李澤澤,張炳焜
(四川省建筑科學(xué)研究院有限公司,四川 成都 610081)
廣元市081產(chǎn)業(yè)新城1號(hào)安置點(diǎn)安置還房工程位于利州區(qū)雪峰街道水柜路西側(cè),其中10~14號(hào)住宅樓均為全現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu),地上20~26層,地下2層。地下室為全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),抗水板厚400mm,未采取專門抗浮措施。
本工程位于淺切低山丘陵區(qū)丘坡中上部緩坡地段,總體地勢(shì)北高南低。
根據(jù)工程勘察報(bào)告,場(chǎng)地地層自上而下依次為雜填土、素填土、粉質(zhì)黏土、泥巖、砂巖。
廣元市夏、秋季降水量較大,年平均降雨量為800~1 100mm,2016,2017年強(qiáng)降雨主要集中在5—9月,7月降雨強(qiáng)度最大,最大降雨量>250mm。
場(chǎng)地周邊地表水為嘉陵江江水和池塘水,場(chǎng)地距嘉陵江南段直線距離約1.7km,距嘉陵江西段直線距離約3.3km。根據(jù)區(qū)域水文資料,本工程地下水與嘉陵江江水無(wú)水力聯(lián)系。場(chǎng)地西側(cè)約90m處存在池塘,該池塘面積約8 396.66m2,水面標(biāo)高約500.970m。
場(chǎng)地地下水主要為上層滯水和基巖風(fēng)化帶裂隙水,其中,上層滯水為賦存于粉質(zhì)黏土層包氣帶局部隔水層或弱透水層上的重力水,由大氣降水與地表水等在下滲過(guò)程中局部受阻并不斷積聚而成;基巖風(fēng)化帶裂隙水分布較多,賦存于泥巖和砂巖風(fēng)化裂隙中。
為了解地下水補(bǔ)徑排特征,開挖水文觀測(cè)井,抽取水樣進(jìn)行化學(xué)分析。
1號(hào)水文觀測(cè)井井口標(biāo)高504.320m,井深11.3m,靜止水位8.720~8.800m,相應(yīng)標(biāo)高495.520~495.600m;2號(hào)水文觀測(cè)井井口標(biāo)高502.020m,井深9.6m,靜止水位6.800~6.900m,相應(yīng)標(biāo)高495.120~495.220m。地下室抗水板底標(biāo)高494.000m,水文觀測(cè)井靜止水位高于地下室抗水板底標(biāo)高1.120~1.600m,主要滲水方向?yàn)榛颖眰?cè)(見(jiàn)圖1)。
圖1 水文觀測(cè)井滲水方向展開示意
圖2 水化學(xué)分析Piper三線圖(單位:%)
場(chǎng)地第四系黏土層和侏羅系沙溪廟組砂泥巖層Na+,K+含量較高,且雨量充沛,地下水徑流較通暢,使地下水溶解并攜帶大量Na+,K+。因此,地下水補(bǔ)給與場(chǎng)地周邊大氣降水、地表水、地下水密切相關(guān),與場(chǎng)地西側(cè)池塘水關(guān)聯(lián)較小。
場(chǎng)地上層滯水和基巖風(fēng)化帶裂隙水補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水,大部分降水沿坡面由高(北側(cè))向低(南側(cè))運(yùn)移;小部分降水通過(guò)粉質(zhì)黏土層向下部基巖裂隙下滲,通過(guò)孔隙及淺層風(fēng)化裂隙由高(北側(cè))向低(南側(cè))運(yùn)移。
