蒙自膨脹土地區(qū)某項目水文地質(zhì)勘察淺析

鄔 云 關(guān)艷麗 李家燕 黃慶星

(云南建投第一勘察設(shè)計有限公司，云南 昆明 650031)

0 引言

膨脹土具有脹縮性、崩解性、多裂隙性、強度衰減性等特性[1]。由于裂隙的存在，破壞了土體的完整性，同時裂隙在分布上具有不均勻性和一定的傾向性，使膨脹土體的強度特性也具有強烈的各向異性。含水率變化是引起膨脹土脹縮變形的決定性因素，也是導(dǎo)致膨脹土強度降低，建筑地基破壞的主要原因。由于膨脹土的特性，導(dǎo)致膨脹土地區(qū)的水文地質(zhì)問題十分復(fù)雜。水文地質(zhì)勘察在膨脹土地區(qū)尤為重要。本文以蒙自南湖新世界建設(shè)項目為例，簡要分析了膨脹土地區(qū)的水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性。

1 工程地質(zhì)條件

1.1 工程概況

項目位于蒙自市南湖西路西側(cè)大園梓片區(qū)，場地北側(cè)緊臨天馬路，西側(cè)為規(guī)劃的錦華路，南側(cè)緊臨興盛路，東側(cè)緊臨南湖西路。項目分為8個區(qū)，如圖1所示，一區(qū)設(shè)整體1F地下室，二區(qū)～八區(qū)設(shè)整體大底盤地下室，其中二、三、八區(qū)設(shè)兩層地下室，四、五、六、七區(qū)設(shè)三層地下室，小區(qū)道路及廣場部位為純地下室。整個項目包含48棟建筑物，其中25棟高層建筑，主樓層數(shù)為15層～31層，高度約64.75 m～99.85 m，主要功能為住宅、酒店及寫字樓，剪力墻結(jié)構(gòu)；23棟多層建筑物為裙房、商業(yè)、幼兒園及配套用房，高度約15.7 m～20.2 m，框架結(jié)構(gòu)。建成后，將成為集旅游商店、特色酒吧、精品餐飲為主的休閑體驗中心，是紅河州州府城市形象的集中展示點，是以南湖為核心的5A級旅游景區(qū)不可缺少的一個重要部分，將成為蒙自城市的新地標。

1.2 地層巖性

項目場地地貌屬蒙自斷陷盆地，地勢總體由北西向南東緩傾，地勢開闊、平坦。勘察期間測得各孔口標高為1 300.8 m～1 307.0 m，最大高差約6.2 m。勘察鉆孔最大揭露深度約80 m范圍內(nèi)，表部0 m～4 m為第四系人工填土及沖洪積黏性土層為主；上部4 m～10 m為坡洪積及殘積相黏性土層。10 m以下主要為上第三系黏土巖，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，上第三系黏土巖大于652 m。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

項目場地位于“云南山字型”構(gòu)造體系東翼與南北向構(gòu)造體系交接地帶，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形跡以斷裂為主，褶皺次之；構(gòu)造線方向以南北向、北東向為主。區(qū)域上屬于地殼次不穩(wěn)定區(qū)。場地周邊10 km范圍內(nèi)無全新世活動斷裂分布，位于場地南側(cè)約6 km的漾田—雞街—蒙自斷裂屬于晚更新世活動斷裂，位于場地西側(cè)約7 km的東山斷裂屬于早—中更新世活動斷裂。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 區(qū)域水文地質(zhì)條件

2.1.1區(qū)域地下水類型

蒙自盆地的地下水類型主要有第四系孔隙型潛水、基巖裂隙水及巖溶水。項目區(qū)域主要為湖積黏土、砂質(zhì)黏土孔隙水。巖性為黃褐色、砂質(zhì)黏土，間夾薄層粉細砂等組成[2]。

2.1.2地下水的補給、徑流及排泄條件

蒙自盆地中地下水包括孔隙水、裂隙水和巖溶水，主要受大氣降雨補給。孔隙、裂隙水分布于地下淺部，干雨季水位、流量變化較大，以大氣降水垂直滲入補給為主，局部受湖水及季節(jié)性河水微量補給。巖溶水主要由東、西、南三面山區(qū)地下水補給[3]。

蒙自盆地內(nèi)地下水分布由于含水層類型、分布、結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件等不同而有較大差異，導(dǎo)致地下水分布、水量大小、類型、補徑排條件等水文地質(zhì)條件復(fù)雜。

