在花岗岩类岩质基坑中，普通认为基岩裂隙水水位降低不会产生地面沉降。本文介绍了日照市区花岗岩强风化带形成原因，并结合强风化带呈片状构造、水平方向成层破裂的特征，初步
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:06 热度：
摘要：在花岗岩类岩质基坑中，普通认为基岩裂隙水水位降低不会产生地面沉降。本文介绍了日照市区花岗岩强风化带形成原因，并结合强风化带呈片状构造、水平方向成层破裂的特征，初步分析了岩质基坑明排降水也会引起地面沉降。
关键词：岩质基坑 基岩裂隙水 明排降水 地面沉降
中图分类号： TU471 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: In the granite rock foundation pits class, ordinary think of bedrock fissure water levels fall won't produce the ground subsidence. This paper introduces the Rizhao city granitic strong weathering zone with formation reasons, and combined with the strongly weathered zone is flake structure, and the level of the characteristics of the broken into the direction, the preliminary analysis rock foundation pits open drainage can also cause the ground subsidence.
Key Words: Granitoid foundation pit;Bedrock fissure water;Open Drainage;Ground subsidence
1.引言
随着城市建设步伐的不断加快，日照市城区基坑深度由最初的5～6m，发展到现在的12～15m;在建工程中，基坑开挖深度最深已达到22.0m，随着基坑深度的增加，基坑安全问题也如影随形。基坑普遍存在的工程事故主要表现为支护结构产生较大位移，支护结构破坏，基坑塌方及大面积滑坡，基坑周围道路开裂和塌陷，与基坑相临的地下设施变位以至于破坏等等。
综观近年在岩质基坑(基坑边坡以花岗岩类强风化带为主)中产生的基坑安全问题并非上述的基坑通病，常表现在基坑支护结构完好、坡面未见有明显的开裂、基坑未发生过整体剪切破坏，边坡顶部水平位移量基本控制在监测报警值[1]之内。 由沉降观测结果表明，基坑周边地表竖向位移量越是靠近坡顶线位置越大，远离坡顶线位移量减小，且影响范围在2～3倍基坑深度之内。其事故主要表现为，靠近基坑临空面一侧的建筑物山墙容易出现水平裂缝，并在相邻两侧横墙上出现八字形裂隙，坡顶地面可见有少量平行于坡顶线的张拉裂缝产生，有时贯通、有时未贯通。
在岩质基坑中，支护结构作用正常，并不存在失效的情况，且其他各项检测指标均满足相关规范要求，哪基坑周边地表竖向位移超过警戒线又是为什么呢?
2.日照市区强风化带形成原因及特征
常规来讲，在风化带内地下水位降低时，孔隙水压力减小伴随着有效自重应力增加，由于花岗岩类强风化带由母岩经风化而成，强风化带中矿物晶体颗粒可认为不可压缩性，故不会引起地面沉降。
日照市区花岗岩类主要是燕山晚期距今约1.05亿年的浅成侵入岩，一般认为它的侵入深度约为3～6km，分布于石臼—高家岭—大岭南一段，为一整体性很强的岩体。日照花岗岩岩体受到郯庐断裂影响，受第二序次构造上的胶南隆起顶压，最大主应力为近EW向的水平应力[2]。在水平向剪应力作用下，岩体中形成了近水平向X节理，后期由于地壳升降及风化剥蚀作用影响，上覆岩层的压应力减小，岩层应力释放发生扩张[3]导致水平裂隙由隐蔽裂隙逐渐转化为闭合裂隙。距离地表位置上覆土层压力接近为零，裂隙面微有张开，呈现张开裂隙特性。
经对强风化带岩质边坡风化裂隙观察，本地区强风化带“片状构造十分明显，单片厚度均匀，约1cm，且水平方向成层破裂，定向特征十分明显” [2] ，风化节理及裂隙基本以水平向为主。其地下潜水就主要赋存在这些水平向的风化裂隙中。在基坑边坡坡面上，地下水浸润面一般呈水平向带状分布，且浸润面伴随基坑开挖深度的增加而降低;等基坑开挖成型后，浸润面顶面最终也会维持在一定高度不变。
3.岩质基坑地面沉降原因分析
日照市区地貌成因形态为剥蚀缓坡，基岩裂隙水主要赋存在强风化带中。含水层的厚度通常是以下部微风化基岩顶面为下限，全风化带以上排泄途径以蒸发为主，往下以渗透为主，缓慢渗流到水位较低的地方。在缓坡顶部地下水位较低，基坑开挖时不存在降水问题，即使当基坑采用自然放坡开挖，边坡自稳能力也很好，坡顶垂直变形量也在监测预警值范围之内。
若工程场地处于缓坡底部，则地下水位相对较高，丰水期水位能达到风化残积层位置(日照花岗岩残积层层顶埋深一般在1.0m左右、残积层厚度一般为0.8～1.5m)。基坑在开挖过程中，一般会选择坑内集水坑明排。众所周知，基岩裂隙水主要赋存在原生裂隙、构造裂隙、风化裂隙和应力释放裂隙中[4]，当基岩裂隙水水位伴随基坑开挖深度的增加而降低时，水平向风化裂隙中的水被排出，风化裂隙在上覆土体有效自重应力增加的情况下被压密闭合。虽然单个水平裂隙开裂宽度可忽略不计，在风化裂隙叠加的情况下，反应到地面时就是一个不容忽略的数值。
4.小结
综上所述，由于日照地区花岗岩强风化带成因的特殊性及风化带裂隙分布的成层性，在采用基坑内明排法降低基岩裂隙水水位时应谨慎对待，以防止发生地面不均匀沉降。为避免此类事故的发生，可在基坑开挖前采取先施工轻型降水井点，分级分次将基岩裂隙水水位降至能满足基坑开挖的深度并稳定一定时间，等强风化带中的水平向风化裂隙被压密闭合后再进行基坑开挖。
参考文献：
[1] 国家标准，建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)，北京：中国计划出版社，2009:25～26.
[2] 刘春原，石臼港花岗岩强风化带的岩土工程特征，河北地质学院学报，1992，15卷1期：61～67.
[3] 卢金凯，基岩裂隙水的野外调查方法，地质出版社，1985：1.
[4] 刘光亚，基岩地下水，地质出版社，1979：4.
[5] 刘国彬，王卫东，基坑工程手册(第二版)，中国建筑工业出版社，2009
