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层厚
土层描述
Q4ml
填土
1.60~11.00
-5.63
~
3.55
1.60~
11.00
杂色,广泛分布,顶部多为沥青砼路面,中部主要为二灰碎石和灰土,下部主要为粉质粘土,含碎砖块及建筑垃圾,局部夹植物根茎等,土质不均。
Q3al+l
③2
粘土
5.50
9.10
-4.41
-0.63
0.60
6.50
灰黄色~褐黄色,硬塑,中压缩性,含铁锰结核和高岭土,无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
拟建场地内填土厚度较大处缺失。
1
粉土夹粉砂
9.00
12.80
-8.03
-3.68
1.40
6.30
灰色,稍密为主,中压缩性,局部夹少量粉砂、粘性土,含少量姜结石,土质不均,摇振反应迅速。
拟建场地内基本遍布,仅S16XBJ14、S16XBJ12孔缺失。
2
粉砂
14.00
20.00
-15.34
-8.95
3.20
9.90
灰黄色,中密,中压缩性,主要成分为长石、石英,含少量云母及姜结石。
拟建场地内均有分布。
粉质粘土
17.20
26.00
-20.60
-11.86
灰色,软塑为主,中压缩性,含少量粉土,局部夹少量未分解腐植物,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
拟建场地仅个别小范围呈薄层分布。
3
21.30
25.10
-20.27
-15.93
1.50
8.70
黄褐色,硬塑,中压缩性,含少量铁锰结核,局部夹姜结石,直径为0.50cm~2.00cm,无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
4
23.00
37.40
-32.41
-17.76
0.50
灰黄色,软塑~可塑,中压缩性,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
拟建场地内局部地段缺失。
4a
粉土
24.00
32.00
-26.77
-18.61
1.00
7.60
灰黄色,中密,中压缩性,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。
为
4层中夹层,拟建场地内断续分布。
⑦1
26.40
45.80
-40.64
-21.25
0.80
19.00
灰色,软塑为主,中压缩性,夹薄层粉土,局部夹腐植物,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
场地均有分布起伏较大。
⑦2
27.60
41.30
-35.63
-22.83
0.90
4.90
灰黄色~褐黄色,可塑,中压缩性,局部夹少量可塑粘土及密实粉土团块,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
拟建场地局部地段分布。
34.10
40.30
-35.32
-29.14
9.20
灰色~灰黄色,密实,中压缩性,含长石、石英及云母碎片,局部夹姜结石,直径为0.50cm~2.00cm。
厚度变化大,拟建场地局部缺失。
Q2al+l
38.00
54.00
-49.00
-32.78
17.50
灰~灰黄色,可塑为主,中压缩性,夹薄层粉土,局部夹姜结石,直径约为1.0~3.0cm,无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,分布有起伏,仅局部缺失。
2a
夹粉砂
51.20
-46.39
-41.02
0.70
灰~灰黄色,密实,中压缩性,局部夹粉土较多,具层理,含少量姜结石,直径约1.0~3.0cm,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低,拟建场地局部分布,为
2层中夹层。
52.70
57.50
-52.84
-48.08
3.00
灰黄~黄褐色,硬塑,中压缩性,含少量铁锰结核和高岭土,夹粉土,局部含少量姜结石,直径约1.0~2.0cm,最大直径约5.0cm,无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
