基坑抗突涌穩(wěn)定性分析及處理方法(圖)

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1、.基坑抗突涌穩(wěn)定性分析及處理方法(圖)【摘要】隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,高層建筑的地下室基坑開挖深度隨之增加,由此而產(chǎn)生的基坑邊坡的穩(wěn)定性問題、基底隆起問題以及基坑突涌問題等越來越受到廣泛關(guān)注。特別是承壓水條件下的基坑突涌問題,安全隱患大,處理困難。本文結(jié)合工程實例簡要介紹基坑突涌發(fā)生的機理,以及發(fā)生突涌后采取的處理方法和有效措施。?　　【關(guān)鍵詞】承壓水;基坑突涌;穩(wěn)定性分析;處理方法?1.前言?　　?　　近年來,城市建設(shè)日新月異,高層建筑拔地而起,為更好的利用城市土地資源,滿足國家抗震要求,高層建筑地下室的基坑開挖深度逐漸增加,隨之而產(chǎn)生的基坑邊坡支護問題、基底隆起問題以及基

2、坑突涌問題等受到工程技術(shù)人員的普遍關(guān)注。?　　濟南是山東省省會城市,素有“泉城”美譽,城因泉名,泉以水生,泉水復涌,城魂歸來。濟南泉水數(shù)量之多,在中國城市之中,可謂罕見。泉水是濟南的象征,是濟南的特色和靈魂。泉是濟南文化的淵源,也是濟南的驕傲和自豪。但濟南的高層建筑群大多位于泉水保護區(qū)范圍內(nèi),為節(jié)水保泉,深基坑施工前應進行保泉方案論證,針對基坑開挖施工過程中產(chǎn)生的基坑突涌等問題應及時采取措施,以防對泉水產(chǎn)生不良影響。?　　?　　2...工程概況?　　?　　香港恒隆地產(chǎn)擬建的濟南市恒隆廣場項目位于黑虎泉西路以北、泉城路以南、榜棚街以東、天地壇街以西的區(qū)域,為濟南市重點招商引資項

3、目,建設(shè)場地西距趵突泉東門約500m,四周由趵突泉、珍珠泉、五龍?zhí)逗秃诨⑷拇笕涵h(huán)繞,位于濟南市泉水保護區(qū)范圍之內(nèi),場地的水文地質(zhì)條件極其復雜,根據(jù)勘察資料,場地內(nèi)地下水主要有:第四系潛水、風化裂隙水和基巖裂隙水。?　　本工程地下2層,地上7層。基坑開挖形狀總體呈近似矩形。場區(qū)地形較為平坦,自然地坪標高在30.95～31.59之間。建筑物總高度為45m,±0.00標高相當于絕對標高為31.30m。地下室開挖面積為46248.39m2,基坑開挖周長為925.53m,開挖深度為12.10m,土石方量為56萬m3,設(shè)計抗浮錨桿4000多棵?；又ёo設(shè)計方案既要保證基坑的安全與穩(wěn)定

4、,又要最大限度的減少基坑開挖后對周邊環(huán)境的影響。根據(jù)周邊環(huán)境條件,結(jié)合國內(nèi)外大型基坑的先進設(shè)計施工經(jīng)驗和工程結(jié)構(gòu)顧問公司的概念性設(shè)計要求,本基坑支護方案總體上采用支護排樁加內(nèi)支撐的支護結(jié)構(gòu)體系。見圖1。?　　由于基坑開挖深度較大,基坑開挖過程中控制與預防地下承壓水是基坑支護和土方開挖的關(guān)鍵。特別是在抗浮錨桿施工過程中,由于場地內(nèi)存在承壓水,泉水的出露標高可達26.49m,施工過程中穿透隔水底板產(chǎn)生突涌的可能性非常大。?　　考慮到基坑底部的隔水層厚度不均,經(jīng)計算,局部厚度不能滿足抗?jié)B流、抗突涌穩(wěn)定性驗算,本工程經(jīng)過地質(zhì)雷達檢測,對局部隔水層厚度不能滿足設(shè)計要求的部位采用了注漿加

5、固處理。但我單位在該工程的抗浮錨桿施工中,620號錨桿在施工至8m時突然出現(xiàn)大量涌水(見圖2),據(jù)初步估算,涌水量可達65m3/h。為了節(jié)水保泉,從而又不影響工程繼續(xù)施工,必須盡快采取積極有效的措施處理發(fā)生的基坑突涌問題。..3.場地巖土工程條件?　　3.1地層結(jié)構(gòu)。?　　場地地層條件較為復雜,層位變化較大,原始地貌單元屬第四系沖、洪積地貌單元。根據(jù)鉆探揭露,場區(qū)內(nèi)地層可分為10層。地層物理力學性質(zhì)參數(shù)如表1。..　3.2水文地質(zhì)條件。?　　根據(jù)含水層的性質(zhì)及賦存條件,本場區(qū)地下水分為3種類型:上部碎石層(膠結(jié)礫巖)和填土內(nèi)的第四系潛水、中部閃長巖內(nèi)賦存于風化裂隙、構(gòu)造裂隙內(nèi)

6、的承壓水和下部奧陶系灰?guī)r內(nèi)存在的基巖裂隙承壓水。上部第四系潛水來源主要為大氣降水和上升泉水的側(cè)向的補給,滲透系數(shù)為1.1×10-5～5.3×10-3cm/s,同時場區(qū)內(nèi)的該層潛水還受到距場區(qū)南側(cè)約30m的護城河內(nèi)的常年流水的側(cè)向補給影響較強;中部的風化裂隙水來源主要來自地下徑流及第四系滲透補給,該層滲透系數(shù)為5.86×10-3～9.85×10-4cm/s;下部的基巖裂隙水來源主要受大氣降水和南部山區(qū)地下水徑流入滲補給,局部由于連通裂隙存在而使基巖裂隙水與上層潛水局部聯(lián)系較強,根據(jù)現(xiàn)場抽水試驗井抽水測試,一般揭露該含水層后單井涌水量大于5000m3/d。?..4.基坑突涌的發(fā)生

7、機理?　　?　　4.1..濟南泉水的形成機理?，F(xiàn)代地質(zhì)工作者調(diào)查研究認為,濟南泉水來源于市區(qū)南部山區(qū)。在南部山區(qū)灰?guī)r出露和裂隙巖溶發(fā)育的地方,吸收大量的大氣降水和地表徑流,滲人地下形成了豐富的裂隙巖溶水。這些裂隙巖溶水,受基底太古界變質(zhì)巖的隔阻,沿單斜構(gòu)造巖層的傾斜方向,向北作水平運動,由于可溶性灰?guī)r,經(jīng)過多次構(gòu)造運動和長期溶蝕,巖溶地貌發(fā)育,形成地下潛流,至城區(qū)遇到侵入巖巖體的阻擋和斷層堵截。燕山期輝長巖——閃長巖侵入體,質(zhì)地細密,巖質(zhì)堅硬,隔水性能好,千佛山斷塊西有通過緯一路的千佛山斷層;東有穿過解