孫　迪　（福建省建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 福州 350001）

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某基坑工程水文地質(zhì)條件分析及評價(jià)

孫迪（福建省建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 福州 350001）

大型基坑施工前，必須對基坑水文地質(zhì)條件進(jìn)行深入調(diào)查與分析。以福建省某高層建筑的基坑工程為例，采用多種勘察手段調(diào)查場地地下水的賦存條件；應(yīng)用抽水試驗(yàn)、室內(nèi)土、巖、水試驗(yàn)及水質(zhì)分析，評價(jià)了地下水對基坑開挖及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的影響，提出了相應(yīng)的處治工程措施，同時(shí)為類似工程的水文地質(zhì)評價(jià)提供可借鑒的方法和經(jīng)驗(yàn)。

基坑；水文地質(zhì)條件；腐蝕性；抽水試驗(yàn)

0　引言

由于地下工程以及高層、超高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和使用功能的要求，基坑開挖深度和面積也隨之不斷增大，對基坑工程安全控制帶來新的挑戰(zhàn)，對于基坑開挖，地下水的控制尤為重要。地下水問題是基坑工程保持安全的關(guān)鍵問題之一，基坑工程施工前的地下水的勘察及分析就顯得尤為重要。本文以福建某高層建筑基坑水文地質(zhì)條件的勘察結(jié)果，評價(jià)了地下水對基坑工程的影響，并提出了處理措施建議。

1　基坑工程簡介

1.1基坑工程概況

該工程位于福建省周寧縣西北部的新城區(qū)，主體工程由17座18～32層商住綜合樓群組成。工程建設(shè)分三期進(jìn)行開發(fā)，其中一期工程由7座18～26層高層建筑及1～2層商業(yè)裙房組成，設(shè)有1層整體大地下室；二期工程為4座18層高層建筑及1層商業(yè)裙房組成，三期工程為6座26～32層高層建筑及2層商業(yè)裙房組成，設(shè)有1層整體大地下室。本場地現(xiàn)有地面標(biāo)高883.72～889.17m，建筑±0.0標(biāo)高為889.0m，場地整平標(biāo)高約888.5m。

1.2水文地質(zhì)條件

本場地的地下水按埋藏條件及性質(zhì)可分為土層中的上層滯水、潛水、承壓水及風(fēng)化巖層孔隙水和裂隙水。

上層滯水初見水位埋深0.00～2.00m，穩(wěn)定水位埋深為0.17～2.46m，水位標(biāo)高約882.89～887.67，水位變化幅度約為1～3m。

潛水和承壓水穩(wěn)定水位埋深為1.30～2.60m，水位標(biāo)高約881.95～887.04m，水位變化幅度約為1～5m。

基巖孔隙水和裂隙水主要賦存于全～強(qiáng)風(fēng)化巖及中等風(fēng)化巖中，其含水特性受裂隙發(fā)育情況等因素影響，變化較大，在裂隙發(fā)育帶內(nèi)富水性及透水性較強(qiáng)，其余地段巖層富水性和透水性較差，屬弱透水性地層，水量變化較大。

2　研究技術(shù)方法

2.1現(xiàn)場抽水試驗(yàn)

抽水試驗(yàn)主要是為了測定擬建場地內(nèi)對基坑工程施工有影響的含水層的滲透性能及富水性。本次勘察根據(jù)含水層性質(zhì)，采用完整井單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)法或水位恢復(fù)法。

2.2室內(nèi)巖、土、水試驗(yàn)

本次勘察對采取的粘性土及部分砂土原狀土試樣，進(jìn)行了物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；對采取的砂、礫、卵石層擾動樣進(jìn)行室內(nèi)顆粒分析試驗(yàn)。試驗(yàn)方法和要求均按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）執(zhí)行。試驗(yàn)項(xiàng)目主要有：常規(guī)物理力學(xué)試驗(yàn)，顆粒分析試驗(yàn)，巖體的飽和單軸抗壓強(qiáng)度、點(diǎn)荷載強(qiáng)度、密度、吸水率、飽和吸水率等。

