崔愛(ài)珍， 高丙山

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司 華北分公司，天津 300452）

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，建筑密度越來(lái)越大，單一建筑對(duì)周邊環(huán)境及安全影響逐漸加大，尤其在土方開(kāi)挖階段，不良地質(zhì)對(duì)周邊環(huán)境影響較大。電阻率成像探測(cè)法采用FlashRES-UNIVERSAL 系統(tǒng)，多通道、多電極、全波形的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集大量的數(shù)據(jù)通過(guò)反演形成電阻率分布圖像，充分反映地下不同土層的差異［1～2］。近年來(lái)，電阻率法在城市建設(shè)中有較多應(yīng)用，如場(chǎng)地勘察、堤防隱患探測(cè)、煤礦采空區(qū)、人防工程等，通過(guò)引入電阻率成像探測(cè)法對(duì)工程周邊先期排查，及時(shí)處理，保證工程的順利進(jìn)行，同時(shí)也對(duì)周邊的安全隱患消除，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

天津小白樓中心商務(wù)區(qū)某工程包括一幢56 層寫(xiě)字樓,建筑高度313 m，建筑面積約123 635 m2；一幢65層酒店式公寓，結(jié)構(gòu)高220 m,建筑面積約80 000 m2；兩幢塔樓間為4 層商業(yè)裙房，高24 m；地下5 層，主要為車(chē)庫(kù)、機(jī)電配套用房；基坑呈矩形，東西向長(zhǎng)約93 m，南北向長(zhǎng)約153 m，周長(zhǎng)約490 m，基坑占地面積約14 500 m2。工程場(chǎng)地北靠馬場(chǎng)道，南倚合肥道，東鄰南昌路，西鄰九江路，是天津市核心商務(wù)區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜。見(jiàn)圖1。

圖1 工程平面

場(chǎng)地表層為人工填土，其上層為雜填土，成分復(fù)雜、土質(zhì)不均、結(jié)構(gòu)松散，工程性質(zhì)差；下層為素填土，呈松散～軟塑～可塑狀態(tài)，中～高壓縮性，結(jié)構(gòu)性質(zhì)差、不均勻；厚度5～7 m。

人工填土以下土層沉積地質(zhì)年代及海陸變遷規(guī)律性明顯，為黏土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉砂。土層水平向較為均勻、工程性質(zhì)變化不大；豎向各土層巖性及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)差異性較大。

受基底構(gòu)造、地層巖性和地形、地貌、氣象以及海進(jìn)、海退等綜合因素影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，場(chǎng)地埋深58.00 m 范圍內(nèi)可劃分為一個(gè)潛水含水層和兩個(gè)承壓含水層。

2 電阻率成像探測(cè)不良地質(zhì)分析

在基坑開(kāi)挖前南側(cè)基坑影響范圍內(nèi)的一幢6 層住宅傾斜率已達(dá)4.37‰，超過(guò)建筑房屋傾斜預(yù)警值3‰；另工程在進(jìn)行第一步土方開(kāi)挖期間，南側(cè)區(qū)域出現(xiàn)地面塌陷、塌槽現(xiàn)象，從施工對(duì)周邊環(huán)境安全考慮，需探明場(chǎng)地南側(cè)是否存在不良地質(zhì)土體及其深度范圍。

2.1 電阻率成像探測(cè)技術(shù)

電阻率成像法主要以巖（礦）石的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，研究在施加電場(chǎng)的作用下地中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律［3］，通過(guò)地層的電性差異進(jìn)行電性分層，尤其含水層的反應(yīng)較為敏惑，推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體賦存情況。該方法具有采集信息量豐富、分辨率高、多解性弱以及全自動(dòng)、快速采集的特點(diǎn)，為高精度、小目標(biāo)的淺層勘探提供了可靠的保證。

2.2 不良地質(zhì)探測(cè)分析

為確定場(chǎng)地不良土體的范圍，判斷場(chǎng)地不良土層是否影響周邊建筑物、道路、管線等，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，在基坑南側(cè)探測(cè)3 個(gè)斷面，探測(cè)范圍為距基坑邊3～12 m 位置，分別位于基坑邊、圍墻邊、南側(cè)合肥道邊，共布置5條互相平行的電法測(cè)線。見(jiàn)圖2。

圖2 電法測(cè)線布置

土層電阻率受土層含水量影響較大，含水量越高，電阻率值越低。土層失水呈現(xiàn)高阻異常，含水呈現(xiàn)低阻異常。探測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 聯(lián)合成像結(jié)果與測(cè)線L1對(duì)比