拟建场地内基本均有分布,仅局部缺失。
3a
43.00
46.30
-41.05
-38.37
2.10
灰~灰黄色,密实,中压缩性,局部夹粉土较多,具层理,含少量姜结石,直径约1.0~3.0cm,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低,拟建场地零星分布,为
3层中夹层。
55.30
64.60
-59.55
-50.75
10.60
灰黄色,密实,中压缩性,主要成分为长石、石英,局部含少量姜结石。
拟建场地局部缺失。
5
60.00
64.00
-59.45
-54.84
2.00
6.70
灰色~灰黄色,可塑~硬塑,局部夹少量密实粉土及姜结石,无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高,为中压缩性土。
拟建场地内仅深部揭露。
6
68.10
-63.27
-58.92
2.20
8.60
褐黄色,硬塑,中压缩性,含铁锰结核和高岭土,局部夹薄层粉砂及姜结石,直径约1.0~3.0cm,无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
Q2L
⑩1
未钻穿
灰色,饱和,密实,主要成分为长石、石英,为中压缩性土,拟建场地内仅深部揭露。
典型地质剖面图
典型地质纵剖图
图1.2典型地质剖面图
三、水文地质条件
常州市北临长江,南濒太湖,区内地表水系极为发育,为太湖上游高水网区。
根据地下水埋藏条件,本区域地下水类型主要为潜水和承压水。
⑴潜水
潜水主要埋藏于①填土中,局部区域以上层滞水形式存在,其主要补给源为大气降水、人工用水、地表径流,主要以蒸腾作用排泄,勘察期间测得潜水稳定水位埋深为1.10~4.5m,稳定水位标高约为4.02~0.9m,平均水位标高(黄海标高)为2.63m。
⑵承压水
第Ⅰ层承压水主要埋藏于⑤1、⑤2、⑥4a、⑧2层粉土、粉砂中,其主要补给源为大运河和长江水的侧向补给,排泄途径亦相同,水量较丰富。
勘察期间测得其埋深为地面下3.4~6.3m,水位标高约为1.46~1.53m,标高平均为黄海高程0.05m,第I层承压水年变化幅度约±
1.0m。
第Ⅱ层承压水主要赋存于⑨2a、⑨3a层、⑨4a及⑩1层砂土中,主要补给来源为上部含水层的越流补给、含水层顶板粘性土的压密释水以及区域上的侧向径流补给。
其中⑨3a、⑨4及⑩1层承压水埋藏较深,对本标段拟建工程基本无影响。
勘察期间测得第⑨2a层初始水位埋深为地面下4.48m,水位标高约为-0.06m。
⑶地层透水性评价
文化宫地块地下空间基坑开挖及围护设计涉及地层主要有③2、
1、
2、
3、
4、
4a、⑦1、⑦2、⑧2、⑨2、⑨2a、⑨2b、⑨3、⑨3a、⑨4层。
其中
4a、⑧2、⑨2a、⑨3a层粉土、粉砂层透水性较强,其余各土层为粘性土,透水性较弱,详见下表。
拟建场地地层透水性评价表表1-1
层号
室内渗透试验
抽水试验k
(cm/s)
建议值k
透水性分级
kV(cm/s)
KH(cm/s)
2.0E-05
弱透水
1.84E-008
3.88E-008
3.0E-07
不透水
1.34E-004
3.2E-004
2.90E-003
2.9E-03
中透水
4.96E-004
3.68E-004
6.0E-07
2.05E-008
3.67E-008
2.5E-07
1.02E-005
1.24E-005
6.0E-06
微透水
3.60E-005
1.67E-004
3.0E-04
5.63E-008
7.54E-008
2.0E-06
⑧2
2.44E-004
3.80E-004
5.18E-003
5.2E-03
⑨2
5.56E-008
1.61E-007
⑨2a
5.0E-04
⑨2b
粉质粘土夹粉土
⑨3
2.25E-008
3.03E-008
5.0E-07
⑨3a
4.0E-04
注:
1层、
2层、⑧2抽水试验数据为参考邻近工点资料。
、
1、⑦2、⑨2a、⑨3a层渗透系数建议值系根据邻近工点资料结合当地经验共同所得。
四、基坑布井情况
针对基坑开挖深度范围内涉及(第①层~第⑥4层)的潜水含水层和微承压水含水层:
在基坑内布置30口疏干井,其编号分别为S1~S30。
同时在坑外侧布置11口第⑤1、⑤2层观测(兼备用、回灌)井和9口第⑥4a层观测(兼备用、回灌)井,其编号为WG1~WG11和GQ1~GQ9。
