软土深基坑勘察技术及实例验证分析.pdf

1472023年4月规划设计与勘察江西建材软土深基坑勘察技术及实例验证分析吴林韬广西基础勘察工程有限责任公司，广西桂林541001摘要：文中结合工程实例，分析了勘查过程中应用的主要技术，对原位试验中的抽水试验进行了详细的研究。结果表明，软土地区深基坑主要勘察技术包括测量测绘技术、钻探技术、原位试验技术及室内试验技术。在原位试验中，抽水试验格外重要，经试验结果统计，得到含黏性土砾砂层的渗透系数变化范围为5.0 510-3 5.6 410-3 cm/s，变化范围相对较小，平均值为5.2 9 10 3 cm/s，判断该土层属中等透水性，为基坑支护、降水等提供有效的参数支持。关键词：软土；深基坑；原位试验；抽水试验中图分类号：TU195文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 4-0 147-0 3Investigation Technology and Case Verification Analysis of DeepFoundation Pit in Soft SoilWu LintaoGuangxi Basic Survey Engineering Co.Ltd.,Guilin,Guangxi 541001Abstract:In order to effectively ensure the survey quality of deep foundation pits in soft soil areas,this paper,based on the basic informationof the project,analyzes the main technologies in the survey process,and then carries out a detailed application study of the pumping testin the in-situ test.The results show that the survey of deep foundation pit in soft soil area is extremely important,and the main surveytechnologies include surveying and mapping technology,drilling technology,in-situ test technology and indoor test technology;In the in-situtest,the pumping test is particularly important.According to the statistics of the test results,the variation range of the permeability coefficientof the sand layer containing cohesive soil gravel is 5.05 10-cm/s 5.64 10-cm/s,relatively small range of variation,with an average valueof 5.29 10cm/s,it is judged that the soil layer is of medium permeability,providing effective parameter support for foundation pit support.Key words:Soft soil;Deep foundation pit;In-situ test;Pumping test0引言近年来，软土地区的深基坑建设项目数量越来越多，由于其地质条件相对较差，后期施工难度较大。因此，为切实保证施工安全，如何保证软土深基坑的勘察质量就显得格外重要！目前，已有不少学者开展了相关研究，陈景天 3 1分析了软土地区深基坑的施工安全控制技术，汪结春 41研究了软土深基坑降水质量监督管理思路，王骏 51开展了软土深基坑的支护设计，刘大金 6 进行了软土深基坑的地层处理研究。上述研究虽取得了相应成果，但限于基坑所处的地质条件的差异性，仍有必要进一步开展软土深基坑的勘察技术研究。本文以某软土深基坑为工程背景，先分析了该类基坑主要勘察技术，再对原位试验中的抽水试验进行了详细的应用分析，以期为基坑安全施工提供一定的理论指导。1工程基本信息1.1工程概况某基坑工程总规划面积为16 58 0 m，总建筑面积为110 50 0 m。基坑总体设置了三层地下室，其长度为3 8 0 m，宽度为3 10 m，开挖深度为16.55m。由于基坑开挖深度较深，为保证基坑施工安全，对其进行作者简介：吴林韬（19 7 5-），男，湖南澈浦人，专科，工程师，主要研究方向为岩土勘察与设计。了支护设计。在基坑支护设计过程中，周边支护采用地下连续墙，钢筋混凝土材质，厚度为1.0 m；中间采用4道横撑，最上一道为钢筋混凝土支撑，尺寸为50 cm60cm，其下三道支撑均为钢支撑，型号为609（t=16 m m）。1.2地质概况（1）地形地貌。