另外，對采取的地下水試樣及水位以上土樣進(jìn)行了室內(nèi)水質(zhì)、土質(zhì)分析試驗(yàn)，測定場地地下水及土的PH值、水溶硫酸鹽及氯化物等，判定其對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)等的腐蝕性。

3　場地水文地質(zhì)條件評價(jià)

3.1巖土層滲透性評價(jià)

本工程一期、三期工程設(shè)有1層地下室，對基坑開挖影響較大的主要地下含水層主要有碎卵石、殘積土及風(fēng)化巖等層中的地下水。本項(xiàng)目采用承壓-無壓含水層單孔完整井穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)法進(jìn)行。表1是抽水試驗(yàn)成果表。

抽水試驗(yàn)成果表　表1

試驗(yàn)結(jié)果表明：全～強(qiáng)風(fēng)化巖層的滲透系數(shù)較小，實(shí)測在0.683～1.817m/d，平均1.196 m/d，總體上屬于為（弱）透水性地層。

碎卵石含水層進(jìn)行抽水試驗(yàn)結(jié)果見表2。

水位恢復(fù)試驗(yàn)成果表　表2

試驗(yàn)結(jié)果表明：碎卵石層的滲透系數(shù)較大，實(shí)測在4.61～5.97m/d，平均5.29m/d，總體上屬于為較強(qiáng)透水性地層。一般水位恢復(fù)法計(jì)算得到的含水層滲透系數(shù)較實(shí)際會偏小。

結(jié)合室內(nèi)滲透試驗(yàn)及野外抽水試驗(yàn)成果，各土層的滲透系數(shù)及滲透性評價(jià)見表3。

3.2地下水腐蝕性評價(jià)

地層滲透性評價(jià)結(jié)果　表3

本場地地下水處于濕潤區(qū)、不凍區(qū)，環(huán)境類型為Ⅱ類環(huán)境，所處的地層為弱透水層（B型）～強(qiáng)透水層（A型），場地中的巖土層①層雜（素）填土為弱透水層（B型），④層中粗砂、⑤層碎卵石、⑤-1層圓角礫為強(qiáng)透水層（A型），根據(jù)國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）的判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別，場地土環(huán)境類型為Ⅱ類，A型水。

根據(jù)地下水試樣進(jìn)行水質(zhì)化學(xué)分析結(jié)果見表4、表5。

地下水腐蝕性評價(jià)表　表4

土對建筑材料腐蝕性評價(jià)表　表5

結(jié)果表明，本場地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有中腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。

本場地土對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。

4　結(jié)論及建議

根據(jù)水文地質(zhì)條件分析，基坑開挖時(shí)，會遇到較大量的地下水。基坑開挖時(shí)應(yīng)根據(jù)場地地下水位的埋深情況，采取相應(yīng)的排降水、止水措施（特別注意淤泥（質(zhì)土）夾砂、砂層和碎卵石層中的擋土及止水），保證地下水位低于基坑開挖面以下不少于0.5m。在干旱季節(jié)，基坑排降水主要可以明排方式為主，在雨季施工時(shí)，基坑開挖應(yīng)結(jié)合排水、降水方式進(jìn)行。降水措施可考慮采用坑內(nèi)管井井點(diǎn)進(jìn)行降水，并結(jié)合采用集水坑加排水溝等明排方式進(jìn)行輔助排水，以滿足基坑或基槽干作業(yè)開挖的要求。

基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，宜盡快進(jìn)行封底及鋪筑墊層工作，嚴(yán)禁擾動坑底土層或造成基坑泡水，同時(shí)，基坑開挖宜盡量避開雨季。

本工程中相關(guān)結(jié)構(gòu)物應(yīng)按國標(biāo)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046）中的相關(guān)規(guī)定，采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

TU46+3

B

1007-7359(2016)03-0143-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.052

孫迪（1984-），男，寧夏人，研究生學(xué)歷，工程師。