详细布置见下图。
图1.3疏干降水井平面布置图
针对第⑧2层承压水:
在基坑内布置7口泄压井和1口观测备用井,其编号分别为BY1~BY7和GBY1。
同时在坑外布设5口观测井,其编号为GB1~GB5;
针对第⑨2a层承压水:
在基坑内布置5口泄压井和1口观测备用井,其编号分别为JY1~JY5和GJY1。
同时在坑外布设4口观测井,其编号为GJ1~GJ4。
图1.5第⑦层降水井平面布置图
第二章基坑开挖前的抽水目的
一、疏干井开挖前抽水目的
基坑成井施工后针对潜水,在成井结束后进行疏干井抽水,在基坑开挖前将坑内潜水降低到每层开挖面1.0m以下,在抽水时,主要完成以下内容:
1、在基坑开挖前,测定潜水初始水位;
2、确定单井出水量;
3、检验疏干降水效果;
4、通过群井预降水,检验基坑周围排水系统的排水能力。
二、降压井开挖前抽水目的
基坑泄压井成井施工结束后针对第⑧2层和第⑨2a层承压含水层进行试抽水试验,因此试验目的如下:
1)测定承压水的初始水头埋深及单井出水量;
2)检验降压井的降水效果,确定目前降压井数量能否满足基坑降压要求;
3)为本基坑后期降压降水运行提供依据;
4)检验现场施工用电及排水情况。
第三章基坑疏干井群井抽水试验
我司在全部疏干降水井成井施工完毕后,于2016年3月30日起进行疏干井降水运行,其中留疏干井S1、S7、S19和S27作为观测井,疏干井群抽水试验均采用QDX5-40/1.1型潜水电泵进行抽水,单井出水量从大到小,最后降为1.6~3.2m3/h不等,出水量衰减明显。
从3月31日至4月05日累计抽水6天坑内外水位累计变化如下表所示:
名称
试验前初始水位(m)
抽水6天时水位(m)
变化量(m)
备注
S1
1.52
-19.90
-21.42
坑内
S7
1.95
-19.91
-21.86
S19
1.92
-19.35
-21.27
S27
1.75
-19.63
-21.38
WG1
3.92
3.74
-0.18
坑外第⑤1、⑤2层观测井
WG2
3.03
2.85
WG3
1.28
1.14
-0.14
WG4
3.08
2.70
-0.38
WG5
1.38
1.31
-0.07
WG6
3.04
-0.04
WG7
1.29
1.01
-0.28
WG8
4.16
4.20
+0.04
WG9
2.12
WG10
3.10
2.80
-0.30
WG11
2.11
QG1
2.08
1.82
-0.26
坑外第⑥4a层观测井
QG2
3.14
3.06
-0.08
QG3
2.13
1.90
-0.23
QG4
3.41
3.21
-0.20
QG5
QG6
3.98
3.72
QG7
3.24
-0.39
QG8
3.64
3.54
-0.10
QG9
2.40
2.30
由上表所知道3月31日至4月05日坑外水位没有一定的变化。
通过上述水位观测,可以看出,本基坑地下围护没有明显渗漏现象。
第四章基坑第⑧2层泄压井群井抽水试验
我司于2016年3月30日至4月06日对本基坑进行了第⑧2层群井试抽试验和停抽水位恢复试验。
试验期间开起YB1~YB7共7口泄压井,同时以GBY1为坑内观测井,GB1~GB5为坑外观测井。
一、试验实测承压水位初始水头埋深
表4.1基坑初始水位埋深表
含水层
井号
GBY1
GB1
GB2
GB3
GB4
GB5
第⑧2层
初始水位深度(m)
5.6
2.6
2.1
3.5
2.5
水位埋深为自然地面以下;
二、基坑不同开挖深度需降承压水水头埋深
①验算第⑧2层承压含水层的稳定性。
②
Σγsi·
h≥γw·
H·
Fs
式中:
h—坑底以下隔水层的覆土厚度(m);
γsi—基坑底至承压含水层顶板间的各层土的重度(kN/m3);
H—承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m);
γw—水的重度(kN/m3),取10kN/m3;
Fs—抗承压水头稳定性安全系数,取1.1。
表4.2开挖深度hs-安全水头埋深D对应关系表
开挖深度hs(m)
需降水头h(m)
安全水头埋深D(m)
15.5
5.6(初始水位)
临界深度
24.11~24.471
16.26~16.95
21.86~22.55
标准段
25.531
18.97
24.57
北端头
26.017
19.90