项目区具冲湖积平原地貌，场地标高介于5.687.48m，高差1.8 0 m，地势较为平坦，起伏较小。（2）地层岩性。据钻探成果，项目区地层均为土层，未揭露至基岩。填土层。杂色，岩性主要为黏性土，局部含有少量碎石、建筑垃圾等，结构较为松散，层厚介于0.6 2.1m。粉质黏土层。灰黄色，软塑至可塑，局部偶见硬塑，受含水量影响较大，含少量砂砾，土质均匀性较差，层厚介于2.12.8m。淤泥质黏土层。灰色，饱和状态，软塑为主，土质不均匀，含有少量的粉细砂，层厚介于3.6 13.6 m。含黏性土中砂层。灰黄色，稍密至中密，所含成分主要为中砂，含少量角砾，孔隙由黏性土胶结，层厚介于3.3 10.5m。粉质黏土层。灰黄色、灰色，软塑至可塑，厚层状，场区范围内广泛分布，层厚介于6.4 8.7 m。含黏性土砾砂层。灰黄色，稍密至中密，含少量碎石，成分主要为砂、角砾等，孔隙由黏性土胶结，该层未揭穿，揭露最148.2023年4月规划设计与勘察江西建材小层厚达15.2 m。由上可知，项目区地层条件较差，具有典型的软土特征，其与基坑结构关系示意图见图1。中线填土层1.4m粉质黏土层3.9 m淤泥质黏土层15.1m粉质黏土层17.5m底板含黏性土砾砂层2 0.3 m图1地层与基坑结构关系示意图（3）地质构造。据区域地质资料，项目区附近未见大型构造，且区内地层分布较厚，也不存在大量节理发育。（4）水文地质。项目区地形较为平坦，使得地表水系较发育，主要表现为洼地积水。地下水主要为潜水和承压水，其中，潜水主要赋存于填土层中，接受大气降雨补给；承压水主要赋存于含黏性土砾砂层中，静水标高5.0 4m，属开挖深度范围内，对基坑施工影响较大。1.3周边环境概况1.3.1周边环境条件基坑东侧紧邻排污河，最小净距为11.48 m；西侧为荒地，未进行开发；西南侧存在高层建筑小区，最小净距为8 5.5m。1.3.2周边交通条件在基坑西侧，规划了一条道路，但目前未进行施工，因此项目区周边无交通量，仅一条土路到达现场。综上所述，基坑周边环境条件相对较为简单，对基坑勘察影响有限。2勘察成果分析2.1勘察技术分析为切实保证本项目基坑勘察质量，在勘察过程时，采用了多种勘察技术，主要包括测量测绘技术、钻探技术、原位试验技术及室内试验技术。2.2重点勘察技术的应用结果分析据上文介绍，在含黏性土砾砂层中赋存于有承压水，静水标高在开挖深度范围内，对基坑施工影响较大。为充分掌握水文参数，确定渗透系数显得格外重要。因此，该节重点开展原位试验技术中的抽水试验研究。2.2.1抽水试验目的由于承压水的存在，一旦上部基坑开挖，一方面，可能导致坑底隆起，会引发较大的工程问题；另一方面，可能造成地层有效应力变化，引发不利变形。因此，通过抽水试验，可获得试验数据，如水头高度、渗透系数等，为优化降水方案提供理论支持。2.2.2试验井安排及参数计算原理在抽水试验过程中，将S4井设置为试验井，S5#S10井为观测井。根据达西定律，在饱和土层中，三维条件下的水流动控制方程满足质量守恒原理，进而将其控制方程表示为：aHaHxaxat(1)式中，k,为渗透系数，x,为i向上的距离（m）;x 为j向上的距离（m）；H 为承压水水头（m）；q 为流量（m/d）；t 为时间变量（s）；S,为贮水系数。结合以往渗透系数的求解经验，可利用Dupuit公式进行计算，其可表示为：0.366Qk=M(s;-S2)1g(2)（2)式中，M为含水层层厚（m）；Q 为抽水量（m）；S，为试验井与观测井1之间的降深（m）；S，为试验井与观测井2 之间的降深（m）；r i 为试验井与观测井1之间的距离（m）；r 为试验井与观测井2 之间的距离（m）。2.2.3试验结果分析通过试验分析，得到各试验井、观测井的基础参数如表1所示。据表1，各井基础参数存在一定差异，并将各参数对应的特征统计为：试验前水位深度：变化范围为-1.46 -1.53 m，平均值为-1.49 m。试验后水位深度：变化范围为-6.3 8 -2 3.7 9 m，平均值为-10.45m。降深：变化范围为4.9 2 2 2.2 7 m，平均值为8.9 6 m。恢复后水位深度：变化范围为-1.9 6 -2.3 2 m，平均值为-2.14m。由上可知，试验前水位深度、恢复后水位深度的变化范围相对较小，试验后水位深度、降深的变化范围相对较大，充分说明设置多个观测井的必要性。表1各试验井与观测井基础参数与试验井试验前水试验后水恢复后水号降深/m距离/m位深度/m位深度/m位深度/mS4井0.00-1.52-23.7922.27-2.135#井19.76-1.48-9.898.41-2.32S6#井21.05-1.46-9.478.01-2.11S7#井21.88-1.50-8.677.17-1.96S8#22.96-1.53-8.276.74-2.05S9#井29.11-1.49-6.715.22-2.07S10*井42.08-1.46-6.384.92-2.31在基础参数统计基础上，再进一步计算含黏性土砾砂层的渗透系数。考虑到观测井个数较多，因此将观测井随机组合，共计算出10 组渗透系数值，即：S5井和S6井：渗透系数计算值为5.6 410 cm/s。S5井和S7井：渗透系数计算值为5.1510 3 cm/s。S5井和S8井：渗透系数计算值为5.3 510*cm/s。