由圖3 可以看出：測(cè)線L1 存在大范圍低阻異常，為富水區(qū)，最深部位達(dá)10 m，與場(chǎng)地塌陷區(qū)域重合；同時(shí)斷面存在局部高阻異常，為缺水區(qū)；測(cè)線L2、L3 斷面距基坑較遠(yuǎn)，L2 測(cè)線范圍內(nèi)高阻異常多于低阻異常，該范圍缺水面積較大；測(cè)線L3 水平坐標(biāo)60～90 m，存在低阻異常區(qū)，另該斷面淺部高阻異常與L1 高阻異常對(duì)應(yīng)為缺水區(qū)；測(cè)線L4、L5 電阻率整體升高，未見(jiàn)明顯低阻異常，L5 范圍低阻異常不明顯，位置與L3異常區(qū)對(duì)應(yīng)。

整體來(lái)看，測(cè)線L1～L3 電阻率成像剖面的異常區(qū)域較大，形態(tài)大致相同，低阻異常區(qū)域土層被水充填，高阻異常區(qū)域缺水，其中距地下連續(xù)墻較近的測(cè)線L1 的富水區(qū)范圍較大，遠(yuǎn)離地下連續(xù)墻剖面方向電阻率值成逐漸上升趨勢(shì)，土層含水量逐漸降低。按照探測(cè)結(jié)果分析，靠近地下連續(xù)墻的富水區(qū)土層在基坑開(kāi)挖后易發(fā)生流失，影響周邊道路、管線、建筑物安全，同時(shí)考慮到基坑南側(cè)居民樓傾斜已達(dá)到報(bào)警值，對(duì)基坑變形控制提出更嚴(yán)格要求，針對(duì)基坑南側(cè)異常區(qū)域需采取相應(yīng)措施進(jìn)行加固處理。

3 不良土體處置

根據(jù)探測(cè)結(jié)果顯示，鄰近基坑外側(cè)3～9 m范圍存在不良土體、有空洞。在城市核心區(qū)域土體多采用旋噴加固、攪拌加固、注漿加固的方法。受場(chǎng)地空間限制旋噴加固和攪拌加固有很大的局限性；對(duì)周邊道路復(fù)雜、管線多、老化嚴(yán)重等施工條件，注漿加固也有很大的局限性。

本項(xiàng)目實(shí)施土體加固時(shí)，基坑已開(kāi)始第一道支撐施工，基坑距場(chǎng)地圍擋只有6 m，施工空間非常有限，攪拌類(lèi)、旋噴類(lèi)受設(shè)備施工操作面影響無(wú)法實(shí)施；另場(chǎng)地圍墻緊靠城市主干道人行道，道路下方管線較為密集，管線老化嚴(yán)重且距需處理位置只有3 m，采取注漿加固存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用以下處理措施：

1）針對(duì)工程基坑南側(cè)存在不良土體采用攪拌+注漿組合加固方案；

2）采用攪拌類(lèi)加固工藝將需加固范圍進(jìn)行圍蔽形成封閉隔離墻，同時(shí)根據(jù)不良土體厚度分層將加固范圍進(jìn)行隔離分倉(cāng)；

3）攪拌圍蔽隔離墻深度比加固土體厚度深3～5 m，需充分將加固范圍與周邊環(huán)境進(jìn)行隔離截?cái)?，控制注漿加固漿液的流通路徑，盡可能減少固對(duì)周邊管線、道路、建筑物的影響。見(jiàn)圖4。

圖4 不良土體加固

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)地層注漿加固，增加土體的強(qiáng)度、剛度和抗?jié)B性，保證基坑南側(cè)土體的穩(wěn)定。加固實(shí)施后南側(cè)道路、管線變形得到了有效控制，防止地表塌陷的進(jìn)一步擴(kuò)大，保證了施工的安全性，基礎(chǔ)底板施工完成后道路最大沉降只有29 mm。南側(cè)居民樓在基礎(chǔ)施工完成傾斜率為4.62‰，基坑開(kāi)挖期間只變化0.25‰，建筑物最大沉降7.55 mm，墻體未發(fā)現(xiàn)裂縫。

通過(guò)采用電阻率成像法探測(cè)地下不良土層，確定不良土層的深度和范圍，針對(duì)不良土層存在的問(wèn)題，采取圍蔽注漿加固的措施消除不良土層對(duì)基坑的安全隱患，保證了工程的順利進(jìn)行，取得了良好的效果，為后期類(lèi)似工程對(duì)于不良土體的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控提供了一種處理方法。