成都地區(qū)工程地質(zhì)特性及幾個深基坑支護(hù)工程簡介

1、成都地區(qū)工程地質(zhì)特性及幾個深基坑支護(hù)工程簡介中國建筑西南勘察設(shè)計研究院 康景文 成都 610081一、成都地區(qū)工程地質(zhì)特點(diǎn)1.1地層結(jié)構(gòu)據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，成都地區(qū)屬于新華夏系第三沉降帶四川沉降帶之川西褶皺帶中的成都坳陷，西距北東走向的龍門山褶皺帶約60公里，東距走向相同的龍泉山褶皺帶約20公里，成都坳陷呈北東35°方向展布，受喜山期運(yùn)動的內(nèi)力地質(zhì)作用，龍門山和龍泉山構(gòu)造帶相對上升，而拗陷盆地相對下降，在岷江水系長期的搬運(yùn)和沉積作用下，在坳陷盆地內(nèi)堆積了厚度不等的第四系沖洪積地層，不整合于白堊系的層之上，形成了成都沖積平原。受東西兩側(cè)構(gòu)造帶的影響，在成都平原下伏基巖內(nèi)形成了浦江新津和新都

2、磨盤山這一區(qū)域性的北東向基底斷裂和其它次生斷裂，長期以來，經(jīng)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查配合物探、鉆探和衛(wèi)星遙感圖片的解釋也證實了這些斷裂的存在。在鉆探深度范圍內(nèi)，擬建場地內(nèi)上部為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）；中上部為第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）；中下部為第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）；下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組泥巖（K2g），場地的地層特征由上至下分述如下：第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）（1）雜填土：黑色、雜色，稍濕，松散，以填碎磚塊、石灰渣、陶瓷片等建筑垃圾和生活垃圾為主，Z30#、Z31# 還填有條石和混凝土塊，整個場地普遍分布， 層厚0.609.10m。（2）素填土：褐黃

3、色，稍濕，松散，以填粘性土、粉土、砂、卵石為主，層厚1.106.00m。 第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）（3）粉土：褐黃色，濕，稍密中密，含少量氧化鐵和鐵錳質(zhì)氧化物，層厚0.301.30m。（4）中砂: 褐黃色，稍濕濕，松散，含少量粘性土和云母片，主要分布于卵石層的頂板，局部地段相變?yōu)榉奂?xì)砂，層厚0.303.50m。（5-1）中砂：褐灰色，濕飽和，稍密, 成分以長石、石英為主，含少量云母片，主要以透鏡狀或尖滅狀分布于卵石層（Q4al+pl）中間，層厚0.404.80m。卵石（Q4al+pl）：褐灰色，濕飽和，卵石成分以火成巖、變質(zhì)巖為主，粒徑一般為28cm，個別大于10cm，磨圓度較好

4、，呈圓亞圓形，微風(fēng)化狀，充填物為中砂和礫石，該層分布于整個場地，其頂板埋深為3.209.10m，相應(yīng)標(biāo)高為493.72498.84m，層厚3.8014.00m。按其密實程度分為（5-2）、（5-3）和（5-4）三個亞層：卵石（5-2）：稍密、充填30%40%中砂和礫石,層位較連續(xù)，呈薄層狀分布于本層的上部。卵石（5-3）：中密，充填20%30%中砂和礫石,層位不連續(xù)，呈透鏡狀或尖滅狀分布于本層的中部。卵石（5-4）：密實，充填15%20%中砂和礫石,層位連續(xù)，分布于本層的底部。第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）（6-1）中砂：上部為褐黃色，下部為青灰色，濕飽和，稍密中密, 成分以長石、石

5、英為主，含少量粘性土和云母片，主要以透鏡體狀或尖滅狀分布于卵石層（Q3al+pl）中間，層厚0.202.50m。卵石（Q3al+pl）：上部為褐黃色，下部為青灰色，濕飽和，卵石成分以火成巖、變質(zhì)巖為主，粒徑一般為310cm，個別大于15cm，含少量漂石，磨圓度較好，呈圓亞圓形，卵石一般為微風(fēng)化，個別呈強(qiáng)風(fēng)化狀，充填物為中粗砂、礫石和少量粘性土，局部夾雞窩狀粘性土，其頂板埋深為10.5517.00m，相應(yīng)標(biāo)高為484.67491.96m，該層分布于整個場地，層厚11.1016.14m。按其密實程度分為（6-2）、（6-3）二個亞層：卵石（6-2）：中密、，充填25%35%中砂、礫石和少量粘性土,

6、 呈透鏡狀或尖滅狀分布于本層中。卵石（6-3）：密實，充填15%20%中砂、礫石和少量粘性土, 層位連續(xù)、穩(wěn)定，整個場地均有分布，為本層主要構(gòu)成層。白堊系上統(tǒng)灌口組基巖（K2g）（7）泥巖：紫紅色、棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，其頂板埋深為24.7028.00m，相應(yīng)標(biāo)高為475.17477.96m，按其風(fēng)化程度為（7-1）、（7-2）二個亞帶：（7-1）強(qiáng)風(fēng)化泥巖：組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物成分已顯著變化。風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙面充填灰綠色粘土礦物，巖芯成餅狀破碎（本場地僅在Z18#勘探孔部位分布了0.29m的全風(fēng)化泥巖），巖芯采取率為70-85%，RQD指標(biāo)為50-75%，本層厚度約為0.8

