某工程基坑的岩土工程勘察分析与评价

林宜超

1 工程概况

某工程拟建7幢17层住宅楼下设1层整体地下室，本工程征地面积为26286.8m2，地下总建筑面积为21800m2。场地北侧为待建梦笔北路，南侧为已建梦笔大道，西侧为待建振浦路，东侧为已建中医院。场地现为耕地、水塘，大部分已初略平整，场地地势总体较平坦，地形相对较开阔，交通便利。现有钻孔标高为228.63～231.34m，设计顶板标高为231.0m，按设计标高平整后，开挖深度约2.63～5.0m（底板标高为226.0m）。根据福建省地方标准《岩土工程勘察规范》（DBJ13-84-2006）第5.4.1条规定该基坑安全等级为二级，应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。根据本次勘察采取野外钻探、钻孔原位测试和室内试验等方法，对基坑边坡稳定性进行分析与评价。

2 基坑边坡稳定性评价分析

本工程基坑边坡周边环境及地质条件较为复杂，边坡边顶北侧为待建梦笔北路（现状为空地），南侧为已建梦笔大道（距离拟开挖边坡约10m），西侧为待建振浦路（现状为空地），东侧为已建中医院（距离拟开挖边坡约11m，基础形式采用桩基础，埋深约2m）。基坑开挖深度范围内各岩土层具体特征描述自上而下可划分如下：①杂填土（Q4ml）：稍湿～湿，松散～中密状，主要以碎石、块石和残坡积黏性土回填为主，属高压缩性土，土质均匀性差，欠固结，未进行专门性压实等处理，本层均有分布，层厚为2.10～4.60m。②淤泥质土（Q4m）：饱和，呈流塑状态，主要由黏、粉粒和粉砂组成，本层仅部分地段有分布，层厚为0.70～2.40m。③砾砂（Q4al+pl）：饱和，稍密-中密，主要由石英颗粒组成，本层广泛分布，层厚1.10～4.90m。④卵石（Q4al+pl）：饱和，松散-密实，卵石粒径2～8cm不等，个别可达19cm以上，大于20mm的含量53.7～66.5%，本层广泛分布，层厚1.60～4.70m。⑤全风化花岗岩（r53）：岩芯呈砂土状，风化裂隙很发育，裂隙大多为铁锰质所充填，具易软化性和崩解性，本层广泛分布，层厚为0.90～2.50m。

综上所述：总体土体强度软弱～一般，自身稳定性差～一般，当开挖深度大时，易发生坍塌、边坡水平位移，周边路面（管线）沉陷等失稳现象，基坑边坡整体稳定性差；结合周边环境及场地岩土层情况，基坑开挖支护建议采用支护措施，即设挡土结构体系。

3 基坑边坡支护方案分析与设计参数选取

3.1 支挡形式可采用柱列式排桩方法进行

基坑开挖时，应制定严格的施工方案及有效的应急措施，设计图纸须专家论证、相关部门审批通过后进行施工。

柱列式排桩支护：桩型可采用冲（钻）孔灌注桩，灌注桩挡土结构优点是设计方法及施工桩型较成熟，挡土桩墙及边坡土体位移较小、易控制。为避免桩间渗水，宜采用多排桩相互紧密排列的方式或一排桩结合相应的止水措施（可采用支护桩后设置1～2排旋喷桩或采用帷幕灌浆）。同时尚应设置必要的内支撑及压顶梁进行支护。排桩刚度大能有效保证基坑和周边环境安全，同时可达到即支护又止水的双重作用。

3.2 基坑支护设计参数

根据行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）和福建省工程建设地方标准《地基基础础技术规范》（DBJ13-07-2006）并结合地区工程经验，提供基坑支护有关设计参数详见表1。

表1 基坑设计计算参数表

4 基坑坑底稳定性、突涌和基坑降水评价分析

（1）基坑开挖后，坑底主要土层为③砾砂和④卵石层，局部为⑤全风化花岗岩层，土体强度较好，建议设计时应根据国标《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录V公式进行验算，若不能满足抗隆起要求，应采取抗隆起措施。根据附录W中公式：γm（t+Δt）/Pw≥1.1，对④卵石估算的基坑底抗渗流稳定性系数>1.1，开挖后不会产生基坑突涌现象。

（2）建议基坑开挖严格按设计要求进行，不得超挖，开挖中应注意施工顺序，做到及时支撑，减少土体位移，并结合地下室内部结构，预设排桩墙、柱，使基坑面积相对减小，从而增大基底隆起安全系数。

（3）基坑开挖过程中采取相应的降水措施，如管井降水或其它有效措施，确保安全施工。管井可沿基坑开挖内外侧均匀布置。实际管井运作时，尚可通过调节单井抽水量来调节水位降深。为减少基坑排降水总量，基坑开挖宜避开雨季洪水期。

（4）根据场地地质特征、水文地质、地区气象特点、未来场地市政排水系统的设置，以及后期回填土，人工填土将会改变地下水的赋存条件等情况，建议地下室防水、抗浮设计的最高地下水位按市政路网设计地坪标高以下0.50m考虑。应进行抗浮验算，若地下室结构荷载小于浮力（按最不利组合），则应采取抗浮措施<抗拔桩（冲（钻）孔灌注桩）或抗浮锚杆，其设计参数见表1>。同时地下室施工应解决好防水、防潮等问题，以免受地下水影响，致使拟建物无法正常发挥其使用功能。

5 基坑施工及监测注意事项

（1）坡顶或坡面严禁堆土或其他堆载，开挖土方应随挖随运。基坑开挖应分层均衡进行，分层开挖高差不应超过1m。承台和地下室外墙与基坑侧壁回填土前，应排除积水，清除虚土和建筑垃圾，填土应按设计要求选料，分层夯实，对称进行。

（2）基坑开挖施工中应注意防止扰动基底土，避免浸水、暴晒，施工开挖结束后应及时封底。此外，应避免基坑边坡上侧堆土及加荷，挖土方应随挖随运。以保证坑壁的稳定。

（3）基坑施工及使用过程中还要进行以下监测：围护墙（边坡）顶部水平、竖向位移监测；深层水平位移监测：地下水位监测；周边地表竖向位移监测；周边建筑竖向位移、倾斜、水平位移监测；周边建筑、地表裂缝、管线变形等监测；宜进行基坑卸荷回弹观测。

6 结语

在基坑岩土工程勘察中，最重要的工作是设计勘察方案和技术交底，合理选择适合的勘察技术，如原位测试、室内土工试验等，确保野外钻探作业质量与相关数据分析工作质量，以便得到正确的各岩土层分布与特征等情况，确认地基土的物理力学性能指标参数，为基坑支护工程设计与施工提供需要的数据。保证正确安全施工、避免事故发生，所以工程勘察工作在基坑工程中很重要，应该引起社会足够的重视。

[1]行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）.中国建筑工业出版社，2012.

[2]福建省地方标准《岩土工程勘察规范》（DBJ13-84-2006）.福建科学技术出版社，2006.

[3]福建省地方标准《建筑地基基础技术规范》（DBJ13-07-2006）.中国建筑工业出版社，2006.