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代兴友 兰义康
中国冶金地质总局昆明地质勘查院 云南省 昆明市 650203
【摘 要】对复杂的软土地区深基坑通过精心勘察、分析，提出一个正确反映工程地质条件，资料完整，评价科学的勘察报告，对确保工程质量，提高投资效益具有重要意义。
【关键词】深基坑；复杂条件；勘察评价
1、工程概况
昆明某建设用地设计三层地下室，开挖深度16.8m，场地位于昆明市西山区滇池湖畔，地块总面积约430亩。西侧和南侧约15m为城市主干道，北侧19m为已建高层。城市主干道两侧均有复杂的污水、电缆等管道。由于周边环境复杂，工程地质条件复杂，开挖深度>12m，故基坑安全等级为一级。勘察目的为基坑工程施工图设计提供所需岩土参数，为基坑支护结构设计、基坑开挖、基坑降截水措施及施工监测提供依据。
2、场地工程地质及水文地质条件
拟建场地内地层分布情况简表：
地质年代 岩土名称 状态 埋深（m） 厚度（m）
第四系 填土层 ①填土 松散 0.0～0.0 0.5～5.3
冲洪积层 ②粘土 硬塑，局部可塑 0.5～5.1 0.5～4.9
湖沼积层 ③粉土 稍密～中密，湿 3.5～13.2 0.5～6.2
③-1有机质粘土 可塑偏软塑 2.7～6.0 0.5～3.6
③-2粘土 可塑，局部软塑 3.4～10.9 0.7～5.6
④粉质粘土 可塑 7.2～23.6 0.6～11.3
④-1粉土 密实，局部中密 9.8～21.0 0.5～6.0
④-2淤泥质粘土 软～流塑 9.2～9.9 0.8～1.6
⑤粉土 密实，局部中密 16.0～30.2 0.6～9.3
⑤-1粘土 可塑 18.0～28.5 0.5～9.5
⑤-2有机质粘土 可塑偏软塑 18.8～24.4 0.6～4.6
⑥粉土 密实，局部中密 27.9～41.2 0.6～14.1
⑥-1粘土 可塑 29.0～43.0 0.5～7.8
⑦粘土 可塑，局部硬塑 41.2～54.5 0.6～8.8
⑦-1泥炭质土 可塑 42.3～53.0 0.5～3.5
上述土层中，湖沼积层中③-1有机质粘土、④-2淤泥质粘土、⑤-2有机质粘土、⑦-1泥炭质土为软弱土层，软弱层厚度占钻孔控制地层厚度的15～25%，软土特征对基坑的开挖、支护等具有重要意义。
勘察期间，场地地下水埋深0.60～5.20m之间，东浅西深，稳定标高1886.76～1891.39m，高差4.63m，地下水类型主要为赋存于松散杂填土中的孔隙型潜水以及粉土层中的第四系微承压孔隙水；其补给来源主要为大气降水及地表生活用水。场地地下水经取水样分析，根据测试结果，场地地下水对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋的腐蚀性等级为微腐蚀。
3、岩土工程评价
3.1 地基土工程特性评价
拟建场地位于滇池湖畔湖沼相沉积地貌区，地基土层结构为中软土与软弱土相互夹杂产出的一元结构。现依据各土层的力学强度分为力学性能差和一般两类进行评述：
力学性能差：包括①、③-1、③-2、④-2、⑤-2、⑦-1层共6个单元层，以上土层力学强度低，抗变形能力差。其中：①层杂填土分布于地表，主要为建筑垃圾，组成成分复杂，结构松散；③-1、④-2、⑤-2、⑦-1为有机质粘土或泥炭质土，均含有一定量的有机质成分，压缩系数大。以上土层均不宜用作建（构）筑物的基础持力层，当持力层下卧有上述土层时，也应进行下卧软层变形验算。
力学性能一般：包括②、③、④、⑤、⑤-1、⑥、⑥-1、⑦层共8个单元层，以上土层力学强度一般，承载力特征值150kPa左右，根据需要，可作为支护桩基础持力层。
3.2特殊性岩土
场地内主要存在的特殊性岩土为填土、软土、液化土：
填土：场地内近期拆除旧房堆置形成的填土，不久将移除；此外原地面以下多分布有旧房基础，将进行旧房基础挖除工作，基础挖除后还将回填整平，故基坑坑壁顶部的人工填土，对基坑工程影响不大。
软土：拟建场地内的软土地层，主要为夹层或透镜体分布，为③-1有机质粘土、④-2淤泥质粘土、⑤-2有机质粘土、⑦-1泥炭质土，均含有一定量的有机质成分，压缩系数大。以上土层均不宜用作建（构）筑物的基础持力层，当持力层下卧有上述土层时，也应进行下卧软层变形验算。