7、05.10m。（7-2）中風(fēng)化泥巖：組織結(jié)構(gòu)部分破壞，節(jié)理面礦物風(fēng)化成土狀。風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀，巖芯采取率為85-95%，RQD指標(biāo)為75-90%，本次勘察未揭穿。1.2研究思路 1.2.1、結(jié)合工程需要進(jìn)行靜力載荷試驗 從已搜集到的資料看，在成都行政區(qū)劃范圍內(nèi)，有十多個工程在試驗深度為211m的卵石層上作了二十九個點(diǎn)的靜力載荷試驗，承壓板面積為25005000cm2(僅成都無縫鋼管廠一個載荷試驗為10000cm2)。試驗成果為這些工程地基基礎(chǔ)設(shè)計提供了直接的參數(shù)，同時也為其它工程的設(shè)計和卵石土承載力的研究積累了資料。但是由于這些試驗主要是配合工程需要進(jìn)行的，成果往往不很完整，試驗方

8、法也較單一，對比性較差。 1.2.2、選擇試驗場地進(jìn)行專門研究 結(jié)合工程需要進(jìn)行原位測試帶來的完整性和對比性較差的缺陷，分別采用現(xiàn)場靜力載荷試驗、重型動力觸探試驗及現(xiàn)場推剪試驗等方法對第四系卵石層的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，對卵石土的破壞機(jī)理進(jìn)行了探討，并分析了影響卵石土地基承載力的因素，建立了一系列經(jīng)驗公式，為成都地區(qū)卵石土的深入研究提供了較完整的資料。 1.2.3、采用室內(nèi)模擬試驗進(jìn)行系統(tǒng)研究 模型測試方法確定自然條件下卵石土的承載力和其它指標(biāo)無疑是一種有效的手段，但是由于受到野外試驗中量測技術(shù)的限制，卵石土在荷載作用下的變形性質(zhì)和破壞規(guī)律不易測定出來。采用與自然卵石土顆粒級配相近的

9、、與自然條件下干容重和含水量基本一致的模擬材料，在室內(nèi)大型鋼質(zhì)試驗槽中進(jìn)行載荷試驗，經(jīng)詳細(xì)觀察和系統(tǒng)測定，對卵石土在荷載作用下的垂直位移、滑動形態(tài)和卵石破壞情況進(jìn)行了有益的探討，從而使卵石土承載力的研究在理論上得以完善。 1.2.4、搜集多種測試資料進(jìn)行對比研究 眾所周知，載荷試驗是巖土工程行業(yè)公認(rèn)的模擬地基承載力最直接、最可靠、最有效的原位測試方法，但是由于時間長、設(shè)備重、耗資大等弊端限制了這種試驗應(yīng)用上的廣泛性，特別是埋深較大的地層更難以用載荷試驗方法獲得地基土的承載力，為此一些單位力圖以簡易實用的測試手段與載荷試驗相配合，建立經(jīng)驗關(guān)系并借以估算卵石土的地基承載力。應(yīng)用較普遍的是動力觸探試

10、驗。建立了動力觸探指標(biāo)(N63.5)與載荷試驗成果的關(guān)系,推出了適合卵(碎)石地層勘察的超重型動力觸探試驗(N120)，并在全國較多勘察單位推廣應(yīng)用，隨著資料的積累，建立了N120與比例界限和變形模量之間的經(jīng)驗公式，給卵石土地基的勘察和評價帶來了實用和方便。 1.2.5、對進(jìn)行長期變形觀測 為了檢驗卵石土地基特性研究的可靠性，對成都地區(qū)一些以卵石層作為基礎(chǔ)持力層的高層建筑物和基坑進(jìn)行了長期變形觀測工作，為研究卵石土地基在荷載作用下長期變形特征積累了寶貴的資料。 1.3成都粘土特性成都粘土廣泛分布于成都斷陷盆地東側(cè)臺地上，呈“地毯式”披覆于不同的地貌單元上，總面積達(dá)數(shù)千平方公里。成都粘土裂隙發(fā)育

11、，具有很強(qiáng)的親水性，遇水膨脹，易塑易滑，失水干裂收縮。1.3.1成都粘土的地質(zhì)特征 (1)宏觀地質(zhì)特征,成都粘土在平面上大面積分布于成都市東郊至龍泉山麓，沉積厚度不等，但在垂直剖面上沒有明顯的沉積間斷。一般厚2-7 m，最厚可達(dá)20 m左右。自上而下大致分為三層:上層灰黃色、褐黃色粘土，粒度較粗，結(jié)構(gòu)較疏松，質(zhì)較純，強(qiáng)塑性，含較多的有機(jī)質(zhì)。網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂面光滑，常夾有灰白色粘土薄膜及條帶。含較多鐵、錳質(zhì)豆石(<3mm)及鈣質(zhì)結(jié)核(=5-20 mm)。稍濕一潮濕，堅硬一可塑狀態(tài)，厚0.5-3m.中部黃色、紅黃色粘土，結(jié)構(gòu)致密，局部具花斑狀結(jié)構(gòu)，土質(zhì)均一，強(qiáng)塑性，微含砂粒。裂隙發(fā)育，間

