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摘要:深基坑地下大量抽水,关系着基坑边坡稳定、基坑周围建筑物和道路及地下设施安全;现以中山市大东裕商业楼因深基坑施工大量抽水,100m远处的建筑物受影响为例进行分析。
关键词:中山大东裕商业楼;深基坑大量抽水;邻近建筑;影响
Abstract: Large Pumped deep underground, in relation to the safety of foundation pit slope stability, foundation pit surrounding buildings and roads and underground facilities; taking Zhongshan Dadong commercial buildings due to construction of deep foundation pit 100m large number of pumping, distant buildings affected is analyzed as an example.
Key words: Zhongshan Dadong commercial building; deep foundation pit large pump; adjacent building; influence
中图分类号:TU74
工程概況
中山市大东裕商业楼项目场地岩土工程地质情况依次为:素填土厚0.6~1.5m,耕土厚0.5m;流塑淤泥层厚10.5~14.0m,松散~中密状中粗砂层厚0.4~3.3m,粉质黏土层(可塑~硬塑)厚4.1~21.7m,全风化层厚2.7~13.9m,强风化花岗石厚0.7~4.4m。场地地下水系土层孔隙潜水,主要存储于顶面埋深-12.3~-15.3m的中粗砂层中,靠天然降雨及附近生活水补给。钻探完工后,测得温度地下水位在-0.15~-0.49m深处。该深基坑支护长107.5m、宽37.8m,开挖深度为-9.5~-11.8m。基坑支护采用φ1200mm~φ1500mm钻孔灌注桩双排桩墙,桩长25~28m。排桩之间的空隙采用高压灌注水泥浆防渗。由于地下障碍,基坑南壁有9m段范围内的桩墙未做阻水帷幕,留下缺口。
该基坑施工过程中,离基坑边约13m远的两幢住宅(桩基)住户投诉,其附属设施自行车房(天然地基)发生倾斜,人行道路地面弯沉开裂,地下管线损坏。同时,离基坑边约100m远的两家酒店(桩基)投诉,新装修的商城地面下陷10~20cm,散水坡突然出现新裂缝(图 1-1),供水管断裂,要求赔偿。有关单位认为,邻近基坑的住户投诉,应予承认和赔偿损失;至于100m远处的酒店投诉,感到难以解释。
图(1-1)
2.专家现场勘查及分析
聘请专家主持该深基坑附近建筑物及地面变形原因的调查工作。由岩土工程勘察专业队伍对其附近的地质进行勘、土工试验、地下水运动及供水能力、沉降观测等工作,历时半年。调查范围如图1-10所示,基本情况如下:
证实该深基坑东南角砂层与100m远的两家酒店地下砂层相通。甲酒店下砂层厚8.3m,乙酒店下砂层厚4~5m。水量丰富,有供给能力,承压水标高-2~-3m。甲酒店水压标高有所波动,幅度可达1.5m,由于甲酒店砂层顶板标高为-5.5m向北逐渐减少,至该深基坑降至-11.2m,至尖灭处标高为-14.27m,由于上覆淤泥为不透水层,砂层中水位高差达8.77m。说明该深基坑的砂层中水具有较高的承压性,有可能在开挖深基坑时涌入坑内。此外,在具体地址条件下,水的主要补给来自东、南含水砂层。地下冬天观测(H-T)曲线如图1-11所示。
(2)该地区均有厚薄不等的欠固结淤泥层,层厚8~11m不等。甲酒店稍薄。淤泥层上有厚度1~3m的填土层。由于淤泥土的压缩性及未完全固结的状态,成为该地区地面大量不均匀下沉的主要原因。这类土的沉降还可从该市区道路的变形中得到证实。
(3)沉降观测自该深基坑底板浇灌完毕后开始,在抽水量已大为减少的情况下,地面下沉分别为3mm/月(甲酒店院内D2点)及2.57mm/月(××大街上D9点),其他各点未1~2mm/月。上述观测结果,说明土层在无外荷条件下,沉降并未稳定。附近建筑物位于基岩上的桩,无下沉迹象;但桩尖在土层中的桩,受淤泥固结所产生的负摩擦力影响有轻微下沉。