液化土：场地内③、④-1及⑤层粉土为液化土层，中等液化。场地液化土厚度大，分布广泛，对基坑工程有不利影响：一、当基坑使用时间较长时，周围较大的震动（如沉管桩施工、重车通行等）可能导致液化土产生液化；二、基坑使用过程中突发事件（如地震等）也可能导致液化，砂土液化后将危及基坑的整体稳定。
3.3 地基土均匀性评价
场地由于受原始地貌滇池边缘控制，所沉积的地层主要为湖沼相交替，呈薄层状及透镜状产出较多，地层层位不稳定，厚度变化较大，地基土力学强度相对较低。场地在基础底面以下地基土层，层面一般坡度小于10%，局部大于10%，但土层层厚不稳定，且土体强度不均匀，因此，场地属不均匀地基。
3.4场地稳定性及适宜性
拟建场地地形平坦开阔，除地基土层中存在松软填土、软土和液化土层外，无其他不良特殊土层，无不利建设环境。属稳定的建筑场地，适宜建筑。
4、基坑工程分析评价
4.1基坑边坡稳定性评价
基坑开挖深度约为17m，场地现地面标高约为1889m。坑壁土体大致为：0～3m为人工填土，3～6m为②粘土，6～14m为③粉土夹杂③-1粘土，14～20m为④粘土及④-1粉土夹杂④-2有机质粘土，故坑壁土体以粉土及状态较差的粘土为主；坑底土层以④粘土、④-1粉土、④-2淤泥质粘土。按一般粘性土以公式Z0=2Ctan（45°+/2）/ 计算开挖面自立高度，结果为1.5～2.5m（未计入地面超载，计算为粘性土，当为粉土粉砂时自立高度更小），因此，以上土层中形成的深基坑侧壁不具备自稳的条件，必须依靠设置可靠的支护结构对侧壁进行支挡，地基基础施工才能顺利进行。 4.2基坑涌水量预测
为获取基坑开挖影响深度范围内土层的渗透系数，在拟建场地西部和东南部各做了一组抽水试验，场地浅部（约20m以上深度范围内）土层的平均综合渗透系数0.229m/d（26.5×10-5cm/s）。
为给今后基坑施工对地下水的止水及降排水提供设计依据，故需要对基坑涌水量作出预测。基坑开挖深度度为17m，基坑面积为38541.8m2。采用地下水动力学“大井法”潜水完整式计算公式：
Q=1.366K（2H-S）S/lg（1+R/r0），经计算得基坑涌水量为435m3/d。计算是假定基坑上部为含水层，坑底及其以下土层均为隔水层进行的，考虑到基坑的规模较大，坑底亦会有水渗出，综合考虑，基坑涌水量建议按450m3/d考虑。
5、基坑建议
5.1基坑止、降水措施建议
本项目基坑开挖深，基坑内外水头高差大，基坑占地面积广，岩土工程条件较复杂，基坑降水时，场地四周的交通道路、建筑物、地下管道等都将在影响半径范围内，降水时影响半径范围内的土体会因排水和细颗粒流失而产生沉降，严重时还可能出现涌砂现象，从而导致交通道路、房屋变形，地下管道变形开裂等严重后果，故大规模降水开挖风险较大，基坑工程应考虑主要以止水为主，对基坑周边作止水及降水措施，施工时采取合理的施工顺序，方法应为止水—降水—支护—开挖。
基坑止水帷幕采用深层搅拌桩较为经济，但由于杂填土、泥炭与水泥浆拌合效果很差，强度提高不大，达不到止水和刚性支护作用。经过认真的技术经济论证，在确保技术可靠、施工可行、安全的前提下，建议采用高压旋喷桩或长螺旋水泥土桩止水；止水帷幕的深度应进入坑底以下的不透水层，或进行抗渗验算，满足抗渗要求也可采用悬挂式止水。降排水采用坑内井点降水辅以明沟集中排水。建议在基坑外设置回灌井，观察周边地下水位的变化情况，若发生水位有较大下降，应进行回灌，保持基坑周边水位的稳定，控制坑外水土流失及土体变形。
5.2 基坑施工建议
1、基坑周边严禁超堆荷载；2、基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求确定开挖方案；3、由于坑壁土体以粉土及较软粘土为主，建议均衡分层开挖，先撑后挖，严禁超挖；由于坑壁土体分布有厚大的液化土，坑壁周边应避免有过大的震动。4、基坑边界周围地面应进行防排水处理避免漏水、渗水进入坑内及浸泡基坑周边土体；5、发生异常情况时应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取相应措施。
