大棉涌截污工程（河口段）一期巖土工程勘察分析與建議

吳錫輝

摘要：本文通過對大棉涌截污工程（河口段）一期巖土勘察，查明了工程地質和水文地質特征，為大棉涌截污工程（河口段）一期基礎的設計和施工提供了所需工程地質資料。

關鍵詞：工程地質；水文地質；基坑支護；建議

一、工程概況

大棉涌截污工程（河口段）一期范圍主要包括大棉涌沿線（河口片區至口岸大道段），并包含對大棉涌臨近口岸大道處的暗涌進行截污工程的建設。本次截污工程需新建截污管約為4147m，其中管徑為DN500的截污管約為382m，管徑為DN600的截污管約為1975m，管徑為DN800的截污管約為1790m；涉及截污管處路面開挖與恢復；其他市政管線（供水、電力、通信、燃氣、軍用光纖等）遷改綜合規劃；對建設方提供的現狀市政管線等資料進行復測；擬采用明挖或部分頂管施工方法埋管，埋管深度約2m～4m，頂管管材采用Ⅲ級鋼筋混凝土管，F型鋼套環連接。

受業主的委托，廣東省佛山地質局屬下的廣東佛山地質工程勘察院（我院）對該工程施工場地進行巖土工程詳細勘察，目的是查明場地內的地層結構，巖土層分布、厚度、埋深及其物理力學性質，分析和評價地基的穩定性、均勻性和承載力，查明場地內有無不良地質作用及其危害性，查明地下水的埋藏條件及評價有無腐蝕性等，為本截污工程的設計和施工提供地質資料，以滿足設計的要求。

二、場地巖土工程地質條件

根據勘察結果，本次鉆孔孔口標高2.50m～8.07m，平均4.60m，在鉆探深度范圍內，本場地地基土由人工填土（Qml）、第四系三角洲海相交互相沉積層（Qmc）及下古近紀古新統莘莊村組（E1x）組成，覆蓋層厚度較大。綜合本次勘察鉆孔及利用鉆孔資料，工程地質剖面總體分9層[（1）～（9）]，再將夾層分1個亞層[（2-1）]。

第（1）層填土，大部分鉆孔有分布（44孔），主要為粘性土，局部含碎石、碎磚、碎瓷片、粉砂等，為河堤的筑填土，回填時間較長，已壓實，屬舊填土，局部頂部10cm～20cm為混凝土路面。但在重荷載作用下，可能導致施工后堤面產生不均勻沉降，存在水頭差時易發生流土的滲透變形，影響地基的穩定性。工程性質較差，對管道埋設基槽施工有不利影響。

第（2）層粉質粘土，部分孔有分布（13孔），埋藏淺——稍深，層位不穩定，力學性質一般，承載力稍高，埋藏淺地段宜作為污水管基礎持力層。（2-1）礫砂雖是局部孔揭露到，但施工的孔間距大（70～>200m），不排除夾層也有較廣的分布。

第（3）層淤泥、淤泥質土呈流塑狀，大部分孔有分布（49孔），工程力學性能差，為本場地不良地基土，不宜直接作為污水管基礎持力層。

第（4）層粉質粘土，部分孔有分布（10孔），埋藏淺——稍深，層位不穩定，力學性質一般，承載力稍高，淺而厚度大者宜作為污水管基礎持力層。

第（5）層含礫粗砂，部分孔有分布（5孔），層位不穩定，埋藏淺——稍深，力學性質稍好，承載力一般，但滲透性較強，淺而厚度大者宜作為污水管基礎持力層。

第（6）層殘積土，可塑——硬塑狀，具一定承載力。在埋藏淺的地段，為管道的良好持力層。

第（7）層全風化巖，密實砂土狀或堅硬土狀，具一定承載力。在埋藏淺的地段，為管道的良好持力層。

第（8）層強風化巖，半巖半土（砂）狀，局部土柱狀，多夾中風化巖，承載力稍高。

第（9）層中風化巖，巖質軟，埋藏中等，承載力較高。

總體評價本場地處于地質構造相對穩定區，巖土工程地質條件較差，在充分考慮不良地質因素前提下，并采取相應的措施后，基礎選擇適當，適宜擬建物興建。

三、場地水文地質特征

本場地屬亞熱帶季風氣候區，受海洋性氣候影響，溫暖潮濕，雨量充沛。本次勘察開鉆時測得各鉆孔地下水初見水位埋深0.30m～2.20m，終孔24小時后測得各鉆孔地下水相對穩定水位埋深0.30m～2.50m，高程1.20m～5.90m；年水位變化幅度0.50m～1.50m。擬建場地的地表水主要為大棉涌，地表水來源主要受北江水補給，受上述河水的潮汐影響，漲退潮時水流較急，對地基土有軟化及潛蝕、沖刷作用，易造成堤岸坍塌的不良地質作用，但若兩岸河堤采用了混凝土墻護岸，地表河水對本場地污水管影響不大?？傮w上地下潛水對鉆灌注樁承載力影響不大，但承壓水對成樁質量有一定影響。

