某基坑工程水文地质条件分析及评价

孙　迪　（福建省建筑设计研究院，福建 福州 350001）



某基坑工程水文地质条件分析及评价

孙迪（福建省建筑设计研究院，福建 福州 350001）

大型基坑施工前，必须对基坑水文地质条件进行深入调查与分析。以福建省某高层建筑的基坑工程为例，采用多种勘察手段调查场地地下水的赋存条件；应用抽水试验、室内土、岩、水试验及水质分析，评价了地下水对基坑开挖及基础结构的影响，提出了相应的处治工程措施，同时为类似工程的水文地质评价提供可借鉴的方法和经验。

基坑；水文地质条件；腐蚀性；抽水试验

0　引言

由于地下工程以及高层、超高层建筑的结构稳定和使用功能的要求，基坑开挖深度和面积也随之不断增大，对基坑工程安全控制带来新的挑战，对于基坑开挖，地下水的控制尤为重要。地下水问题是基坑工程保持安全的关键问题之一，基坑工程施工前的地下水的勘察及分析就显得尤为重要。本文以福建某高层建筑基坑水文地质条件的勘察结果，评价了地下水对基坑工程的影响，并提出了处理措施建议。

1　基坑工程简介

1.1基坑工程概况

该工程位于福建省周宁县西北部的新城区，主体工程由17座18～32层商住综合楼群组成。工程建设分三期进行开发，其中一期工程由7座18～26层高层建筑及1～2层商业裙房组成，设有1层整体大地下室；二期工程为4座18层高层建筑及1层商业裙房组成，三期工程为6座26～32层高层建筑及2层商业裙房组成，设有1层整体大地下室。本场地现有地面标高883.72～889.17m，建筑±0.0标高为889.0m，场地整平标高约888.5m。

1.2水文地质条件

本场地的地下水按埋藏条件及性质可分为土层中的上层滞水、潜水、承压水及风化岩层孔隙水和裂隙水。

上层滞水初见水位埋深0.00～2.00m，稳定水位埋深为0.17～2.46m，水位标高约882.89～887.67，水位变化幅度约为1～3m。

潜水和承压水稳定水位埋深为1.30～2.60m，水位标高约881.95～887.04m，水位变化幅度约为1～5m。

基岩孔隙水和裂隙水主要赋存于全～强风化岩及中等风化岩中，其含水特性受裂隙发育情况等因素影响，变化较大，在裂隙发育带内富水性及透水性较强，其余地段岩层富水性和透水性较差，属弱透水性地层，水量变化较大。

2　研究技术方法

2.1现场抽水试验

抽水试验主要是为了测定拟建场地内对基坑工程施工有影响的含水层的渗透性能及富水性。本次勘察根据含水层性质，采用完整井单孔稳定流抽水试验法或水位恢复法。

2.2室内岩、土、水试验

本次勘察对采取的粘性土及部分砂土原状土试样，进行了物理、力学性质试验；对采取的砂、砾、卵石层扰动样进行室内颗粒分析试验。试验方法和要求均按《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）执行。试验项目主要有：常规物理力学试验，颗粒分析试验，岩体的饱和单轴抗压强度、点荷载强度、密度、吸水率、饱和吸水率等。

另外，对采取的地下水试样及水位以上土样进行了室内水质、土质分析试验，测定场地地下水及土的PH值、水溶硫酸盐及氯化物等，判定其对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋及钢结构等的腐蚀性。

3　场地水文地质条件评价

3.1岩土层渗透性评价

本工程一期、三期工程设有1层地下室，对基坑开挖影响较大的主要地下含水层主要有碎卵石、残积土及风化岩等层中的地下水。本项目采用承压-无压含水层单孔完整井稳定流抽水试验法进行。表1是抽水试验成果表。

抽水试验成果表　表1

试验结果表明：全～强风化岩层的渗透系数较小，实测在0.683～1.817m/d，平均1.196 m/d，总体上属于为（弱）透水性地层。

碎卵石含水层进行抽水试验结果见表2。

水位恢复试验成果表　表2

试验结果表明：碎卵石层的渗透系数较大，实测在4.61～5.97m/d，平均5.29m/d，总体上属于为较强透水性地层。一般水位恢复法计算得到的含水层渗透系数较实际会偏小。

结合室内渗透试验及野外抽水试验成果，各土层的渗透系数及渗透性评价见表3。

3.2地下水腐蚀性评价

地层渗透性评价结果　表3

本场地地下水处于湿润区、不冻区，环境类型为Ⅱ类环境，所处的地层为弱透水层（B型）～强透水层（A型），场地中的岩土层①层杂（素）填土为弱透水层（B型），④层中粗砂、⑤层碎卵石、⑤-1层圆角砾为强透水层（A型），根据国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）的判别标准进行判别，场地土环境类型为Ⅱ类，A型水。

根据地下水试样进行水质化学分析结果见表4、表5。

地下水腐蚀性评价表　表4

土对建筑材料腐蚀性评价表　表5

结果表明，本场地下水对混凝土结构具有中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。

本场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

4　结论及建议

根据水文地质条件分析，基坑开挖时，会遇到较大量的地下水。基坑开挖时应根据场地地下水位的埋深情况，采取相应的排降水、止水措施（特别注意淤泥（质土）夹砂、砂层和碎卵石层中的挡土及止水），保证地下水位低于基坑开挖面以下不少于0.5m。在干旱季节，基坑排降水主要可以明排方式为主，在雨季施工时，基坑开挖应结合排水、降水方式进行。降水措施可考虑采用坑内管井井点进行降水，并结合采用集水坑加排水沟等明排方式进行辅助排水，以满足基坑或基槽干作业开挖的要求。

基坑开挖到设计标高后，宜尽快进行封底及铺筑垫层工作，严禁扰动坑底土层或造成基坑泡水，同时，基坑开挖宜尽量避开雨季。

本工程中相关结构物应按国标《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）中的相关规定，采取相应的防护措施。

TU46+3

B

1007-7359(2016)03-0143-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.052

孙迪（1984-），男，宁夏人，研究生学历，工程师。