中国冶金地质总局昆明地质勘查院 云南省 昆明市 650203
【摘 要】对复杂的软土地区深基坑通过精心勘察、分析，提出一个正确反映工程地质条件，资料完整，评价科学的勘察报告，对确保工程质量，提高投资效益具有重要意义。
【关键词】深基坑；复杂条件；勘察评价
1、工程概况
昆明某建设用地设计三层地下室，开挖深度16.8m，场地位于昆明市西山区滇池湖畔，地块总面积约430亩。西侧和南侧约15m为城市主干道，北侧19m为已建高层。城市主干道两侧均有复杂的污水、电缆等管道。由于周边环境复杂，工程地质条件复杂，开挖深度>12m，故基坑安全等级为一级。勘察目的为基坑工程施工图设计提供所需岩土参数，为基坑支护结构设计、基坑开挖、基坑降截水措施及施工监测提供依据。
2、场地工程地质及水文地质条件
拟建场地内地层分布情况简表：
地质年代 岩土名称 状态 埋深（m） 厚度（m）
第四系 填土层 ①填土 松散 0.0～0.0 0.5～5.3
冲洪积层 ②粘土 硬塑，局部可塑 0.5～5.1 0.5～4.9
湖沼积层 ③粉土 稍密～中密，湿 3.5～13.2 0.5～6.2
③-1有机质粘土 可塑偏软塑 2.7～6.0 0.5～3.6
③-2粘土 可塑，局部软塑 3.4～10.9 0.7～5.6
④粉质粘土 可塑 7.2～23.6 0.6～11.3
④-1粉土 密实，局部中密 9.8～21.0 0.5～6.0
④-2淤泥质粘土 软～流塑 9.2～9.9 0.8～1.6
⑤粉土 密实，局部中密 16.0～30.2 0.6～9.3
⑤-1粘土 可塑 18.0～28.5 0.5～9.5
⑤-2有机质粘土 可塑偏软塑 18.8～24.4 0.6～4.6
⑥粉土 密实，局部中密 27.9～41.2 0.6～14.1
⑥-1粘土 可塑 29.0～43.0 0.5～7.8
⑦粘土 可塑，局部硬塑 41.2～54.5 0.6～8.8
⑦-1泥炭质土 可塑 42.3～53.0 0.5～3.5
上述土层中，湖沼积层中③-1有机质粘土、④-2淤泥质粘土、⑤-2有机质粘土、⑦-1泥炭质土为软弱土层，软弱层厚度占钻孔控制地层厚度的15～25%，软土特征对基坑的开挖、支护等具有重要意义。
勘察期间，场地地下水埋深0.60～5.20m之间，东浅西深，稳定标高1886.76～1891.39m，高差4.63m，地下水类型主要为赋存于松散杂填土中的孔隙型潜水以及粉土层中的第四系微承压孔隙水；其补给来源主要为大气降水及地表生活用水。场地地下水经取水样分析，根据测试结果，场地地下水对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋的腐蚀性等级为微腐蚀。
3、岩土工程评价
3.1 地基土工程特性评价
拟建场地位于滇池湖畔湖沼相沉积地貌区，地基土层结构为中软土与软弱土相互夹杂产出的一元结构。现依据各土层的力学强度分为力学性能差和一般两类进行评述：
力学性能差：包括①、③-1、③-2、④-2、⑤-2、⑦-1层共6个单元层，以上土层力学强度低，抗变形能力差。其中：①层杂填土分布于地表，主要为建筑垃圾，组成成分复杂，结构松散；③-1、④-2、⑤-2、⑦-1为有机质粘土或泥炭质土，均含有一定量的有机质成分，压缩系数大。以上土层均不宜用作建（构）筑物的基础持力层，当持力层下卧有上述土层时，也应进行下卧软层变形验算。
力学性能一般：包括②、③、④、⑤、⑤-1、⑥、⑥-1、⑦层共8个单元层，以上土层力学强度一般，承载力特征值150kPa左右，根据需要，可作为支护桩基础持力层。
3.2特殊性岩土
场地内主要存在的特殊性岩土为填土、软土、液化土：
填土：场地内近期拆除旧房堆置形成的填土，不久将移除；此外原地面以下多分布有旧房基础，将进行旧房基础挖除工作，基础挖除后还将回填整平，故基坑坑壁顶部的人工填土，对基坑工程影响不大。
软土：拟建场地内的软土地层，主要为夹层或透镜体分布，为③-1有机质粘土、④-2淤泥质粘土、⑤-2有机质粘土、⑦-1泥炭质土，均含有一定量的有机质成分，压缩系数大。以上土层均不宜用作建（构）筑物的基础持力层，当持力层下卧有上述土层时，也应进行下卧软层变形验算。