四、建議

（1）基槽（坑）、工作井開挖建議

①考慮到場地在大棉涌邊，施工困難，不具備大放坡條件，建議采用10m長SP-U400x125x13.0型（Ⅲ型）鋼板樁支護。井體底板及管道基礎板均應按施工規范設凳鐵，池壁設拉結筋。

②構筑物施工過程中應嚴格控制地下水，并保持基坑干燥。若施工中地下水滲透進入基坑應跟蹤注漿止水或進行坑內井點降水。地表水受氣候、季節影響較大，雨季施工時，水與土體相互作用，可以使土體的強度及穩定性降低，導致基槽周圍土體松軟，應相應設置暗溝、滲溝或采取隔水措施，以排除或載斷地表水徑流，防止地表水滲入，以消除地表水對基槽開挖的危害。

③基槽（坑）開挖結束，應立即澆筑混凝土墊層，綁扎底板鋼筋、澆筑底板混凝土，以防基坑回彈影響地基承載力。

④完工的構筑物盡早進行試水回填，基坑回填時，應四周同時對稱進行，回填土不應有腐蝕性，應除去有機物等有害物質，然后分層夯實回填?；靥钔恋膲簩嵪禂挡粦陀?0.93，并遵守有關規范的規定。

⑤管道施工完成后應及時回填管槽，不可使管槽暴露時間過長，以保證土坡穩定，并保證施工安全。

⑥基槽（坑）開挖對周邊建筑、道路、地下管線有較大的影響。建議在基槽（坑）施工期間，委托有資質的專業隊伍制定監測方案并進行監測，建立嚴格的監測網，對施工全過程的基槽（坑）安全及周邊環境進行嚴密監測，及時把信息反饋給設計和施工單位，及時對基槽（坑）支護方案進行優化，確?；影踩秃侠硎┕?。

（2）明挖埋管建議

場地大部分管道埋藏類型屬明挖淺埋管道，管道底部土層為填土、粉質粘土、淤泥、淤泥質土、含礫粗砂及殘積土等，基槽開挖深度約2m～4m左右。明挖管道持力層為第⑴層填土，第⑶層流塑狀的淤泥、淤泥質土時，建議應在管底鋪設碎石、砂或素混凝土墊層，墊層厚度由設計根據管道性狀而定。

（3）頂管施工建議

本工程管道的埋設基本沿現有河涌進行，管道埋藏深度較淺，管道大部分置于填土、粉質粘土、淤泥、淤泥質土、含礫粗砂及殘積土中，易于頂管施工。頂管施工對管材的強度、剛度、耐震動、耐沖擊等方面的性能要求比較高，根據已有的工程經驗及工程實例，頂管管材采用Ⅲ級鋼筋混凝土管，F型鋼套環連接。頂管穿越可采用掘進式頂管工藝、土壓平衡式頂管工藝和泥水平衡式頂管工藝，頂管施工中遇兩種土質差異較大時，應調整頂管方法。

（4）巖土設計計算參數建議值

根據《巖土工程勘察規范》GB50021-2001（2009版）、《建筑地基基礎設計規范》DBJ15-31-2003及《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012有關巖土參數分析與選定原則、方法，結合本工程特點和工程地質條件，以及本次勘察所取得的原位測試數據，現將本場地巖土層參數建議值綜合列于表1。

五、結論

本場地填土主要以粘性土等回填，局部含碎石、碎磚、碎瓷片、粉砂等，為河堤的筑填土，回填時間較長，已壓實，屬舊填土；而地基土主要有軟塑——可塑狀粉質粘土、較厚流塑狀的淤泥、淤泥質土、中密狀為主含礫粗砂、可塑～硬塑狀殘積土等。按《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001，2009年版），本工程重要性等級為二級工程，場地等級為二級場地，地基等級為二級地基（中等復雜地基），巖土工程勘察等級為乙級。按《市政工程勘察規范》（CJJ56-2012），市政工程重要性等級為一級，場地復雜程度等級為二級，巖土工程復雜程度等級為二級，市政工程的勘察等級為甲級。在地震烈度7度發生地震時，本場地砂土不會發生液化。本場地處于地質構造相對穩定區，巖土工程地質條件較差，但屬穩定地基，在充分考慮不良地質因素前提下，并采取相應的措施后，基礎選擇適當，適宜擬建物興建。