12、距小于0.5 m，延伸較長，隙壁有灰白色粘土，粘土細(xì)膩，滑感很強(qiáng)，裂面有擦痕，具蠟狀光澤。層內(nèi)含少量鈣質(zhì)結(jié)核(=5-15 mm).下部棕黃色、黃紅色、灰白色粘土，團(tuán)塊狀灰白色粘土增多，與黃紅色粘土構(gòu)成花斑狀結(jié)構(gòu)。裂隙極發(fā)育，裂面延伸較長，隙間常夾有灰白色粘土條帶，裂面光滑，可見擦痕，蠟狀光澤，有滑感。該層含較多鈣質(zhì)結(jié)核，厚1-3 m。(2)物質(zhì)組成:成都粘土的礦物成分主要為伊利石(水云母)，次為蒙脫石;此外，還有少量高嶺石、綠泥石和石英。在不同層位、不同顏色的粘土中，各種粘土礦物的相對含量有一定的差異。其中，灰白色粘土中蒙脫石含量較高。 (3)成都粘土的粒度成分:成都粘土中，砂粒占2%-6%，

13、粉粒占24.5%-34.5%，粘粒占60.8%-73.0%.1.3.2成都粘土的工程地質(zhì)特征 (1)成都粘土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 天然密度 (kN/m3)18.70- 20.70內(nèi)聚力C (kPa)32. 40-97. 60比重G2. 71- 2. 79內(nèi)摩擦角 7- 30天然孔隙0. 61-0. 79壓縮系數(shù)(M Pa-1)0. 10- 0. 28天然含水率W(%)20.20- 37.90壓縮模量Es(MPa)9.00- 27.00液限WL(%)38. 20-54. 80自由膨脹率Fs(%)40.75- 72.00塑限w p(%)18. 10-25. 30膨脹力(kPa)29.28-111.

14、02液性指數(shù)IL0. 05-0. 35收縮系數(shù)0.27-0.50塑性指數(shù)1p18. 60-33. 40縮限W(%)9. 30- 15. 40(2)成都粘土的一般工程地質(zhì)特性:從表1可看出，成都粘土塑性指數(shù)為18- 33，天然密度較大，為18.7- 20.7 ，天然孔隙比較小，為0.61-0.79，密實度較高，力學(xué)性能較好;壓縮模量為9.00- 27.00 M P a，壓縮系數(shù)為0.10- 0. 28 ，屬中等壓縮性地基土。 根據(jù)對多組成都粘土原狀試樣物理力學(xué)指標(biāo)值分析得知:成都粘土有隨天然含水率的增高，天然密度降低，孔隙比增大的規(guī)律。在天然含水率狀態(tài)下原狀試樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，遠(yuǎn)大于飽水狀態(tài)下土

15、的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，重塑土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)高于原狀試樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(說明裂隙對粘土強(qiáng)度的控制)，而且重塑土樣的抗剪強(qiáng)度隨含水率的提高而降低。 (3)成都粘土的脹縮性:從表1中的自由膨脹率可以看出，成都粘土具有弱一中等膨脹潛勢。1.3.3成都粘土的主要地質(zhì)病害及工程地質(zhì)評價 成都粘土的顆粒級配、礦物成分及化學(xué)成分都表明，成都粘土顆粒細(xì)，親水性強(qiáng)，膨脹性顯著，一般為II級脹縮性地基土；成都粘土裂隙發(fā)育，沿裂隙分布有親水性很強(qiáng)的蒙脫石粘土，加之地下水沿裂隙滲流，為蒙脫石膨脹提供了豐富的水源。粘土體積膨脹，強(qiáng)度明顯降低，變形量增大，易塑易滑性增強(qiáng)，所以成都粘土地區(qū)極易產(chǎn)生上述易塑、易滑等地質(zhì)病害。 成都

16、粘土的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，及其下伏地層的巖性，是決定成都粘土易塑易滑特性的內(nèi)在依據(jù);而人為工程活動及氣候、地貌等因素，則是產(chǎn)生變形破壞的外部條件。1.4成都卵石特性1.4.1卵石土的分布 從地貌單元看，成都地區(qū)除河漫灘外，主要分布有三級階地，其地質(zhì)構(gòu)成分別為： 三級階地：表層為厚3.21.0m，一般厚度為6-12m的膨脹性粘土(Q2fgl)，其下為厚約0.58.0m的雅安礫石層，此層在部分地區(qū)缺失?；诪榘讏紫?K)紫紅色粘土巖和砂巖。 二級階地：上部為厚3.08.0m的膨脹性粘土(Q3-4al-pl)，其下為厚約1.53.0m的粉質(zhì)粘土層，此層底部夾薄層粉土(或透鏡體)，以下為卵石層，層厚一