25.50
南端头
25.395
18.71
24.31
刀把端头
根据稳定性计算,若第⑧2层初始水位按5.60m计算,当基坑开挖至地面以下15.5m处时,上覆土压力约为259.3kpa,基坑底板处于临界状态,应陆续开启泄压井,以保证基坑开挖的安全。
三、试验期间实测降压井单井平均出水量
YB1约为0.25m3/h、YB2约为0.23m3/h、YB3约为0.18m3/h、YB4约为0.15m3/h、YB5约为0.20m3/h、YB6约为0.16m3/h、YB7约为0.15m3/h。
即7口泄压井单井平均水量约0.19m3/h。
抽水过程中前期水量相对较大,后期出水量逐渐稳定。
四、试验实测水位降深与曲线见下表和下图
为满足最大开挖深度的群井抽水:
即:
需降承压水水头19.90m,安全水头埋深为25.50m。
抽水时间(min)
开启试
验井
观测井水位降深/观测井水位埋深(m)
4440
YB1~YB7
20/25.6
0/2.6
-0.1/2.5
-0.1/2.0
-0.2/3.5
-0.1/2.7
图4.1坑内观测井水位动态变化曲线图
五、试验实测水位回复曲线
抽水井停抽后承压水水位开始恢复,通过观测GBY1在停抽后约12小时恢复到降深的16.7%;
停抽后约24小时基本恢复到降深的27.2%;
停抽后约48小时基本恢复到降深的46.4%。
图4.2坑内观测井GBY1水位动态变化曲线图
第五章基坑第⑨2a泄压井群井抽水试验
我司于2016年4月1日至4月6日对本基坑进行第⑨2a层群井试抽试验和停抽水位恢复试验。
试验期间总起JY1~JY5共5口降压井,同时以GJY1为坑内观测井,GJ1~GJ4为坑外观测井。
表5.1基坑初始水位埋深表
GJY1
GJ1
GJ2
GJ3
GJ4
第⑨2a层
4.88
2.2
3.2
2.7
水位埋深为自然地面以下.
①验算第第⑨2a层层承压含水层的稳定性。
γsi—基坑底至承压含水层顶板间的各层土的重度(kN/m3);
表5.2开挖深度hs-安全水头埋深D对应关系表
19.45
4.88(初始水位)
8.84~9.53
13.72~14.41
11.55
16.43
12.48
17.36
11.29
16.17
根据稳定性计算,若第⑨2a层初始水位按4.88m计算,当基坑开挖至地面以下19.45m处时,上覆土压力约为379.72kpa,基坑底板处于临界状态,应陆续开启降压井,以保证基坑开挖的安全。
JY1约为0.12m3/h、JY2约为0.11m3/h、JY3约为0.13m3/h、JY4约为0.12m3/h、JY5约为0.1m3/h。
即5口降压井单井平均水量约0.11m3/h。
需降承压水水头12.48m,安全水头埋深为17.36m。
2800
JY1~JY5
12.58/17.37
-0.2/2.0
0.1/3.2
-0.3/2.3
0.2/2.9
抽水井停抽后承压水水位开始恢复,通过观测井GJY1在停抽后约12小时恢复到降深的12.8%;
停抽后约24小时基本恢复到降深的22.2%;
停抽后约48小时基本恢复到降深的40.8%。
图5.2坑内观测井G6水位动态变化曲线图
第六章群井试验小结
1、根据本工程疏干井抽水结果,基坑内的疏干井抽水约6天,目前坑内观测井由初始水位1.52~1.95m下降到19.35~19.91m,已满足第一层至第六层土体开挖条件的要求,基坑开挖过程中,仍保持降水。
2、开挖及支撑施工阶段,如发现地下围护结构渗水应及时进行堵漏工作,坑内的明水应及时排出基坑。
3、通过第⑧2层群井降压试验可以看出基坑群井抽水约74小时坑内观测井水头下降了20.0m,达到基坑计算需降水头19.90m,满足基坑开挖时抗承压水的要求。
同时实测坑外水位没有明显的变化。
4、通过第⑧2层群井试验中的水位恢复试验可知:
观测井GBY1在停抽后约12小时恢复到降深的16.7%;
说明本区域承压含水层补给条件较较弱,补给速率较慢。
5、通过第⑨2a层群井降压试验可以看出基坑群井抽水约47小时坑内观测井水头下降了12.58m,达到基坑计算需降水头12.48m,满足基坑开挖时抗承压水的要求。
6、通过第⑨2a层群井试验中的水位恢复试验可知:
观测井GJY1在停抽后约12小时恢复到降深的12.8%;
说明本区域
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