2.2 場區(qū)水文地質(zhì)條件

2.2.1地表水

項目場地屬南盤江流域，場地東側(cè)距離南湖僅有30.00 m，據(jù)調(diào)查，南湖常年水位約1 300.25 m，雨季最高水位約1 300.75 m。南湖與項目場地之間的南湖西路下筑有土壩，對場地與南湖水體之間具有隔水作用，但土壩修筑時間久遠，不排除湖水通過局部壩體裂隙向場地方向滲流的可能，場地人工填土中地下水與南湖水體有一定的水力聯(lián)系。

2.2.2地下水

場地地勢總體由北西向南東緩傾，地下水的排泄方向與地形起伏相一致。根據(jù)地形條件及地層分布情況，本場地的孔隙、裂隙水在干雨季水位、流量變化較大，以大氣降水垂直滲入補給為主，局部受湖水微量補給。項目場地的表層填土結(jié)構(gòu)松散，成分復(fù)雜，孔隙大，孔隙潛水以填土孔隙為徑流通道，具有徑流較緩，流向變化大的特點。而裂隙水以殘積土和黏土巖中的裂隙為徑流通道，流速、流向由裂隙分布及閉合情況決定，較為復(fù)雜。從巖性組成看，地下水分為孔隙型潛水及黏土巖中的基巖裂隙水。上覆第四系黏性土層為微透水層，具有一定隔水作用，上第三系黏土巖中的基巖裂隙水具有一定承壓性。地下水水位及水量受季節(jié)性降雨影響變化明顯。

2.2.3抽水試驗

為提供基坑開挖深度范圍內(nèi)土層的滲透系數(shù)、降水影響半徑及估算基坑涌水量等有關(guān)基坑開挖及降水的主要水文地質(zhì)設(shè)計參數(shù)[4]，前期勘察期間，在場地內(nèi)一區(qū)整體地下室進行了1個鉆孔的現(xiàn)場抽水試驗，二區(qū)～八區(qū)整體地下室進行了2個鉆孔的現(xiàn)場抽水試驗。后期在基坑部分開挖后又補充進行了3個鉆孔的現(xiàn)場抽水試驗。根據(jù)抽水試驗結(jié)果表明：一區(qū)按基坑面積13 430.37 m2，水位降至基坑底以下0.50 m，計算得基坑涌水量611.75 m3/d；二區(qū)～八區(qū)按基坑面積147 210.25 m2，水位降至基坑底以下0.50 m，計算得基坑涌水量在286.18 m3/d～5 004.05 m3/d之間。本場地的地下水在空間上分布十分復(fù)雜。判斷部分地段含水層存在較大范圍連通的情況，也存在小范圍分布的情況。根據(jù)目前場地基坑開挖情況，地下水在豎向及平面上往往呈層狀或薄層狀分布，具有多層，多段分布的特性，分布無規(guī)律、水量不穩(wěn)定。

3 水文地質(zhì)條件驗證

二區(qū)北西側(cè)約主要土層為第四系殘積相黏土，局部為上第三系黏土巖基坑底有積水情況，出水點位于現(xiàn)開挖基坑西北角，如圖2所示，深約6.0 m位置，出水點被浮土覆蓋。三區(qū)北側(cè)2.0 m～4.0 m處人工填土及黏土基坑底有積水情況，出水部位為人工填土層，如圖3所示。據(jù)集水坑內(nèi)抽排水情況，預(yù)估每天涌水量約50 m3～80 m3。七區(qū)南側(cè)與八區(qū)北側(cè)8.0 m～11.0 m地層巖性為第四系殘積黏土及上第三系黏土巖，基坑底有積水情況，出水點分布較多，深約8 m～10 m位置。基坑底土層為第四系殘積黏土及上第三系黏土巖據(jù)集水坑內(nèi)抽排水情況，預(yù)估每天涌水量約200 m3～500 m3(見圖4)。

4 結(jié)語

膨脹土的固有特性是造成該項目地下水復(fù)雜的主要原因。通過現(xiàn)場水文地質(zhì)調(diào)查、抽水試驗、開挖驗證等綜合手段，基本查清了場地范圍內(nèi)地下水分布規(guī)律，深部黏土巖裂隙中的地下水會沿鉆孔涌入坑內(nèi)，場地基巖裂隙水分布具有多層、多段的無規(guī)律、水量不穩(wěn)定的特點，為設(shè)計及施工提供依據(jù)。