第４０卷第５期 ２ ０ １ ４年２月 ：北京地区水文地质特征分析 ・６５・ 表１ 北京市区工程水文地质分区的地下水分布特征 大区 亚区 Ｉ ａ区 Ｉ区 Ｉ ｂ区 Ｉ ｃ区 ＩＩ ａ区 Ⅱ区 ＩＩ ｂ区 ｍａ区 Ⅲ区 Ⅲｂ区 位置 东北郊 东郊 东南郊 老城区东北部 老城区大部 清河流域 西郊西南郊 地 ３０ ｍ之内有２个一 基本同Ｉ ａ区。由 下 ４个含水层；上部， 于地处吉金钩河下 基本同Ｉ ａ区。受 水 台地潜水；中部， 游的网状河流区域， Ｉ ｂ区古河道影响， 分 台地潜水分布不连 本区地下水流向由 布 １个～２个层间潜水 特 含水层：下部，潜水 续。又因古河道岩 ＥＶ￣向ＮＥ，区别于 性颗粒较粗，成为本 其他区域 征 或承压水 区地下水汇水廊道 围绕王府井带上 上层较少上层滞水层分布有丰富的上 ； 下部为潜水一承 层滞水；下部为潜 压水 水一承压水 潜水类型，分布特征 受现代河流控制河 潜水，一般埋藏较深， 受人为因素影响，水 流一级阶地下分布 位变幅较大 有承压水 ，量测的地下水位，结合有关设计标准综合确定本工程防渗设计、 外墙结构承载力验算和基础抗浮设计的设防水位。 ｂ．综合分析，建议用于本工程地下建筑结构的抗浮设防水位 按照标高３７．０ ｍ考虑（即地表以下约４．０ ｍ）。 ４抗浮方案的分析与评价 本工程基坑需要下挖约１２ ｍ，部分建筑物易处于地下水位以 下，将使其整体受到地下水的浮力作用，易造成建筑物结构变形， 浮起，影响其正常使用及安全。本场地抗浮设计水位建议按标高 图３ 北京市区工程水文地质分区略图 ３７．０ ＩＩｌ考虑（即地表以下约４．０ ｍ）。 ３．２地下水特征 １）场区水文地质特征及地下水类型。 可采取抗浮措施： １）增加基础厚度，以增加配重抵抗浮力； ２）设置抗拔桩。 本场地所处场区的地表水系属于永定河水系，拟建场地附近 主要分布有凉水河及南二环护城河（马草河）。根据北京地区地 在解决建筑基础整体抗浮问题的同时，应保证基础结构强 预防地下水压力作用下发生局部结构构件破坏。 下水长期观测数据（４０多年），以及对北京市浅层地下水位动态 度，本工程地下水的赋存条件、动态特征比较复杂，构筑物抗浮 变化规律的研究成果，本工程拟建场区位于北京市区工程水文地 质分区的ＩＩＩｂ亚区。 是必须重点考虑的问题。根据场地土的强渗透性特征，必须对建 根据工程场区水文地质分区的水文地质特征及本次勘察结 筑物地下部分进行抗浮验算。特别应该提出的是，受官厅水库放 ９９６年前后场区地下水位回升幅度较大，因此如若在 果，在勘探深度范围内主要分布有上层滞水，拟建场地地下水类 水的影响，１型及钻探期间实测水位参见表２。 表２地下水情况一览表 基槽施工期间恰巧遇到永定河上游官厅水库放水事件，将可能造 成场区地下水位骤然剧烈上升，将对施工的安全和顺利进行造成 Ｉ 钻孔中实测地下水稳定水位 ｌ … Ｉ 水位埋深／ｍ Ｉ 水位高程／ｍ ｌ 上层滞水 ＩＩ １５．４０—１４．５０ Ｉ ２５．２３ ２６．２６ ｌ … … ２０１２．７ 影响。因此，施工期间尚应与水利水文主管部门取得联系，了解 水文调度计划，规避不利影响。锅炉房及污水池等地下建筑物， 设计、施工中应考虑投入使用前，水位突然上升带来的不利影响， 并建立处理预案。 本次勘探过程中，受南侧一处下穿凉水河管道施工场地排水 影响，该场地距离勘探点约３０ １１１远，为了便于施工，管道施工工 处），本场地实测的稳定水位会受施工排水的影响。 ２）地下水动态变化特征。 作井处水位一直维持在距离地表约１２．５ １１１处（标高约２８．１ ｍ ５结语 建筑物抗浮设防水位的确定和抗浮设计方案的选用合理性， 直接影响到工程的安全性和造价的经济性，因此，勘察设计人员 场区上层滞水主要接受大气降水入渗及管道渗漏补给，以蒸 应根据勘察资料及当地水文地质资料，重点考虑基准水位和年季 发为主要排泄方式，其水位动态受多种因素影响变化复杂。 节性最大变幅水位，以及其他偶然性不利影响因素，确定合理的 ３）拟建场区历年高水位及近３年一５年最高水位记录。 