【摘要】 以貴州省貴陽市花溪區(qū)七里香溪二期工程基坑開挖施工為例，對(duì)基坑開挖活動(dòng)與鄰近建筑物開裂變形及周邊地面塌陷的影響關(guān)系進(jìn)行了分析，并針對(duì)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征，提出相應(yīng)的防治措施建議，對(duì)類似深基坑開挖施工應(yīng)注意的事項(xiàng)提出一些參考性建議。
【關(guān)鍵字】 深基坑；建筑物；地面塌陷；沉降開裂；爆破振動(dòng)；涌水；
1.引言
在城市改造和建設(shè)中，深基坑開挖引起的周圍地表塌陷、沉降開裂、房屋開裂變形等問題越來越受到人們的重視，基坑開挖是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)工程問題，它既設(shè)計(jì)基坑的自身強(qiáng)度與穩(wěn)定性，又包含了地質(zhì)環(huán)境和社會(huì)影響問題，在基坑開挖過程中，除了要保證基坑的安全，使坑內(nèi)外各種工程順利施工外，還要避免因基坑開挖過程中的坑壁向臨空面卸荷作用、爆破振動(dòng)、抽排水等活動(dòng)引起鄰近構(gòu)建筑物破壞而造成重大經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。
2.工程概況
七里香溪二期工程包括五棟產(chǎn)權(quán)式酒店，一棟商場(chǎng)及廣場(chǎng)。工程于2013年1月開始進(jìn)行開挖施工作業(yè)，爆破施工作業(yè)時(shí)間為1月底～至5月中旬， 從5月中旬至今基坑采用破碎機(jī)械冷開挖作業(yè)。實(shí)測(cè)基坑最底部高程1081.95m，基坑北東側(cè)邊坡底部出現(xiàn)3處突水點(diǎn)（調(diào)查時(shí)已安裝3個(gè)水閘），最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，低于實(shí)測(cè)的花溪水庫水面高程（1093.67m）10.87m�！�
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問，2013年7月中旬至8月5日期間，基坑北東側(cè)邊坡開挖過程中底部出現(xiàn)大量涌水，8月5日，位于基坑北東側(cè)的排污管道出現(xiàn)地面塌陷T1，排污管道水流全部灌入塌坑內(nèi)，導(dǎo)致邊坡底部大量出水，施工單位于8月13日～15日期間，沿花溪公園居民住宅樓圍墻外圍打了19個(gè)鉆孔，地面塌陷T1靠近基坑側(cè)打了5個(gè)鉆孔，在巖土接觸面采用水泥灌漿法灌漿的處置措施，24個(gè)鉆孔均未揭露土洞和溶洞，土層厚5～6m。據(jù)收集的灌漿鉆孔記錄表，鉆孔施工過程中多有漏水情況。
3.調(diào)查區(qū)地質(zhì)背景條件
3.1 氣象及水文
調(diào)查區(qū)地處亞熱帶濕潤(rùn)溫和氣候區(qū)。冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，濕潤(rùn)多雨。多年平均氣溫13.4℃，極端最高氣溫31.6℃，極端最低氣溫-7.3℃，多年平均降雨量1129.8mm，日最大降雨量為133.2mm。降雨多集中在每年的5～8月。約占全年降水量的70%以上，年均發(fā)生暴雨2～3次，多發(fā)生于5～7月。
3.2 地形地貌
調(diào)查區(qū)位于走向近于南北向的花溪巖溶槽谷內(nèi)的溶蝕緩斜坡地帶。調(diào)查區(qū)地形起伏較小，地形坡度一般5～10°左右。區(qū)內(nèi)地勢(shì)總體表現(xiàn)為東高西低，最高點(diǎn)位于調(diào)查區(qū)南東側(cè)，海拔高程約1104.5m（原基坑范圍內(nèi)標(biāo)高為1112m左右的小山頭已開挖），最低點(diǎn)位于七里香溪二期工程基坑底部，海拔高程約1081.95m，相對(duì)高差約22.6m。
3.3 地層巖性
第四系（Q）：由雜色雜填土、灰黑色淤泥質(zhì)粘土及褐黃色紅粘土組成，厚0～8m。
三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）：巖性為灰色薄至中厚層白云巖、泥質(zhì)白云巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，中等風(fēng)化，局部碎塊狀，分布于F斷層?xùn)|側(cè)。
4.地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
4.1 地面塌陷
T1：位于基坑北東側(cè)排污溝內(nèi)，調(diào)查時(shí)已灌漿回填。塌陷坑發(fā)生時(shí)平面形態(tài)呈圓形，直徑2m，深2.5m，發(fā)生時(shí)間2013年8月5日。
T2：平面形態(tài)呈圓形，直徑2.2m，深1.7m，水深0.7m，發(fā)生時(shí)間2013年8月8日。
4.2 地面塌陷