(4)施工期挡土桩产生的水平位移最大为13.1cm。位于基坑南壁邻近的住宅楼,东端在抽水期下沉最大,达5cm(DS15,DS14);西端最小,仅1.4cm。它可间接反映抽水形成的漏斗与该深基坑地质情况及供水渠道有很大关系。
(5)当时气象资料显示,该时段基本无雨,低于同期常年降雨量。这对上覆土层中水的蒸发干缩有所影响,供水条件也可能低于常年同期水平,如图1-12所示。
(6)在深基坑施工期间的3~4个月里抽水总量达2万余吨,但桩基上的结构仍属完好。总的来说,抽水造成的影响范围有限,危害也有限。
3.工程事故分析及防治
(1)该地区淤泥质土厚度变化为7~12m。填土厚度变化为1~3m。对于未达完全固结状态的高压缩性土,每米填土可引起20~30cm的下沉。该地区建设已超过十年,完成的沉降大约为50%。因此,其产生的地面变形和沉降差早已引起地面凹陷、地板脱空等现象(有一部分分裂缝早已在地面出现)。这个内涵因素在抽水过程中可能引起部分裂缝急剧发展,为开裂可能出现开裂。
(2)防水不善,以及大量抽水,加剧了该深基坑附近地面不均匀下沉及地面裂缝,这是外因。在城市建设中,尤其在建筑密集地区,任何深基坑施工都不允许大量抽水。
根据施工单位报告,深基坑南壁有9m长范围内未做阻水帷幕,基坑底部还有3个“泉眼”涌水。使得承压水通过桩间空隙、基坑底部直接进入坑内,造成坑内大量抽水的局面。按照最大抽水量830/d估算,水头损失可能约5m。它等于增加有效荷载,造成淤泥土层的大量变形。几天内的初始沉降可达到几厘米至十厘米以上。从坑南面第一排住宅桩基,在基坑施工期下沉5cm的情况分析,离坑15m内地面下沉当超过10cm。从第二排住宅的地面阳台栏板(天然地基)外倾并与地面脱空的情况看,离坑边25m处的下沉量不会小于5cm,原来未开裂的住宅东面围墙(天然地基),现在已经开裂(该处离坑边约40m),这些情况都应考虑系大量抽水所造成的。至于甲酒店西侧围墙(天然地基)的严重裂缝,可认为属于加剧裂缝发展的范围,如图1-13所示。
(3)关于影响范围和危害程度。鉴于该地区土层仍在继续下沉的情况,可以说明在该深基坑施工该地区已有大面积地面下沉的现象。由抽水造成的附加沉降和危害,无论从理论推算和已发表的文献,大约在5倍坑深以内,沉降较显著;以远则逐渐减小。根据本地区地面裂缝(主要是水平裂缝)、地面阳台栏板倾斜方向,以及围墙的裂缝发展趋势综合判断,大体划分是可能的。但因施工期间忽略了地面变形观测及房屋现状调查,这种划分只能是参考性的。初步核算,按抽水量和砂的渗透系数及流入基坑水的断面面积,影响范围约在120m或更多。但本地区地质条件有别于计算假定,故该值尚应据现场反应结合确定。前面已叙述的现场情况可认为:在50m(离坑边)以内,与沉降有关的各种开裂问题主要由大量抽水所造成。在50m以外由于抽水引起的地面下沉量较小并随距离的增加而减少这一普遍现象,可认为抽水的因素只占其一部分,属于“加剧”的性质。
(4)与全国基坑事故严重性相比,该深基坑抽水问题的影响程度,面大但危害较小。第一、主体结构均完好;第二、地面下沉较多;第三、需要修复的项目有限。虽然如此,在处理纠纷问题上,由于大量抽水过程,缺乏地面变形观测及建筑物现状调查,解决纠纷时困难仍然很多。
关键词:中山大东裕商业楼;深基坑大量抽水;邻近建筑;影响
Abstract: Large Pumped deep underground, in relation to the safety of foundation pit slope stability, foundation pit surrounding buildings and roads and underground facilities; taking Zhongshan Dadong commercial buildings due to construction of deep foundation pit 100m large number of pumping, distant buildings affected is analyzed as an example.