液化土：场地内③、④-1及⑤层粉土为液化土层，中等液化。场地液化土厚度大，分布广泛，对基坑工程有不利影响：一、当基坑使用时间较长时，周围较大的震动（如沉管桩施工、重车通行等）可能导致液化土产生液化；二、基坑使用过程中突发事件（如地震等）也可能导致液化，砂土液化后将危及基坑的整体稳定。
3.3 地基土均匀性评价
场地由于受原始地貌滇池边缘控制，所沉积的地层主要为湖沼相交替，呈薄层状及透镜状产出较多，地层层位不稳定，厚度变化较大，地基土力学强度相对较低。场地在基础底面以下地基土层，层面一般坡度小于10%，局部大于10%，但土层层厚不稳定，且土体强度不均匀，因此，场地属不均匀地基。
3.4场地稳定性及适宜性
拟建场地地形平坦开阔，除地基土层中存在松软填土、软土和液化土层外，无其他不良特殊土层，无不利建设环境。属稳定的建筑场地，适宜建筑。
4、基坑工程分析评价
4.1基坑边坡稳定性评价
基坑开挖深度约为17m，场地现地面标高约为1889m。坑壁土体大致为：0～3m为人工填土，3～6m为②粘土，6～14m为③粉土夹杂③-1粘土，14～20m为④粘土及④-1粉土夹杂④-2有机质粘土，故坑壁土体以粉土及状态较差的粘土为主；坑底土层以④粘土、④-1粉土、④-2淤泥质粘土。按一般粘性土以公式Z0=2Ctan（45°+/2）/ 计算开挖面自立高度，结果为1.5～2.5m（未计入地面超载，计算为粘性土，当为粉土粉砂时自立高度更小），因此，以上土层中形成的深基坑侧壁不具备自稳的条件，必须依靠设置可靠的支护结构对侧壁进行支挡，地基基础施工才能顺利进行。 4.2基坑涌水量预测
为获取基坑开挖影响深度范围内土层的渗透系数，在拟建场地西部和东南部各做了一组抽水试验，场地浅部（约20m以上深度范围内）土层的平均综合渗透系数0.229m/d（26.5×10-5cm/s）。
为给今后基坑施工对地下水的止水及降排水提供设计依据，故需要对基坑涌水量作出预测。基坑开挖深度度为17m，基坑面积为38541.8m2。采用地下水动力学“大井法”潜水完整式计算公式：
Q=1.366K（2H-S）S/lg（1+R/r0），经计算得基坑涌水量为435m3/d。计算是假定基坑上部为含水层，坑底及其以下土层均为隔水层进行的，考虑到基坑的规模较大，坑底亦会有水渗出，综合考虑，基坑涌水量建议按450m3/d考虑。
5、基坑建议
5.1基坑止、降水措施建议
本项目基坑开挖深，基坑内外水头高差大，基坑占地面积广，岩土工程条件较复杂，基坑降水时，场地四周的交通道路、建筑物、地下管道等都将在影响半径范围内，降水时影响半径范围内的土体会因排水和细颗粒流失而产生沉降，严重时还可能出现涌砂现象，从而导致交通道路、房屋变形，地下管道变形开裂等严重后果，故大规模降水开挖风险较大，基坑工程应考虑主要以止水为主，对基坑周边作止水及降水措施，施工时采取合理的施工顺序，方法应为止水—降水—支护—开挖。
基坑止水帷幕采用深层搅拌桩较为经济，但由于杂填土、泥炭与水泥浆拌合效果很差，强度提高不大，达不到止水和刚性支护作用。经过认真的技术经济论证，在确保技术可靠、施工可行、安全的前提下，建议采用高压旋喷桩或长螺旋水泥土桩止水；止水帷幕的深度应进入坑底以下的不透水层，或进行抗渗验算，满足抗渗要求也可采用悬挂式止水。降排水采用坑内井点降水辅以明沟集中排水。建议在基坑外设置回灌井，观察周边地下水位的变化情况，若发生水位有较大下降，应进行回灌，保持基坑周边水位的稳定，控制坑外水土流失及土体变形。
5.2 基坑施工建议
1、基坑周边严禁超堆荷载；2、基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求确定开挖方案；3、由于坑壁土体以粉土及较软粘土为主，建议均衡分层开挖，先撑后挖，严禁超挖；由于坑壁土体分布有厚大的液化土，坑壁周边应避免有过大的震动。4、基坑边界周围地面应进行防排水处理避免漏水、渗水进入坑内及浸泡基坑周边土体；5、发生异常情况时应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取相应措施。