17、般大于10m，含粘粒及中、細(xì)砂顆粒。卵石層中夾砂或圓礫透鏡體或薄夾層?；诪榘讏紫?K)紫紅色粘isle巖。 一級階地：上部為厚1-3m的粘性土Q4pl-al)，層頂一般為厚約12m的填土，在粘性土層底部，有厚0.52.0m左右的中、細(xì)砂層或粉土薄夾層，以下則為此次研究的主要卵石層。卵石層在成都地區(qū)廣有分布，厚度較大，在成都市區(qū)內(nèi)，一般厚度為1535m，變化較大，西厚東薄，在西北郊，卵石層厚度可達(dá)60m以上。1.4.2、卵石土的主要特性 分布在一級階地全新統(tǒng)沖洪積的卵石層(Q4pl-al)一般呈深灰色；卵石成份以花崗巖、石英巖為主，其次為砂巖等；石質(zhì)堅硬，磨園度較好，風(fēng)化輕微；卵石粒徑一般38

18、cm，含少量粒徑大于20cm的漂石，孔隙中充填物以中、細(xì)砂為主；粗粒交錯排列，多呈中密狀態(tài)，局部層頂為稍密狀態(tài)。成都地區(qū)砂卵石層的勘探和顆粒分析結(jié)果表明，卵石土的卵石組含量一般在60-70，中、細(xì)砂粒組含量1030左右。卵石層中夾有中、粗、礫砂和圓礫的透鏡體和薄夾層。 稍密卵石：成都地區(qū)稍密卵石一般分布在卵石層頂部，層厚不穩(wěn)定，多呈尖滅狀或透鏡體出現(xiàn)。卵石顆粒含量小于總量的60，含較多的中、細(xì)砂顆粒，透水性較好。通過深基坑開挖的揭露和挖孑L樁施工表明，坑壁容易垮坍，卵石顆粒間接觸較少，排列混亂。在進(jìn)行超重型動力觸探(N120)時，鉆桿和重錘無跳動現(xiàn)象。實測的N120值變化不大。 中密卵石：此層

19、在成都地區(qū)廣有分布，層厚較穩(wěn)定，從基坑取樣進(jìn)行顆分資料表明，而石顆粒含量一般為總重的6070，孔隙中充填的砂粒偏少，卵石顆粒間大部份接觸，呈交錯排列?；颖谟袀€別卵石掉塊現(xiàn)象。在進(jìn)行超重型動力觸探時，鉆桿和重錘跳動不劇烈，沖擊鉆探比較困難。密實卵石：密實卵石一般埋藏較深，卵石顆粒含量一般大于總重的70，卵粒間互相咬合，呈交錯排列?；颖谳^穩(wěn)定，從坑壁取出大卵石后在坑壁留下凹面形狀。鉆探很困難。在進(jìn)行超重型動力觸探時，鉆桿和重錘劇列跳動。實測的N120值變化較大，個別地段可達(dá)數(shù)十錘、甚至更高。卵石土的主要物理性質(zhì)試驗資料，可以看出，卵石土的天然含水量為2.08-9.91，容重為2.10-2.53

20、g/cm3，干容重為1.99-2.48g/cm3，天然孔隙比為0.113-0.347，不均勻系數(shù)5.50-430，相對密度0.571-0.931。土的物理性質(zhì)指標(biāo)差異較大，反映了卵石土的不均勻性。 用N120值劃分卵石土的密實度，對于稍密卵石土N120的下限值集中在3-4擊/10cm，中密與密實卵石土的界限一般為8-10擊/10cm。 1.4.3、卵石土的地基承載力 在卵石土的地基承載力評價中，一般以比例界限P1作為地基土承載力的基本值，與相應(yīng)的極限荷載P2進(jìn)行比較，可以估計地基土承載力基本值的可靠性。從成都地區(qū)的10個達(dá)到極限荷載的試驗點(diǎn)看(表9)，僅岷山飯店的號點(diǎn)極限荷載(P2)與比例界限

21、(P1)的比值(P2/P1)為1.50外，其余試驗點(diǎn)都接近或大于2.0，平均值為2.10。彭山青龍場的P2/P1值為2.55-3.20，室內(nèi)模擬試驗的P2/P1值為1.94-2.66，平均值均大于2.0，這說明以比例界限(P1)值作為地基上的承載力基本值是可靠的。 1.4.4、卵石土地基的變形-變形模量E01.5地下水條件在地貌上屬于岷江一級階地，砂卵石層是場地地下水的含水層，地下水為孔隙潛水類型，靠岷江水系地下水徑流和大氣降水補(bǔ)給，水量豐富。目前地下水靜止水位為6.8014.00m，標(biāo)高為489.20495.46m，該水位受天府廣場下穿隧道施工降水的影響，其水位變化幅度較大。為了確定場區(qū)范圍

