大棉涌截污工程（河口段）一期岩土工程勘察分析与建议

吴锡辉

摘要：本文通过对大棉涌截污工程（河口段）一期岩土勘察，查明了工程地质和水文地质特征，为大棉涌截污工程（河口段）一期基础的设计和施工提供了所需工程地质资料。

关键词：工程地质；水文地质；基坑支护；建议

一、工程概况

大棉涌截污工程（河口段）一期范围主要包括大棉涌沿线（河口片区至口岸大道段），并包含对大棉涌临近口岸大道处的暗涌进行截污工程的建设。本次截污工程需新建截污管约为4147m，其中管径为DN500的截污管约为382m，管径为DN600的截污管约为1975m，管径为DN800的截污管约为1790m；涉及截污管处路面开挖与恢复；其他市政管线（供水、电力、通信、燃气、军用光纤等）迁改综合规划；对建设方提供的现状市政管线等资料进行复测；拟采用明挖或部分顶管施工方法埋管，埋管深度约2m～4m，顶管管材采用Ⅲ级钢筋混凝土管，F型钢套环连接。

受业主的委托，广东省佛山地质局属下的广东佛山地质工程勘察院（我院）对该工程施工场地进行岩土工程详细勘察，目的是查明场地内的地层结构，岩土层分布、厚度、埋深及其物理力学性质，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，查明场地内有无不良地质作用及其危害性，查明地下水的埋藏条件及评价有无腐蚀性等，为本截污工程的设计和施工提供地质资料，以满足设计的要求。

二、场地岩土工程地质条件

根据勘察结果，本次钻孔孔口标高2.50m～8.07m，平均4.60m，在钻探深度范围内，本场地地基土由人工填土（Qml）、第四系三角洲海相交互相沉积层（Qmc）及下古近纪古新统莘庄村组（E1x）组成，覆盖层厚度较大。综合本次勘察钻孔及利用钻孔资料，工程地质剖面总体分9层[（1）～（9）]，再将夹层分1个亚层[（2-1）]。

第（1）层填土，大部分钻孔有分布（44孔），主要为粘性土，局部含碎石、碎砖、碎瓷片、粉砂等，为河堤的筑填土，回填时间较长，已压实，属旧填土，局部顶部10cm～20cm为混凝土路面。但在重荷载作用下，可能导致施工后堤面产生不均匀沉降，存在水头差时易发生流土的渗透变形，影响地基的稳定性。工程性质较差，对管道埋设基槽施工有不利影响。

第（2）层粉质粘土，部分孔有分布（13孔），埋藏浅——稍深，层位不稳定，力学性质一般，承载力稍高，埋藏浅地段宜作为污水管基础持力层。（2-1）砾砂虽是局部孔揭露到，但施工的孔间距大（70～>200m），不排除夹层也有较广的分布。

第（3）层淤泥、淤泥质土呈流塑状，大部分孔有分布（49孔），工程力学性能差，为本场地不良地基土，不宜直接作为污水管基础持力层。

第（4）层粉质粘土，部分孔有分布（10孔），埋藏浅——稍深，层位不稳定，力学性质一般，承载力稍高，浅而厚度大者宜作为污水管基础持力层。

第（5）层含砾粗砂，部分孔有分布（5孔），层位不稳定，埋藏浅——稍深，力学性质稍好，承载力一般，但渗透性较强，浅而厚度大者宜作为污水管基础持力层。

第（6）层残积土，可塑——硬塑状，具一定承载力。在埋藏浅的地段，为管道的良好持力层。

第（7）层全风化岩，密实砂土状或坚硬土状，具一定承载力。在埋藏浅的地段，为管道的良好持力层。

第（8）层强风化岩，半岩半土（砂）状，局部土柱状，多夹中风化岩，承载力稍高。

第（9）层中风化岩，岩质软，埋藏中等，承载力较高。

总体评价本场地处于地质构造相对稳定区，岩土工程地质条件较差，在充分考虑不良地质因素前提下，并采取相应的措施后，基础选择适当，适宜拟建物兴建。

三、场地水文地质特征

本场地属亚热带季风气候区，受海洋性气候影响，温暖潮湿，雨量充沛。本次勘察开钻时测得各钻孔地下水初见水位埋深0.30m～2.20m，终孔24小时后测得各钻孔地下水相对稳定水位埋深0.30m～2.50m，高程1.20m～5.90m；年水位变化幅度0.50m～1.50m。拟建场地的地表水主要为大棉涌，地表水来源主要受北江水补给，受上述河水的潮汐影响，涨退潮时水流较急，对地基土有软化及潜蚀、冲刷作用，易造成堤岸坍塌的不良地质作用，但若两岸河堤采用了混凝土墙护岸，地表河水对本场地污水管影响不大。总体上地下潜水对钻灌注桩承载力影响不大，但承压水对成桩质量有一定影响。