13,14號(hào)樓基坑開挖深度約25m,場(chǎng)地周邊坡體經(jīng)開挖后,改變了場(chǎng)地地形地貌,形成四周高、中間低的漏斗形地貌,使原來(lái)可自由排泄的坡面水系在場(chǎng)地內(nèi)形成巨大匯水區(qū)(面積約13 410.21m2)。14號(hào)樓北側(cè)基坑側(cè)壁于2016年6,8月發(fā)生坍塌,如圖3所示,坍塌長(zhǎng)度約69m,高度約10m,呈直線形平面滑移,使坡體巖體松動(dòng),基巖裂隙較大且貫通。2017年3月,施工雪蓮大道時(shí)對(duì)場(chǎng)地北側(cè)坡體進(jìn)行開挖,將地表植被全部挖除,導(dǎo)致巖體受卸荷作用影響產(chǎn)生裂隙,進(jìn)而引起雪蓮大道北側(cè)邊坡發(fā)生2次坍塌,如圖4所示,坍塌長(zhǎng)度約120m,高度約18m,呈直線形平面滑移,造成基巖裂隙進(jìn)一步發(fā)展、貫通,基巖裂隙平行于14號(hào)樓長(zhǎng)度方向,裂隙寬2~5mm,長(zhǎng)0.6~2.7m。
圖3 14號(hào)樓北側(cè)基坑側(cè)壁坍塌
圖4 雪蓮大道北側(cè)坡體坍塌
14號(hào)樓北側(cè)基坑側(cè)壁與雪蓮大道北側(cè)坡體坍塌產(chǎn)生的基巖卸荷裂隙成為大氣降水下滲的有利通道,使大氣降水沿坡面排泄,并沿基巖卸荷裂隙垂直下滲,匯入基坑肥槽。
受地形地貌變化和北側(cè)基坑與坡體坍塌影響,2017年6月,13,14號(hào)樓地下室抗水板中心部位出現(xiàn)起拱變形,為此,在變形處先后開2個(gè)泄水孔(直徑50mm)進(jìn)行泄壓,開孔后孔口噴水高達(dá)2.6m,并設(shè)置2個(gè)1 000mm×900mm×500mm(長(zhǎng)×寬×深)集水坑。采用疏排泄壓的方式進(jìn)行抗浮處理,首先在14號(hào)樓北側(cè)基坑肥槽底部增設(shè)1道盲溝(見(jiàn)圖5),將場(chǎng)地北側(cè)地表匯水及裂隙水引排至東北側(cè)溝谷或雪蓮大道市政管網(wǎng)中;然后對(duì)現(xiàn)有集水坑進(jìn)行改造,增設(shè)導(dǎo)流管道,疏導(dǎo)進(jìn)入抗水板下部的匯水;其次在肥槽回填區(qū)域基坑頂部和肥槽未回填區(qū)域基坑底部增設(shè)混凝土帶,進(jìn)行封閉處理,避免地表水匯入抗水板下部(見(jiàn)圖6);最后對(duì)場(chǎng)地四周地坪進(jìn)行硬化,加強(qiáng)地表水疏排。
圖5 盲溝做法示意
圖6 混凝土帶做法示意
為保證抗浮效果,需對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理,首先采用Ⅳ類二次灌漿料對(duì)泄水孔進(jìn)行封閉處理(見(jiàn)圖7),然后對(duì)抗水板裂縫進(jìn)行封閉修復(fù)處理,最后沿較寬的裂縫粘貼碳纖維布進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)(見(jiàn)圖8)。
圖7 泄水孔封堵示意
圖8 抗水板裂縫修補(bǔ)示意
廣元市081產(chǎn)業(yè)新城1號(hào)安置點(diǎn)安置還房工程經(jīng)加固處理后,地下室抗水板未出現(xiàn)上浮及開裂現(xiàn)象,表明加固效果較好,地下室抗浮性能滿足要求,取得了一定經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),提出以下建議。
1)應(yīng)充分考慮場(chǎng)地及周邊地下水、地表水補(bǔ)徑排條件變化對(duì)工程造成的影響,補(bǔ)徑排條件如發(fā)生變化,施工單位應(yīng)及時(shí)通知勘察設(shè)計(jì)單位,采取有效措施進(jìn)行處理。
2)應(yīng)充分考慮大氣降水下滲等的影響,進(jìn)行必要的抗浮設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)考慮地下水浮力對(duì)建筑物的作用,適當(dāng)增加抗水板厚度。
3)結(jié)合場(chǎng)地地形條件與工程實(shí)際情況,可通過(guò)自然找坡增設(shè)盲溝,將基底匯水引排至場(chǎng)外,既經(jīng)濟(jì)合理,又綠色環(huán)保,為地下室抗水板抗浮與加固處理提供新思路。