22、內(nèi)砂卵石層的滲透系數(shù)和影響半徑，采用單井抽水試驗,并利用穩(wěn)定流完整井公式計算滲透系數(shù)和影響半徑。抽水試驗反映滲透性的主要地層為含有粘性土的卵石層,該層滲透性比上部卵石層要差, 滲透系數(shù)值偏小。結(jié)合成都地區(qū)的降水經(jīng)驗，卵石層的綜合滲透系數(shù)值建議取18-20m/d。1.6歸一化1.6.1、二元體：根據(jù)成都地區(qū)眾多工程地質(zhì)勘察資料和我院的實踐經(jīng)驗，成都地區(qū)基坑邊坡土體可概括為二元體結(jié)構(gòu)：土層(包括填土層、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、中砂、砂礫石層)和卵石層(稍密、中密、密實卵石層)，當(dāng)然這種劃分方法帶有一定的局限性，但隨著對錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識加深和施工工藝的改進(jìn)，必然還可以用更切合實際地劃分為三元體或多元體。1

23、.6.2、土體參數(shù)選擇：根據(jù)我院實踐經(jīng)驗，筆者推薦土體參數(shù)為土層：=1920；=1020；=1525卵石層：=2122；=0；=4555在具體使用時，不同的用途可以采用不同的方法計算出相關(guān)參數(shù)，如按深度加權(quán)平均值或等效參數(shù)。包括降水前后的參數(shù)變化.二、成都地區(qū)深基坑支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀2.1支護(hù)方法分類2.1.1、錨噴支護(hù)(包括超前支護(hù))2.1.2、懸臂樁支護(hù)(疏樁,密樁)2.1.3、錨拉樁支護(hù)(單排錨桿和多排錨桿)2.1.5、內(nèi)支撐支護(hù)2.2降水和排水技術(shù)2.2.1、深井井點(diǎn)降水2.2.2輕型井點(diǎn)降水2.2.4深井井點(diǎn)降水與明排結(jié)合2.3各類支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用支護(hù)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用深度特殊情況特殊限制錨噴支護(hù)&

24、lt;12米<14米(包括超前支護(hù))懸臂樁支護(hù)(疏樁,密樁)>12米<15米基坑形狀優(yōu)勢錨拉樁支護(hù)>15米內(nèi)支撐>20特護(hù)要求2.4支護(hù)結(jié)構(gòu)研究情況2.4.1土層特性研究-降水前后2.4.2降水引起地面沉降檢測2.4.1錨噴結(jié)構(gòu)測試研究-內(nèi)力和變形測試2.4.4懸臂結(jié)構(gòu)測試研究-內(nèi)力和變形測試2.4.5錨拉樁結(jié)構(gòu)的研究三、典型深基坑支護(hù)工程簡介3.1亞都工程工程基坑工程 3.1.1四川國信大廈位于成都市中心西御街與東城根街交匯東南側(cè)，占地面積4479m，建筑物地上15層，地下3層，基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基，基礎(chǔ)埋深-14.50米場地非常狹窄，南邊緊鄰一棟七層住宅，為預(yù)制樁基

25、礎(chǔ)，樁長約5.0米，相距2.54.0米；北邊緊鄰西御街，相距約5.07.0米；東面與單層民宅相鄰，相距約5.0米，西面與三層營業(yè)餐廳及單層食堂緊鄰，相距僅0.5-1.50米(詳見基坑護(hù)壁平面圖).圖1基坑平面圖 3.1.2場地工程地質(zhì)條件 場地地貌上屑岷江級階地，地形平坦場地地基土的組成為：1)上部人工填土及第四系更新統(tǒng)沖洪積層,以填土為主，松散，色雜，其底部分布有厚0.25-1.25米的粉質(zhì)粘土、粉土等，該層厚度3.5-4.4米，2)中部第四系更新統(tǒng)沖積卵石層,灰、黃褐色，該層頂板埋深3.5-4.40米，厚約21米，是場地主要含水層；3)下部白堊系泥巖；紫虹色，該層頂板埋深約23.0米，為場

26、地下伏基巖。 場地地下水為賦存于卵石層中的潛水，水量豐富，地下水靜止水位一般為3.0米，卵石層的滲透系數(shù)K為22米/日，經(jīng)人工井點(diǎn)降水后，基坑地下水位在-20.0米以下。 3.1.3基坑護(hù)壁方案 (1)ABCD及EF段基坑：采用人工挖孔灌注樁支護(hù)，樁徑分別為1.0m，米和1.2米，樁長為20米，樁中心距2.23.0米，樁頂由600X1000mm鎖口梁連接，樁間采用現(xiàn)澆砼擋板支護(hù)，砼強(qiáng)度均為C20。 (2)DE段基坑；由于基礎(chǔ)設(shè)計的特殊要求(將獨(dú)立樁基礎(chǔ)伸入護(hù)壁樁軸線以外500800，該段基坑采用特殊處理：護(hù)壁結(jié)構(gòu)為人工挖孔樁加現(xiàn)澆砼擋土板，護(hù)壁樁直徑分別為1。2米和1。60米，樁長20米，樁頂