L1：位于基坑?xùn)|側(cè)住宅樓停車場(chǎng)內(nèi)，裂縫走向30°，長(zhǎng)22m，寬1～3mm，發(fā)生時(shí)間2013年8月15日。
L2：位于基坑南東側(cè)居民住宅樓墻角處，裂縫呈直線，走向30°，長(zhǎng)7m，寬2～3mm，房屋基礎(chǔ)沉降
1-～2cm，發(fā)生時(shí)間2013年8月8日。
5.住宅樓開裂及周邊地質(zhì)災(zāi)害與基坑開挖施工活動(dòng)的影響關(guān)系分析
區(qū)內(nèi)第四系覆土厚度一般為5～6m，場(chǎng)地原始靜止水位1094.8m，水位埋深0.1～3.3m，均位于第四系松散土層中。七里香溪二期工程?hào)|側(cè)基坑邊坡附近發(fā)育有近南北向的區(qū)域性花溪逆斷層F，為阻水?dāng)鄬�。斷層西�?cè)出露地層為三疊系中統(tǒng)花溪組的泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖，其泥頁巖為相對(duì)隔水層，而斷層?xùn)|側(cè)出露地層為富水性中等～豐富的三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）白云巖，泥質(zhì)白云巖，其節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)完整性差，且基坑北東側(cè)邊坡臨近花溪南湖。由于北東側(cè)基坑邊坡開挖揭穿斷層破碎帶，破壞了斷層原有的阻水性，導(dǎo)致大量地下水沿白云巖、泥質(zhì)白云巖的溶蝕裂隙、構(gòu)造裂縫向基坑北東側(cè)邊坡底部徑流排泄，造成地下水位下降，水動(dòng)力條件發(fā)生急劇變化。
5.1 基坑疏排水影響范圍的確定
采用“大井法”計(jì)算基坑疏排水影響范圍，其計(jì)算公式為： 。
S―水位降深（m），取12m，區(qū)內(nèi)地下水靜止水位標(biāo)高為1094.8m，實(shí)測(cè)北東側(cè)基坑最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，水位降深S=1094.8-1082.8=12m；H―含水層厚度（m），取29.2m，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于調(diào)查區(qū)基坑已挖小山頭，海拔高程為1112m，實(shí)測(cè)基坑最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，含水層厚度H=1112-1082.8=29.2m；K―滲透系數(shù)（m/d），取0.6m/d，結(jié)合實(shí)地地面環(huán)境地質(zhì)調(diào)查情況及《七里香溪二期基坑邊坡巖土工程勘察（詳勘）》資料綜合分析后，取滲透系數(shù)K為0.6m/d。經(jīng)計(jì)算， 該范圍為基坑疏排水造成水均衡破壞范圍，處于該范圍內(nèi)的居民房屋或地表將會(huì)因基坑疏排水活動(dòng)導(dǎo)致房屋地基失水，從而造成房屋出現(xiàn)開裂，地表發(fā)生地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害。
5.2 住宅樓開裂及周邊地質(zhì)災(zāi)害與基坑開挖施工活動(dòng)的影響關(guān)系
通過對(duì)基坑開挖過程中疏排水、爆破振動(dòng)影響距離的計(jì)算結(jié)果，編制出了基坑疏排水及爆破振動(dòng)影響范圍平面圖，并結(jié)合基坑?xùn)|側(cè)住宅樓的空間分布位置、開裂特征及地質(zhì)災(zāi)害分布、發(fā)育特征分析研究后認(rèn)為：基坑?xùn)|側(cè)住宅樓開裂及地面塌陷T1-T3、地裂縫L1-L2與基坑開挖施工活動(dòng)有關(guān)。
6.防治措施建議
6.1 建議加強(qiáng)對(duì)居民房屋裂縫動(dòng)態(tài)變化情況監(jiān)測(cè)。
6.2 建議對(duì)七里香溪二期工程四周基坑邊坡及底板采取有效防水措施，防止基坑邊坡及底板大量涌水。
7.結(jié)語
深基坑開挖是一項(xiàng)過程復(fù)雜，且施工工期較長(zhǎng)的工作，在深基坑開挖前，須對(duì)基坑鄰近地帶開展詳細(xì)的巖土工程勘察及水文地質(zhì)調(diào)查，除了須對(duì)坑壁及時(shí)采取切實(shí)有效的支護(hù)措施之外，還需對(duì)基坑邊坡變形情況加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，以最大限度的減小基坑開挖活動(dòng)對(duì)鄰近構(gòu)建筑物的破壞和引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害而造成重大經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國工程爆破協(xié)會(huì).爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）.