四、建议

（1）基槽（坑）、工作井开挖建议

①考虑到场地在大棉涌边，施工困难，不具备大放坡条件，建议采用10m长SP-U400x125x13.0型（Ⅲ型）钢板桩支护。井体底板及管道基础板均应按施工规范设凳铁，池壁设拉结筋。

②构筑物施工过程中应严格控制地下水，并保持基坑干燥。若施工中地下水渗透进入基坑应跟踪注浆止水或进行坑内井点降水。地表水受气候、季节影响较大，雨季施工时，水与土体相互作用，可以使土体的强度及稳定性降低，导致基槽周围土体松软，应相应设置暗沟、渗沟或采取隔水措施，以排除或载断地表水径流，防止地表水渗入，以消除地表水对基槽开挖的危害。

③基槽（坑）开挖结束，应立即浇筑混凝土垫层，绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土，以防基坑回弹影响地基承载力。

④完工的构筑物尽早进行试水回填，基坑回填时，应四周同时对称进行，回填土不应有腐蚀性，应除去有机物等有害物质，然后分层夯实回填。回填土的压实系数不应低于 0.93，并遵守有关规范的规定。

⑤管道施工完成后应及时回填管槽，不可使管槽暴露时间过长，以保证土坡稳定，并保证施工安全。

⑥基槽（坑）开挖对周边建筑、道路、地下管线有较大的影响。建议在基槽（坑）施工期间，委托有资质的专业队伍制定监测方案并进行监测，建立严格的监测网，对施工全过程的基槽（坑）安全及周边环境进行严密监测，及时把信息反馈给设计和施工单位，及时对基槽（坑）支护方案进行优化，确保基坑安全和合理施工。

（2）明挖埋管建议

场地大部分管道埋藏类型属明挖浅埋管道，管道底部土层为填土、粉质粘土、淤泥、淤泥质土、含砾粗砂及残积土等，基槽开挖深度约2m～4m左右。明挖管道持力层为第⑴层填土，第⑶层流塑状的淤泥、淤泥质土时，建议应在管底铺设碎石、砂或素混凝土垫层，垫层厚度由设计根据管道性状而定。

（3）顶管施工建议

本工程管道的埋设基本沿现有河涌进行，管道埋藏深度较浅，管道大部分置于填土、粉质粘土、淤泥、淤泥质土、含砾粗砂及残积土中，易于顶管施工。顶管施工对管材的强度、刚度、耐震动、耐冲击等方面的性能要求比较高，根据已有的工程经验及工程实例，顶管管材采用Ⅲ级钢筋混凝土管，F型钢套环连接。顶管穿越可采用掘进式顶管工艺、土压平衡式顶管工艺和泥水平衡式顶管工艺，顶管施工中遇两种土质差异较大时，应调整顶管方法。

（4）岩土设计计算参数建议值

根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）、《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003及《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012有关岩土参数分析与选定原则、方法，结合本工程特点和工程地质条件，以及本次勘察所取得的原位测试数据，现将本场地岩土层参数建议值综合列于表1。

五、结论

本场地填土主要以粘性土等回填，局部含碎石、碎砖、碎瓷片、粉砂等，为河堤的筑填土，回填时间较长，已压实，属旧填土；而地基土主要有软塑——可塑状粉质粘土、较厚流塑状的淤泥、淤泥质土、中密状为主含砾粗砂、可塑～硬塑状残积土等。按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版），本工程重要性等级为二级工程，场地等级为二级场地，地基等级为二级地基（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为乙级。按《市政工程勘察规范》（CJJ56-2012），市政工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，岩土工程复杂程度等级为二级，市政工程的勘察等级为甲级。在地震烈度7度发生地震时，本场地砂土不会发生液化。本场地处于地质构造相对稳定区，岩土工程地质条件较差，但属稳定地基，在充分考虑不良地质因素前提下，并采取相应的措施后，基础选择适当，适宜拟建物兴建。