27、由600X1000鎖口梁連接，砼強(qiáng)度為C加，護(hù)壁樁預(yù)留鋼筋，樁間擋土板厚為800，樁間擋土板采用雙排配筋，鋼筋與擋土樁預(yù)留鋼筋焊接。 (3)AF段基坑：由于設(shè)計需要和現(xiàn)場條件的特殊性，該段基坑必須做成負(fù)向坡，即基坑邊坡需向坑外傾斜略8278，該段基坑采用噴錨支護(hù)。由于基坑開挖線要切除相鄰僅0.5米的三層綜合樓獨(dú)立柱基的四分之一，因此在基坑開挖之前，需對該基礎(chǔ)進(jìn)行加固與托換。無論是深度達(dá)-14.5米的負(fù)向坡支護(hù)，還是該條件下的基礎(chǔ)加固與托換，在成都地區(qū)尚無先例。我們經(jīng)反復(fù)研究論證，對該段基坑支護(hù)及相鄰建筑物基礎(chǔ)加固與托換分別采用基礎(chǔ)加固與托樁方案：基坑所要切除相鄰基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基，埋深1.5米，尺

28、寸為3.00X3.00米，對該基礎(chǔ)采用小口徑鋼管壓漿樁加固與托換，共布置小口徑鋼管壓漿樁14根，直徑130mm，其中長度為5米的7根，長度16米的7根，樁中心距0.50米，傾角3040和8278 ，樁芯高壓灌注注漿量為1.5t，壓力不小于2.0MPa，臨基坑鋼管樁之間設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿10排，由槽鋼相連樁頂由原基礎(chǔ)加大相連詳見基礎(chǔ)加固與托換平面、剖面圖2和圖3 圖2 基礎(chǔ)加固與托換平面圖 圖3基礎(chǔ)加固與托換剖面圖 3.1.4基坑支護(hù)效果 國信大廈深基坑護(hù)摹施工與土方開挖交叉進(jìn)行，歷時3個月，在基坑護(hù)壁實施過程中，基坑穩(wěn)定，未發(fā)生基坑失穩(wěn)事故基坑護(hù)壁結(jié)構(gòu)完工后，有效地保證了基礎(chǔ)及地下室的施工和周圍建

29、(構(gòu))筑物及地下管網(wǎng)的安全，在此期間經(jīng)歷了大暴雨和雨季的考驗，實踐證明該基坑支護(hù)效果良好.3.2亞都大廈基坑工程3.2.1工程概況 亞都大廈建于成都市人民中路與新華西路交匯處，建筑面積2.2萬m2。主體結(jié)構(gòu)地面28層，地下三層，筏式基礎(chǔ)，地下室基礎(chǔ)埋深-14.95m，局部換土開挖深度達(dá)16.2 m。場地四周為街道和居民舊房，受環(huán)境限制基坑開挖必須直立到底。另外，位于基坑北邊的某火鍋店在施工期間不能拆除，而按設(shè)計，大樓基礎(chǔ)底板放大腳必須伸入該房屋轉(zhuǎn)角墻平面內(nèi)1.8m(如圖3所示)。圖3 總平面圖 護(hù)壁設(shè)計采用了以錨拉結(jié)構(gòu)為主的綜合措施，成功地解決了城區(qū)垂直深度15.0-16.2m的深基坑支護(hù)及局

30、部倒臺階開挖難題。 3.2.2場地地質(zhì)條件 建筑場區(qū)屬岷江一級階地，地層自上而下主要包括：填土，稍密，以粘性上為主；粉質(zhì)粘上，黃褐色，可塑一硬塑，粉細(xì)砂，褐黃色，松散；卵石，褐灰、褐黃色，稍密一中密，局部夾砂透鏡體。卵石成分以巖漿巖為主，粒徑5-8cm，部分可達(dá)10-20cm。卵石層頂扳理深4，5-62m。泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，埋深28m左右。 土層(卵石層以上各土層)：內(nèi)聚力C=36.9，內(nèi)摩擦角=23.6，重度=19.0。卵石層：內(nèi)聚力C=0，內(nèi)摩擦角=38-42重度，=19.0。 地下水埋深約9.0m，屬孔隙潛水，含水層滲透系數(shù)K=15.06m/。3.2.3支擋方案及設(shè)計 根

31、據(jù)建設(shè)單位在招標(biāo)時提出的護(hù)壁要求，基坑開挖深度按14,25m設(shè)計。通過調(diào)研對比，采用錨拉樁護(hù)壁方案.圖4 錨拉樁結(jié)構(gòu)剖面錨桿長度主要取決于錨固段地層抗拔力。為獲取可靠的設(shè)計數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場作了兩根錨桿的抗拔試驗。比例界限抗拔力120-195，極限抗拔力P=-325，殘余抗拔力P=l80.011。設(shè)計采用錨桿長13.2m(錨孔內(nèi)放入232鋼筋)，3.2.4危房支護(hù)如圖1所示，火鍋店舊房位于基坑開挖線以內(nèi)1.8m，由于種種原因直至基坑開擰后該房屋仍不能拆除。為了不影響工程進(jìn)展，建設(shè)單位要求我院對共進(jìn)行專門處理，讓ji 基坑開挖線在地下室底板處(-12.4014.96m)安全到位。就該工點(diǎn)特殊難度和風(fēng)險