Key words: Zhongshan Dadong commercial building; deep foundation pit large pump; adjacent building; influence
中图分类号:TU74
工程概況
中山市大东裕商业楼项目场地岩土工程地质情况依次为:素填土厚0.6~1.5m,耕土厚0.5m;流塑淤泥层厚10.5~14.0m,松散~中密状中粗砂层厚0.4~3.3m,粉质黏土层(可塑~硬塑)厚4.1~21.7m,全风化层厚2.7~13.9m,强风化花岗石厚0.7~4.4m。场地地下水系土层孔隙潜水,主要存储于顶面埋深-12.3~-15.3m的中粗砂层中,靠天然降雨及附近生活水补给。钻探完工后,测得温度地下水位在-0.15~-0.49m深处。该深基坑支护长107.5m、宽37.8m,开挖深度为-9.5~-11.8m。基坑支护采用φ1200mm~φ1500mm钻孔灌注桩双排桩墙,桩长25~28m。排桩之间的空隙采用高压灌注水泥浆防渗。由于地下障碍,基坑南壁有9m段范围内的桩墙未做阻水帷幕,留下缺口。
该基坑施工过程中,离基坑边约13m远的两幢住宅(桩基)住户投诉,其附属设施自行车房(天然地基)发生倾斜,人行道路地面弯沉开裂,地下管线损坏。同时,离基坑边约100m远的两家酒店(桩基)投诉,新装修的商城地面下陷10~20cm,散水坡突然出现新裂缝(图 1-1),供水管断裂,要求赔偿。有关单位认为,邻近基坑的住户投诉,应予承认和赔偿损失;至于100m远处的酒店投诉,感到难以解释。
图(1-1)
2.专家现场勘查及分析
聘请专家主持该深基坑附近建筑物及地面变形原因的调查工作。由岩土工程勘察专业队伍对其附近的地质进行勘、土工试验、地下水运动及供水能力、沉降观测等工作,历时半年。调查范围如图1-10所示,基本情况如下:
证实该深基坑东南角砂层与100m远的两家酒店地下砂层相通。甲酒店下砂层厚8.3m,乙酒店下砂层厚4~5m。水量丰富,有供给能力,承压水标高-2~-3m。甲酒店水压标高有所波动,幅度可达1.5m,由于甲酒店砂层顶板标高为-5.5m向北逐渐减少,至该深基坑降至-11.2m,至尖灭处标高为-14.27m,由于上覆淤泥为不透水层,砂层中水位高差达8.77m。说明该深基坑的砂层中水具有较高的承压性,有可能在开挖深基坑时涌入坑内。此外,在具体地址条件下,水的主要补给来自东、南含水砂层。地下冬天观测(H-T)曲线如图1-11所示。
(2)该地区均有厚薄不等的欠固结淤泥层,层厚8~11m不等。甲酒店稍薄。淤泥层上有厚度1~3m的填土层。由于淤泥土的压缩性及未完全固结的状态,成为该地区地面大量不均匀下沉的主要原因。这类土的沉降还可从该市区道路的变形中得到证实。
(3)沉降观测自该深基坑底板浇灌完毕后开始,在抽水量已大为减少的情况下,地面下沉分别为3mm/月(甲酒店院内D2点)及2.57mm/月(××大街上D9点),其他各点未1~2mm/月。上述观测结果,说明土层在无外荷条件下,沉降并未稳定。附近建筑物位于基岩上的桩,无下沉迹象;但桩尖在土层中的桩,受淤泥固结所产生的负摩擦力影响有轻微下沉。