[2] 貴州地質(zhì)工程勘察院，貴陽市花溪區(qū)七里香溪二期工程基坑開挖與周邊地面塌陷及花溪公園、花溪區(qū)供電局居民住宅樓、花溪區(qū)供電局辦公樓開裂關(guān)系技術(shù)鑒定報(bào)告.2013.08.
【關(guān)鍵字】 深基坑；建筑物；地面塌陷；沉降開裂；爆破振動(dòng)；涌水；
1.引言
在城市改造和建設(shè)中，深基坑開挖引起的周圍地表塌陷、沉降開裂、房屋開裂變形等問題越來越受到人們的重視，基坑開挖是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)工程問題，它既設(shè)計(jì)基坑的自身強(qiáng)度與穩(wěn)定性，又包含了地質(zhì)環(huán)境和社會(huì)影響問題，在基坑開挖過程中，除了要保證基坑的安全，使坑內(nèi)外各種工程順利施工外，還要避免因基坑開挖過程中的坑壁向臨空面卸荷作用、爆破振動(dòng)、抽排水等活動(dòng)引起鄰近構(gòu)建筑物破壞而造成重大經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。
2.工程概況
七里香溪二期工程包括五棟產(chǎn)權(quán)式酒店，一棟商場(chǎng)及廣場(chǎng)。工程于2013年1月開始進(jìn)行開挖施工作業(yè)，爆破施工作業(yè)時(shí)間為1月底～至5月中旬， 從5月中旬至今基坑采用破碎機(jī)械冷開挖作業(yè)。實(shí)測(cè)基坑最底部高程1081.95m，基坑北東側(cè)邊坡底部出現(xiàn)3處突水點(diǎn)（調(diào)查時(shí)已安裝3個(gè)水閘），最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，低于實(shí)測(cè)的花溪水庫水面高程（1093.67m）10.87m�！�
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問，2013年7月中旬至8月5日期間，基坑北東側(cè)邊坡開挖過程中底部出現(xiàn)大量涌水，8月5日，位于基坑北東側(cè)的排污管道出現(xiàn)地面塌陷T1，排污管道水流全部灌入塌坑內(nèi)，導(dǎo)致邊坡底部大量出水，施工單位于8月13日～15日期間，沿花溪公園居民住宅樓圍墻外圍打了19個(gè)鉆孔，地面塌陷T1靠近基坑側(cè)打了5個(gè)鉆孔，在巖土接觸面采用水泥灌漿法灌漿的處置措施，24個(gè)鉆孔均未揭露土洞和溶洞，土層厚5～6m。據(jù)收集的灌漿鉆孔記錄表，鉆孔施工過程中多有漏水情況。
3.調(diào)查區(qū)地質(zhì)背景條件
3.1 氣象及水文
調(diào)查區(qū)地處亞熱帶濕潤(rùn)溫和氣候區(qū)。冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，濕潤(rùn)多雨。多年平均氣溫13.4℃，極端最高氣溫31.6℃，極端最低氣溫-7.3℃，多年平均降雨量1129.8mm，日最大降雨量為133.2mm。降雨多集中在每年的5～8月。約占全年降水量的70%以上，年均發(fā)生暴雨2～3次，多發(fā)生于5～7月。
3.2 地形地貌
調(diào)查區(qū)位于走向近于南北向的花溪巖溶槽谷內(nèi)的溶蝕緩斜坡地帶。調(diào)查區(qū)地形起伏較小，地形坡度一般5～10°左右。區(qū)內(nèi)地勢(shì)總體表現(xiàn)為東高西低，最高點(diǎn)位于調(diào)查區(qū)南東側(cè)，海拔高程約1104.5m（原基坑范圍內(nèi)標(biāo)高為1112m左右的小山頭已開挖），最低點(diǎn)位于七里香溪二期工程基坑底部，海拔高程約1081.95m，相對(duì)高差約22.6m。
3.3 地層巖性
第四系（Q）：由雜色雜填土、灰黑色淤泥質(zhì)粘土及褐黃色紅粘土組成，厚0～8m。
三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）：巖性為灰色薄至中厚層白云巖、泥質(zhì)白云巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，中等風(fēng)化，局部碎塊狀，分布于F斷層?xùn)|側(cè)。
4.地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
4.1 地面塌陷
T1：位于基坑北東側(cè)排污溝內(nèi)，調(diào)查時(shí)已灌漿回填。塌陷坑發(fā)生時(shí)平面形態(tài)呈圓形，直徑2m，深2.5m，發(fā)生時(shí)間2013年8月5日。
T2：平面形態(tài)呈圓形，直徑2.2m，深1.7m，水深0.7m，發(fā)生時(shí)間2013年8月8日。
4.2 地面塌陷
L1：位于基坑?xùn)|側(cè)住宅樓停車場(chǎng)內(nèi)，裂縫走向30°，長(zhǎng)22m，寬1～3mm，發(fā)生時(shí)間2013年8月15日。