32、性而言，本地區(qū)尚無先例，國內(nèi)亦未見有類似工程的文字報道。經(jīng)多方收集資料，反復(fù)推敲、計算后，確定采用由土釘、錨桿、錨定板、鋼架、擋土木板及挖孔樁等綜合措施形成的復(fù)合支擋系統(tǒng)進(jìn)行處理。具體方案為：在火鍋店舊房兩側(cè)布置兩根人工挖孔樁，樁心距l(xiāng).0m，根據(jù)場地條件，樁頂分別設(shè)土釘及錨定板。兩樁之間作一道弧形地梁繞過舊房，沿該梁擊入一排豎向架管(48長5m)，同時沿梁等距離設(shè)7根錨桿，利用地梁將錨桿、架管與兩側(cè)挖孔樁相連。 隨基坑開挖，在±0.00向下2m和4m處設(shè)兩排灌漿土釘(48架管、長4-6m與頂部錨桿一道為豎向擋土架管提供水平拉力并承受懸挑土體鄙分重量。在第二排土釘下方拼行“倒臺階”開

33、挖在-8m處再設(shè)一排錨桿(1000)，錨桿通過工字鋼與兩側(cè)挖孔札相連。上字鋼以下繼續(xù)倒臺階”開挖，分段采用工字鋼、槽鋼等構(gòu)成鋼架與兩側(cè)挖孔樁連接。通過分段開挖、逐級支護(hù)最終形成了倒臺階式懸挑支擋系統(tǒng)(見圖5)。監(jiān)測資料顯示，坑壁頂部最大位移15m。在基坑開挖和地下室施工過程中，火鍋店均正常營業(yè)，支擋設(shè)計和施工非常成功。圖5 處理現(xiàn)場3.3群光廣場基坑工程圖6 總平面圖3.3.1 地形地貌及地層 擬建場地地貌單元屬岷江級階地，由于勘察工作多次進(jìn)場，場地經(jīng)拆遷后多次平整，現(xiàn)經(jīng)整平后地形平坦。 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆探揭露，場地地層由第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）、第四系上更新統(tǒng)河流沖洪積層（Q3a

34、l+pl）和白堊系灌口組（k2g）泥巖組成?，F(xiàn)分述如下：（1）人工填土（Q4ml）雜填土：褐灰色等；松散；稍濕。以建筑垃圾為主，含少量粘性土，該層場地均有分布，層厚3.46.1m。素填土：褐灰色；稍密；稍濕。以粘性土為主，含少量粉砂、卵石、碎石塊。該層分布不均，部分地段缺失，層厚0.32.2m。（2）沖洪積層（Q3al+pl）粉質(zhì)粘土：褐黃色；可塑；濕。含氧化鐵、鐵錳質(zhì)等，局部夾薄層粉砂。該層厚度較小，分布不均，層厚0.31.2m。粉土：黃褐、褐灰色；稍密；稍濕很濕。含鐵錳質(zhì)及云母粉，少量鈣質(zhì)結(jié)核。該層場地局部地段分布，層厚0.31.5m。中砂：褐黃色；松散；稍濕飽和。以長石、石英為主，含少量

35、云母片及卵石。該層呈薄層狀或透鏡體狀分布于卵石層頂面或卵石層中，厚度0.41.8m。圓礫：黃褐色；稍密；稍濕。圓礫粒徑25cm，磨圓度較好。隙間充填砂粒及少量粘性土，該層呈透鏡體狀分布于卵石層中，層厚0.41.0m。卵石：黃褐、青灰色；稍密密實；稍濕飽和。主要以花崗巖、石英巖等組成，呈亞圓形，微中等風(fēng)化，一般粒徑48cm，最大可達(dá)20cm，卵石含量55%75%左右，隙間充填中砂，局部夾中砂、圓礫透鏡體。卵石層頂板埋深4.56.0m,標(biāo)高493.85496.61m,高差1.3m，起伏不大。按卵石密實度劃分為稍密卵石、中密卵石、密實卵石三個亞層。（3）白堊系灌口組（k2g）泥巖：紫紅；泥質(zhì)結(jié)構(gòu)；厚