(4)施工期挡土桩产生的水平位移最大为13.1cm。位于基坑南壁邻近的住宅楼,东端在抽水期下沉最大,达5cm(DS15,DS14);西端最小,仅1.4cm。它可间接反映抽水形成的漏斗与该深基坑地质情况及供水渠道有很大关系。
(5)当时气象资料显示,该时段基本无雨,低于同期常年降雨量。这对上覆土层中水的蒸发干缩有所影响,供水条件也可能低于常年同期水平,如图1-12所示。
(6)在深基坑施工期间的3~4个月里抽水总量达2万余吨,但桩基上的结构仍属完好。总的来说,抽水造成的影响范围有限,危害也有限。
3.工程事故分析及防治
(1)该地区淤泥质土厚度变化为7~12m。填土厚度变化为1~3m。对于未达完全固结状态的高压缩性土,每米填土可引起20~30cm的下沉。该地区建设已超过十年,完成的沉降大约为50%。因此,其产生的地面变形和沉降差早已引起地面凹陷、地板脱空等现象(有一部分分裂缝早已在地面出现)。这个内涵因素在抽水过程中可能引起部分裂缝急剧发展,为开裂可能出现开裂。
(2)防水不善,以及大量抽水,加剧了该深基坑附近地面不均匀下沉及地面裂缝,这是外因。在城市建设中,尤其在建筑密集地区,任何深基坑施工都不允许大量抽水。
根据施工单位报告,深基坑南壁有9m长范围内未做阻水帷幕,基坑底部还有3个“泉眼”涌水。使得承压水通过桩间空隙、基坑底部直接进入坑内,造成坑内大量抽水的局面。按照最大抽水量830/d估算,水头损失可能约5m。它等于增加有效荷载,造成淤泥土层的大量变形。几天内的初始沉降可达到几厘米至十厘米以上。从坑南面第一排住宅桩基,在基坑施工期下沉5cm的情况分析,离坑15m内地面下沉当超过10cm。从第二排住宅的地面阳台栏板(天然地基)外倾并与地面脱空的情况看,离坑边25m处的下沉量不会小于5cm,原来未开裂的住宅东面围墙(天然地基),现在已经开裂(该处离坑边约40m),这些情况都应考虑系大量抽水所造成的。至于甲酒店西侧围墙(天然地基)的严重裂缝,可认为属于加剧裂缝发展的范围,如图1-13所示。
(3)关于影响范围和危害程度。鉴于该地区土层仍在继续下沉的情况,可以说明在该深基坑施工该地区已有大面积地面下沉的现象。由抽水造成的附加沉降和危害,无论从理论推算和已发表的文献,大约在5倍坑深以内,沉降较显著;以远则逐渐减小。根据本地区地面裂缝(主要是水平裂缝)、地面阳台栏板倾斜方向,以及围墙的裂缝发展趋势综合判断,大体划分是可能的。但因施工期间忽略了地面变形观测及房屋现状调查,这种划分只能是参考性的。初步核算,按抽水量和砂的渗透系数及流入基坑水的断面面积,影响范围约在120m或更多。但本地区地质条件有别于计算假定,故该值尚应据现场反应结合确定。前面已叙述的现场情况可认为:在50m(离坑边)以内,与沉降有关的各种开裂问题主要由大量抽水所造成。在50m以外由于抽水引起的地面下沉量较小并随距离的增加而减少这一普遍现象,可认为抽水的因素只占其一部分,属于“加剧”的性质。
(4)与全国基坑事故严重性相比,该深基坑抽水问题的影响程度,面大但危害较小。第一、主体结构均完好;第二、地面下沉较多;第三、需要修复的项目有限。虽然如此,在处理纠纷问题上,由于大量抽水过程,缺乏地面变形观测及建筑物现状调查,解决纠纷时困难仍然很多。