L2：位于基坑南東側(cè)居民住宅樓墻角處，裂縫呈直線，走向30°，長(zhǎng)7m，寬2～3mm，房屋基礎(chǔ)沉降
1-～2cm，發(fā)生時(shí)間2013年8月8日。
5.住宅樓開裂及周邊地質(zhì)災(zāi)害與基坑開挖施工活動(dòng)的影響關(guān)系分析
區(qū)內(nèi)第四系覆土厚度一般為5～6m，場(chǎng)地原始靜止水位1094.8m，水位埋深0.1～3.3m，均位于第四系松散土層中。七里香溪二期工程?hào)|側(cè)基坑邊坡附近發(fā)育有近南北向的區(qū)域性花溪逆斷層F，為阻水?dāng)鄬�。斷層西�?cè)出露地層為三疊系中統(tǒng)花溪組的泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖，其泥頁巖為相對(duì)隔水層，而斷層?xùn)|側(cè)出露地層為富水性中等～豐富的三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）白云巖，泥質(zhì)白云巖，其節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)完整性差，且基坑北東側(cè)邊坡臨近花溪南湖。由于北東側(cè)基坑邊坡開挖揭穿斷層破碎帶，破壞了斷層原有的阻水性，導(dǎo)致大量地下水沿白云巖、泥質(zhì)白云巖的溶蝕裂隙、構(gòu)造裂縫向基坑北東側(cè)邊坡底部徑流排泄，造成地下水位下降，水動(dòng)力條件發(fā)生急劇變化。
5.1 基坑疏排水影響范圍的確定
采用“大井法”計(jì)算基坑疏排水影響范圍，其計(jì)算公式為： 。
S―水位降深（m），取12m，區(qū)內(nèi)地下水靜止水位標(biāo)高為1094.8m，實(shí)測(cè)北東側(cè)基坑最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，水位降深S=1094.8-1082.8=12m；H―含水層厚度（m），取29.2m，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于調(diào)查區(qū)基坑已挖小山頭，海拔高程為1112m，實(shí)測(cè)基坑最底部突水點(diǎn)高程1082.8m，含水層厚度H=1112-1082.8=29.2m；K―滲透系數(shù)（m/d），取0.6m/d，結(jié)合實(shí)地地面環(huán)境地質(zhì)調(diào)查情況及《七里香溪二期基坑邊坡巖土工程勘察（詳勘）》資料綜合分析后，取滲透系數(shù)K為0.6m/d。經(jīng)計(jì)算， 該范圍為基坑疏排水造成水均衡破壞范圍，處于該范圍內(nèi)的居民房屋或地表將會(huì)因基坑疏排水活動(dòng)導(dǎo)致房屋地基失水，從而造成房屋出現(xiàn)開裂，地表發(fā)生地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害。
5.2 住宅樓開裂及周邊地質(zhì)災(zāi)害與基坑開挖施工活動(dòng)的影響關(guān)系
通過對(duì)基坑開挖過程中疏排水、爆破振動(dòng)影響距離的計(jì)算結(jié)果，編制出了基坑疏排水及爆破振動(dòng)影響范圍平面圖，并結(jié)合基坑?xùn)|側(cè)住宅樓的空間分布位置、開裂特征及地質(zhì)災(zāi)害分布、發(fā)育特征分析研究后認(rèn)為：基坑?xùn)|側(cè)住宅樓開裂及地面塌陷T1-T3、地裂縫L1-L2與基坑開挖施工活動(dòng)有關(guān)。
6.防治措施建議
6.1 建議加強(qiáng)對(duì)居民房屋裂縫動(dòng)態(tài)變化情況監(jiān)測(cè)。
6.2 建議對(duì)七里香溪二期工程四周基坑邊坡及底板采取有效防水措施，防止基坑邊坡及底板大量涌水。
7.結(jié)語
深基坑開挖是一項(xiàng)過程復(fù)雜，且施工工期較長(zhǎng)的工作，在深基坑開挖前，須對(duì)基坑鄰近地帶開展詳細(xì)的巖土工程勘察及水文地質(zhì)調(diào)查，除了須對(duì)坑壁及時(shí)采取切實(shí)有效的支護(hù)措施之外，還需對(duì)基坑邊坡變形情況加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，以最大限度的減小基坑開挖活動(dòng)對(duì)鄰近構(gòu)建筑物的破壞和引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害而造成重大經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國工程爆破協(xié)會(huì).爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）.
[2] 貴州地質(zhì)工程勘察院，貴陽市花溪區(qū)七里香溪二期工程基坑開挖與周邊地面塌陷及花溪公園、花溪區(qū)供電局居民住宅樓、花溪區(qū)供電局辦公樓開裂關(guān)系技術(shù)鑒定報(bào)告.2013.08.