3S5井和S9井：渗透系数计算值为5.6 110 cm/s。S5井和S10井：渗透系数计算值为5.16 10 3 cm/s。S6 井和S7井：渗透系数计算值为5.2 2 10 cm/s。S6#井和S8井：渗透系数计算值为5.0 510 cm/s。S6 井和S9井：渗透系数计算值为5.16 10 cm/s。S6 井和S10井：渗透系数计算值为5.2 410-cm/s。S7井和S8井：渗透系数计算值为5.3 3 10 cm/s。S7 并和S9#井：渗透系数计算值为5.19 10 3 cm/s。S7井和S10*井：渗透系数计算值为5.2 410-cm/s。S8 井和S9井：渗透系数计算值为5.3 510*cm/s。?S8井和S10#井：渗透系数计算值为5.2 7 10 cm/s。S9井和S10井：渗透系数计算值为5.43 10 cm/s。经计算得到，含黏性土砾砂层的渗透系数变化范围（下转第151页）151上接第148 页）2023年4月江西建材规划设计与勘察乡发展提供广阔用地。（3）在无法避免占用基本农田的情况下，采取合理的护坡、挡墙和护脚等多种基本的防护设施，通过减小边坡长度达到节约用地的效果。3.4与沿线构筑物及其他公路的衔接公路建设项目可能与其他地方道路（含规划道路）产生多次交叉，需要结合与其他公路交叉的位置及次数综合思考，设置合理的交叉形式与方法。沿线大桥、隧道交叉均应当依据沿线河流、沟谷及路网位置布设，使全线桥梁、平面交叉之间的距离都能够达到行车的需要，不会由于各设施之间的距离过短而造成行车和管理上的困难，使设施和构造物所在路段的平纵线形均可以符合相关规定。沿线交又工程与其他交通方式应互相协调，路线交叉的设置规模、数量、密度要基本适应沿线城乡发展和人民群众生产、生活的需要。3.5路线设计方案对比的指标控制路线设计应当符合现行技术规范的要求，采用国家要求的公路标准，合理选择方案和使用技术标准，满足预测交通量的需求，充分结合道路建设条件、综合交通体系建设和路网建设等。总体方案设计要充分结合未来规划，分析交通发展方向。方案对比时，可以通过各项指标进行相关控制，如表1所示。表1路线设计方案对比指标序号指标单位1路线长度km2平竖曲线最小半径m3平竖曲线占线路总长km4总用地hm5基本农田用地hm6拆迁建筑物m27路基土石方万m8路面km9桥梁涵洞数量个10互通式立交处11平面交叉处12投资总金额万元13平均每公里造价万元为5.0 510-3 5.6 410 3 cm/s，变化范围相对较小，平均值为5.2910c m/s，判断该土层属中等透水性。通过上述研究，掌握了软土地区主要的基坑勘察技术，并通过原位试验（抽水试验）的应用分析，掌握了项目区基本的水文参数，可为其支护、降水等提供参数支持。3结语通过软土深基坑勘察技术及实例验证分析，主要得出如下结论。（1）软土地区深基坑的勘察工作极为重要，可通过多类勘察技术保证其勘察质量，主要勘察技术包括测量测绘技术、钻探技术、原位试验技术及室内试验技术。（2）在原位试验中，抽水试验格外重要，其水头高度、渗透系数等；经试验结果统计，得到含黏性土砾砂层的渗透系数变化范围为5.0 510-3 5.6 410-cm/s，变化范围相对较小，平均值为5.2 9 10-cm/s，判断该土层属中等透水性，为基坑支4结语基于“三区三线”关系的公路路线设计能够从长远发展的角度出发，综合考虑城乡发展与路线设计之间的联系，有效降低良田耕地占用，减少拆迁，合理掌握和应用方案对比指标，力求路线线形与地形、环境相协调；对改善区域通行条件、提高通行能力、优化区域路网、缓解交通压力、发展区域经济、支持区域发展规划以及开发利用区域旅游资源等，都具有重大意义。参考文献【1陈应峰，程轩，盛荣.基于工程实例的高速公路线路总体设计分析J】.公路工程，2 0 2 0，45（6）：143-148.2张尚武，刘振宇，王昱菲.“三区三线”统筹划定与国土空间布局优化：难点与方法思考J.城市规划学刊，2 0 2 2（2）：12-19.3胡予磊.绿色公路设计理念在高速公路设计中的应用.江西建材,2 0 2 2(5)：8 1-8 2，5.4马强.公路路线设计原则及注意要点研究【J】.北方建筑，2 0 2 2，7(5):40-43.5韩富庆，娄健，曾思清，等.基于绿色设计新理念的山区高速公路设计实践J】.公路交通科技，2 0 2 0，3 7（S2）：46-50.6赵鑫.探析公路路线设计中的存在问题及控制要点【J。城市建设理论研究：电子版，2 0 18（19）：141.护、降水等提供有效的参数支持。参考文献1李盼盼，肖龙.复杂地基深基坑岩土工程勘察技术分析J】.工程机械与维修，2 0 2 2（4）：158-16 0.2安少楠.软土地区地铁深基坑降水与地表沉降规律分析研究D】.石家庄：石家庄铁道大学，2 0 19.3陈景天.富水软土区深基坑施工安全技术控制研究J.建筑安全，2 0 2 0，3 5（12）：42-44.4汪结春.软土地区超深基坑承压水减压施工的质量安全风险监督管理J】.工程质量，2 0 19，3 7（12）：18-2 1.5王骏.软土地区深基坑施工与设计分析J】.江西建材，2 0 2 2（7）：303-304,307.【6】刘大金.软土地基中深基坑设计与处理J.江西建材，2 0 17(14):107.