武汉地区深基坑地下水控制要点(范士凯勘察大师).ppt

2 地下水类型 3地下水失控对周边环境影响的特点 一、从周边环境下沉变形现象的特点分析 二、据称“中华城”和“国税局”基坑开挖过程中都曾发生过局部侧壁帷幕失效造成杂填土大量失水或其下的粘性土中粉土、粉砂夹层管涌、流砂现象。 三、深层降水不会引起周边环境如此严重的破坏 四、结论 1、从周边环境下沉变形现象的特点： 基坑周边环境破坏呈现以下明显特点： （1）出现下沉的地面沉降量较大，且很不均匀。从建筑物周边下沉部分与主体结构间的沉降差有10—20cm以上，且呈现坑洼不平的面貌，说明下沉变形的地层在浅部； （2）周边建筑物主体结构（有钻孔桩基）部分均未下沉，下沉的都是主体外附属部分（散水、门前台阶、周边地面或居民楼后加盖的部分），即以浅部地层为天然地基的部分。 （3）与基坑紧邻的马路（建设大道、香港路）下沉量小，而马路对面的建筑物（房地产交易中心、汉口银行、商场及长福小区）的周边下沉量大且很不均匀，这说明是杂填土密实度差异较大，马路路基经分层碾压和多年行车压实，路面层刚度较大，可能悬空，而建筑物周边的填土则未经压实。 以上特点反映出下沉原因可能是浅部杂填土失水和杂填土之下的“粉质粘土夹粉土、粉砂” 或“淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂”从坑壁涌出（管涌、流土），即侧壁水土流失引起的地表大量且不均匀下沉。 2、据称“中华城”和“国税局”基坑开挖过程中都曾发生过局部侧壁帷幕失效造成杂填土大量失水或其下的粘性土中粉土、粉砂夹层管涌、流砂现象。 （1）据称，“中华城”基坑开挖过程中曾有几处浅部漏水、冒砂而临时“修补”帷幕的过程； （2）据称“国税局”基坑曾因降水不到位（水位降深仅为6米）而发生侧壁（夹花层）管涌，大量流砂涌入的过程。 （3）几个基坑的侧壁帷幕均采用“高压旋喷”在两桩之间“堵空” 式帷幕。武汉地区自90年代后，凡采用高压旋喷做帷幕的无一成功先例（江边的君安、蓝天戏水乐园、世贸广场、建银大厦等）。这是侧壁帷幕局部失效的根本原因（图1） 图一：侧壁帷幕不严和降水不到位的后果示意图 3、深层降水不会引起周边环境如此严重的破坏 1、深井降水是为解决坑底突涌而降低深层承压水头，承压含水层是下部夹花层和粉细纱层及底部卵砾石层。当降深未下降到上部粘性土（粉质粘土、粘土及淤泥质粘性土）底板（也是承压含水层顶板）时为“减压降水”，当降深达到承压含水层顶板以下时为疏干降水。前者只使承压含水层固结沉降（砂土固结量很小）。后者使被疏干砂层孔压消失，且引起顶板附近一部分土层失水固结，其总沉降量较前者大。 2、无论是减压降水还是疏干降水，都遵循渗流“固结理论”法则而产生“固结沉降”，总体上沉降量不大。武汉地区大量基坑降水结果，周边沉降一般在50mm以下，极个别情况有超过100mm的。但是，由于承压水的影响半径多在250—300m之间，降落漏斗的水力梯度很小。因此，沉降差很小，一般均小于1‰。例如：以降深10m，假设引起固结沉降量为10cm，水井附近沉降10cm，而R值为250m处沉降差为0，此时的沉降差为10/25000=1/2500=0.4‰，可见沉降差是很小的。以上两基坑降水沉降预估值，以及各层土固结的沉降值都不大。 图二：降水井结构与含水层关系 4、结论 （1）“中华城”和“国税局”基坑周边环境破坏的根本原因是： ①侧壁高压旋喷帷幕局部失效，造成杂填土失水沉降和粉质粘土夹粉土层中的粉土、粉砂顺侧壁涌出而引起周边下沉； ②深井降水不到位（国税局）对夹花层“带压开挖”造成管涌（渗透破坏），因水土流失而导致周边破坏性下沉。 (2)“中华城”和“国税局”基坑降水引起的地面沉降属正常的降水引起的一般沉降，周边环境破坏与其关系不大。 （3）不要被所谓的“中华城地面下沉量大是由于淤泥质土层太厚，降水引起的沉降过大”这种不确切的说法所误导因而主张采用“落底式” 帷幕。因为，中华城、国税局的问题出在上部，况且中华城就是采用（高喷）落底式帷幕，落得再深也无法处理好上部问题。因此，落底式帷幕是一把双刃剑。 武汉地区深基坑地下水 主讲：中国工程勘察大师 范士凯先生 为澄清地下水变化引起周边环境变化的性质、特点并进一步总结出深基坑地下水控制要点，本文将从地层分布组合及其地下水类型和地下水失控对环境影响的特点、武汉地区深基坑地下水控制的历史回顾和基础理论的回顾这三个方面进行分析，进而总结出地下水控制要点。 武汉地区深基坑施工中的地下水危害，主要发生在长江一级阶地上。深基坑施工中，地下水的变化对周边环境的影响主要表现有两种