浅谈连云港市软土对浅基础及基坑开挖支护的影响

Abstract: this paper briefly introduces the soft soil and its structure of lianyungang city distribution characteristic examples, discusses the influence of soft soil geotechnical engineering.

Key words: soft soil shallow foundation excavation support of influence

连云港地处于黄海之滨，行政规划包括东海县、赣榆县、灌云县、灌南县等四个县以及新浦、海州、连云等三个区，地貌上多属黄海海积平原，连云港市区大部分分布着厚度1-25米不等的软土。主要为滨海相沉积的淤泥或淤泥质土，软土在土体未被破坏时具固态特征，但一经扰动，即转变为稀释流动状态，由于软土具一定的结构强度，加上在海水中沉积等因素，连云港地区的软土，其天然含水量及孔隙比并不随深度的增加而减少，属欠压密土，具高压缩性、触变性、流变性和低透水性，这是软土地基建筑物大量沉降的主要原因。

连云港市区的软土主要为淤泥，少量为淤泥质土，其特性和垂直分布见下表：

层号	土名	厚度(米)	主要特征	Ps (Mpa)	标贯击数N	十字板强度 Cu (kPa)
2	黏土	1-2	褐黄－灰黄色，可塑－软塑夹薄片状粉砂，含少量铁锰结核。韧性好，干强度高。	0.75-0.9	3-4	30-50
3-1	淤泥质黏土	1-2	灰黄色、黄灰色，软塑，夹薄片状粉砂，韧性好，干强度较高部分地区具有“虫管”构造(原芦苇根腐烂)	0.5-0.75	1-2	15-30
3-2	淤泥	5-8	灰色－黑灰色，流塑，含有机质，具臭味，夹粉砂薄层和团块，粉砂层有时具一定的厚度(可达3米)。	0.2-0.5	＜1	10-20
3-3	淤泥质黏土	1-2	黑灰色－灰黑色，软塑，含大量有机质，局部夹泥炭，部分地区缺失该层。代之为含贝売的砂层。	0.5-0.75	1-2	15-30
4	黏土		灰绿色夹褐黄色斑点逐渐过渡到褐黄色夹灰绿色条纹－褐黄色，可塑。铁锰结核及钙质结核。韧性好，干强度高。	1.5-2.5	9-15

连云港市软土的主要物理力学性质指标

物理指标							力学指标
含水量W	重度 γ	孔隙比e	液限 W_L	塑性指数I_P	液性指数I_L	渗秀系数K	固结快剪		快剪		压缩系数
(%)	( N/m3)	--	(%)	--	--	(cm/s)	C	ф	C	ф	a_1-2
(%)	( N/m3)	--	(%)	--	--	(cm/s)	(kPa)	(度)	(kPa)	(度)	MP_a-1
42 ∫ 75	15.5 ∫ 18.0	1.2 ∫ 1.9	42 ∫ 55	20 ∫ 30	1.1 ∫ 1.9	1.0E-7 ∫ 4.0E-8	15 ∫ 5	18 ∫ 10	10 ∫ 2.3	10 ∫ 5	1.0 ∫ 1.7

注：表中数据来源于我院1990-2010年连云港地区工程勘察统计数据。

在市区内现在4层以下的住宅和办公楼已很少建了，但是而在四县特别是乡镇仍有不少四层及四层以下的建筑。连云港市所辖三区，均分布有大量的软土，由于对软土认识不足，在采用天然地基或基坑施工过程中带来的工程事故不少。

近年来随着城市建设不断发展，越来越多的高层建筑地而起，随之带来的深基坑开挖中由于对软土的认识不足而发生工程事故的也屡见不鲜。

如连云港110指挥中心工程中，施工单位采用了机械挖土，深度较大，取出的土堆放在基坑边(拟建筑场地有8米厚左右软土)致使整个土体向东滑移，造成了大面积的预应力高强桩倾斜，经低应变测试70%左右桩有断桩现象，后经省市有关专家的论证，采取补救措施，充分利用已打入风化基岩的完好工程桩，将该工程拟建一层地下室改为二层地下室，并采用了支护止水措施继续开挖9米左右，而发现断桩的部位都在海相淤泥和下伏黏土的交接部位。无独有偶，东盛阳光大厦在基坑开挖过程中由于软土认识不足，也出现了周边路面坍塌以及断桩事故。

分析事故原因，主要是基坑开挖时对软土认识不足，施工中没有采用有效支护措施，基坑挖土无层次，使基坑内的土不能产生等应力释放，在坑的桩身马上受到全部卸荷后，无法进行应力调整，而堆土使得基坑周边加大了附加荷载，造成边坡失稳，软土强度破坏，整个土体滑移，导致了大面积断桩事故(当然还有一些接桩等其它问题)。

笔者建议对于高层建筑或具有地下车库等工程勘察，对软土必须进行基坑支护评价，勘察时尤其要注意以下三个问题：

①勘察范围应宜在开挖边界外，按开挖深度的1～2倍范围内布置勘探点，并根据情况扩大范围，当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资料。孔距15～30m，孔深应穿越软土层。

②应查明开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况，查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;提供场地各含水层的渗透系数和渗透影响半径;必须采取在开挖的深度范围内三轴试样，作UU试验。

③表层土比较薄的，表层3-1为淤泥质黏土，特别要提的是往往该层土被忽略，多数是因为颜色是黄色调，而划入第2层黏土中，给工程带来不安全因素;第2层黏土与第3-1淤泥质黏土之间的界限是呈渐变过渡，仅凭肉眼划分确实有一定的困难，而静力触探试验就很容易划分出来。因此必须以钻探与静探相结合的方法进行勘探，并在施工时先施工静探孔，根据静探曲线划分土层，调整设计的取样位置。

连云港地方规范中对基坑开挖的时间、方法、堆土等有明确的规定，由此可见，软土地区的深基坑开挖问题，要求勘察单位提供准确的地基土的物理力学参数，如软土的三轴不排水剪切指标C、ф、E值，用不排水条件分析施工结束时的状态是合适的(因为当土的渗透系数为1×10-8m/s即使以0.3m./d的速率挖土，固结度也基本为零)，支护结构的设计要合理，如：支护设计应以变形控制，正确选择土层物理力学参数，考虑深基坑开挖的空间效应，计算模型要尽量符合开挖卸荷特征等外，施工挖土也是很重要的环节，无层次的挖土堆土将给工程造成巨大的损失。

参考文献

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[2] 《工程地质手册》编委会，2007，工程地质手册(第四版[M])，中国建筑工业出版社

[3] GB50123-1999，土工试验方法标准[S]

[4]曹建峰，2007，专门水文地质手册[M]，北京，中国科学技术出版社

[5]连云港化工高专，连云港地区地壳稳定浅析

[6] 南京工程兵学院，江苏省建筑设计研究院有关深开挖工程若干问题