂中賦存地下水，基底已揭露該弱承壓含水層，無論是枯水期還是豐水期進(jìn)行基坑開挖時(shí)基底均會揭露含水層而發(fā)生突涌現(xiàn)象，坑底均將會失穩(wěn)。必須采取工程措施對地下水進(jìn)行控制。

2.3.3 基坑降水井布置方案

本工程基坑建議采用降水井降水控制地下承壓水初步設(shè)計(jì)降水井8口，降水井沿基坑周邊布設(shè)，井距約20m。降水井成孔直徑600mm，井管直徑273mm，壁厚4mm，降水井深35m，井口以下0～13.0m為實(shí)管，13.0～35.0m為濾水及沉淀管。井管材質(zhì)為DN273鋼管，抽水泵量取50m3/h。

根據(jù)《基坑管井降水工程技術(shù)規(guī)程》（DB42T830—2012），基坑降水引起的地面某點(diǎn)沉降量按下式計(jì)算：

計(jì)算結(jié)果表明：近堤側(cè)基坑最大沉降影響半徑（沉降值2mm處）位于基坑外側(cè)111.7m，此處距離現(xiàn)狀漢口沿江堤防洪墻132.8m，堤身范圍的沉降值＜2mm，沉降影響范圍未進(jìn)入堤身，因此基坑采用降水井降水控制地下水的方案基本可行，降水方案對堤防影響較小。

3 對河道行洪安全及河勢穩(wěn)定影響分析

由于本工程布置在堤內(nèi)，堤外無涉河建筑物，因此工程的建設(shè)對河道行洪安全及河勢穩(wěn)定無明顯不利影響。

4 基坑施工對現(xiàn)有防洪工程的影響分析

基坑對防洪的影響與采取的工程措施及施工時(shí)段有密切的關(guān)系。本項(xiàng)目基坑開挖相對較深，基坑開挖后基底為第（2）層粉土與粉質(zhì)粘土互層，互層土中局部夾薄層粉砂，其粉土和粉砂中賦存地下水，基底已揭露該弱承壓含水層，若不采取措施必然發(fā)生滲透破壞、突涌險(xiǎn)情。針對以上不利地質(zhì)條件，建議基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案在基坑四周設(shè)置水泥攪拌樁防滲止水帷幕，并在基坑開挖前超前降水，降低地下水位，這些措施有效的控制了土體上層滯水和下部的承壓水，防止基坑出現(xiàn)滲透破壞、突涌等險(xiǎn)情。根據(jù)前章的基坑降水引起的地面沉降計(jì)算結(jié)果，基坑施工期間采取降水措施后，周邊土體沉降影響半徑未進(jìn)入堤身范圍。因此，基坑施工對堤防安全無明顯不利影響。

5 結(jié)語

本文以武漢**居住項(xiàng)目工程經(jīng)驗(yàn)，對沿江高洪水位場地巖土工程勘察工作中需要解決的重點(diǎn)問題主要有詳細(xì)查明場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)與特征、查明場地水文地質(zhì)條件、滲控計(jì)算、基坑突涌及降水沉降計(jì)算分析、對河道行洪安全及河勢穩(wěn)定影響分析、基坑施工對現(xiàn)有防洪工程的影響分析等。