36、巨厚層狀構(gòu)造。泥巖頂面埋深16.419.3m,標(biāo)高483.03484.13m。強(qiáng)風(fēng)化泥巖: 裂隙發(fā)育，巖體較破碎，局部呈土狀、碎塊狀，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為V級，巖芯采取率一般80%,厚度0.31.4m。中等風(fēng)化泥巖: 層理、裂隙不發(fā)育，抗壓強(qiáng)度低，屬極軟巖，巖體完整，巖體基本質(zhì)量等級為V級，巖芯呈柱狀、短柱狀，巖芯采取率一般80%。3.3.2地基土物理力學(xué)指標(biāo)建議值土 名重度(kN/m3)承載力特征值fak(kPa)壓縮模量Es(MPa)變形模量E0（Mpa）彈性模量E（Mpa）粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值Ck(kPa)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k(度)泊松比雜填土17.0803.50170.42素填土18.01

37、004.018200.40粉質(zhì)粘土19.51606.022200.37粉 土19.51206.512180.35中 砂19.51008.00320.31中砂(卵石層中)20.0150100350.29圓 礫20.5240150380.28稍密卵石21.0350250400.27中密卵石22.06003510420.25密實卵石23.08004515450.22泥巖強(qiáng)風(fēng)化22.03502745300.40泥巖中等風(fēng)化23.615002600800400.38場地地下水屬第四系孔隙潛水類型，砂卵石層為主要含水層，泥巖為隔水底板。場地地下水主要由岷江水系及大氣降水補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化，年變化幅度約3

38、.3.3 水文地質(zhì)條件1.5m。勘察期間測得地下水穩(wěn)定水位5.206.00m，根據(jù)成都地區(qū)近年統(tǒng)計資料，地下水最高水位3.0m左右，滲透系數(shù)參考值K=20m/d。3.3.4 典型地質(zhì)剖面3.3.5 支護(hù)結(jié)構(gòu)、測試及現(xiàn)場效果 3.4成都地鐵中心站基坑工程圖7 總平面圖3.4.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，成都地區(qū)屬于新華夏系第三沉降帶四川沉降帶之川西褶皺帶中的成都坳陷，西距北東走向的龍門山褶皺帶約60公里，東距走向相同的龍泉山褶皺帶約20公里，成都坳陷呈北東35°方向展布，受喜山期運(yùn)動的內(nèi)力地質(zhì)作用，龍門山和龍泉山構(gòu)造帶相對上升，而拗陷盆地相對下降，在岷江水系長期的搬運(yùn)和沉積作用下，在

39、坳陷盆地內(nèi)堆積了厚度不等的第四系沖洪積地層，不整合于白堊系的層之上，形成了成都沖積平原。受東西兩側(cè)構(gòu)造帶的影響，在成都平原下伏基巖內(nèi)形成了浦江新津和新都磨盤山這一區(qū)域性的北東向基底斷裂和其它次生斷裂，長期以來，經(jīng)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查配合物探、鉆探和衛(wèi)星遙感圖片的解釋也證實了這些斷裂的存在。3.4.2地層結(jié)構(gòu)經(jīng)本次勘察查明，在鉆探深度范圍內(nèi)，擬建場地內(nèi)上部為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）；中上部為第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）；中下部為第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）；下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組泥巖（K2g），現(xiàn)將場地的地層特征由上至下分述如下：第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）（1

40、）雜填土：黑色、雜色，稍濕，松散，以填碎磚塊、石灰渣、陶瓷片等建筑垃圾和生活垃圾為主，Z30#、Z31# 還填有條石和混凝土塊，整個場地普遍分布， 層厚0.609.10m。（2）素填土：褐黃色，稍濕，松散，以填粘性土、粉土、砂、卵石為主，層厚1.106.00m。 第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）（3）粉土：褐黃色，濕，稍密中密，含少量氧化鐵和鐵錳質(zhì)氧化物，層厚0.301.30m。（4）中砂: 褐黃色，稍濕濕，松散，含少量粘性土和云母片，主要分布于卵石層的頂板，局部地段相變?yōu)榉奂?xì)砂，層厚0.303.50m。（5-1）中砂：褐灰色，濕飽和，稍密, 成分以長石、石英為主，含少量云母片，主要以透

41、鏡狀或尖滅狀分布于卵石層（Q4al+pl）中間，層厚0.404.80m。卵石（Q4al+pl）：褐灰色，濕飽和，卵石成分以火成巖、變質(zhì)巖為主，粒徑一般為28cm，個別大于10cm，磨圓度較好，呈圓亞圓形，微風(fēng)化狀，充填物為中砂和礫石，該層分布于整個場地，其頂板埋深為3.209.10m，相應(yīng)標(biāo)高為493.72498.84m，層厚3.8014.00m。按其密實程度分為（5-2）、（5-3）和（5-4）三個亞層：卵石（5-2）：稍密、充填30%40%中砂和礫石,層位較連續(xù)，呈薄層狀分布于本層的上部。卵石（5-3）：中密，充填20%30%中砂和礫石,層位不連續(xù)，呈透鏡狀或尖滅狀分布于本層的中部。卵石（5-4）：密實，充填15%20%中砂和礫石,層位連續(xù)，分布于本層的底部。第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）（6-1）中砂：上部為褐黃色，下部為青灰色，濕飽和，稍密中密, 成分以長石、石英為主，含少量粘性土和云母片，主要以透鏡體狀或尖滅狀分布于卵石層（