抗浮设防水位，并对抗浮设计方案进行综合比选，选择经济合理、 工程场区历年（自１９５５年以来）最高地下水位高程为４０．２０ １２１ 安全的抗浮设计方案。 左右（在场地地面低洼处接近自然地面）；近３年～５年最高地下 参考文献： 水位高程为２７．００ ｍ左右（不含上层滞水）。 ４）确定基础设计水位的基本依据和建议。 ａ．拟建工程场区位于典型的北京市区工程水文地质分区的 ［１］ＧＢ ５００２１—２００１（２００９年版），岩土工程勘察规范［ｓ］． ［２］ 张旷成，丘建金．关于抗浮设防水位计浮力计算问题的分析 讨论［Ｊ］．岩土工程技术，２００７（３）：２６－２７． Ⅲｂ亚区。该区含水层为渗透性很强的卵、砾石地层，地下水位受 ［３］ 李书君，龚巧玉．北京地区地下构筑物浮力分析［Ａ］．全国 北京市地下水开采量减少和官厅水库放水造成的永定河侧向补 岩土工程与工程学术大会论文集［ｃ］．２００８． 给及大气降水入渗等因素的影响，多年动态及年动态变化较大。 ［４］ 杨翠珠．建筑物基础抗浮设防水位之我见［Ｊ］．岩土工程技 由于场区距永定河河道较近，地层渗透系数高，地下水位受永定 术，２００７（８）：６８—６９． 河上游官厅水库放水造成的侧向补给的强烈影响。在此背景下， ［５］ 黄志仑．关于地下建筑物的地下水扬力问题的分析［Ｊ］．岩 设计水位与地下水分布条件的最终确定将涉及本工程的防渗设 土工程技术，２００２（５）：５７． 计、地下室外墙承载能力验算以及外围平台部分的基础抗浮稳定 ［６］ 常晋沙，林治民．关于场地抗浮设防水位的设置应注意的一 性的验算。基础及结构设计时可根据上述历年最高水位、勘察时 些问题［Ｊ］．工程建设，２００６（６）：９２－９３． ・６６・ 第４０卷第５期 ２ ０ １ ４年２月 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ 山 西 建 筑 Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．５ Ｆｅｂ． ２０１４ 文章编号：１００９・６８２５（２０１４）０５—００６６—０２ 某生活垃圾卫生填埋场垂直防渗方案分析 张树俊摘张江彬 ２１００２３） （中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院，江苏南京要：结合某工程实施过程中存在的问题和采用岩土工程软件ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ所计算的库区基坑采取垂直防渗措施前后的涌水量， 阐述了该工程设置垂直防渗系统的必要性，并对搅拌桩防渗墙在工程设计使用年限内的受力和变形进行了分析，论证了该工程采 取三轴水泥膨润土搅拌桩防渗墙作为垂直防渗系统的可行性。 关键词：基坑，涌水量，垂直防渗，变形，位移 中图分类号：ＴＵ４７２ 文献标识码：Ａ 填埋场的防渗、防污和隔离功能是设计现代生活垃圾填埋场 坑涌水量，加强该垃圾场的防渗系统，最大限度降低由于未实施 和危险废物填埋场的最重要考虑因素。由于降雨经过填埋场中 反滤层可能产生的不良后果。 固体废弃物过滤及碾压机械和上覆压力对固体废弃物的挤压使 ３拟采用的垂直防渗系统及其防渗效果评估 得固体废弃物内的水分挤出而产生渗滤液…，若不对其进行隔 离、处理而直接排入周围土体及地下水中，将对周围土体和地下 水造成严重污染。其中，对渗滤液的隔离是通过建立合理的填埋 根据该工程具体情况、施工难易程度及当地经济条件等综合 因素，拟采用三轴水泥膨润土搅拌桩防渗墙作为该库区的垂直防 渗系统，桩径６５０ ｍｍ，桩间搭接长度２００ ｍｍ，桩长１７ Ｈｉ。地质资 场防渗系统来实现的。垃圾填埋场的防渗系统一般包括衬垫系 料显示，勘探深度范围内未见有隔水层。据文献［２］，采用悬挂式 统和垂直防渗系统。垂直防渗系统可有效防止渗滤液的扩散、方 帷幕，深层搅拌桩嵌入相对不透水层（该层土为⑤层粉质粘土，渗 便库区基坑施工、减少基坑降水及地下水导排费用。 透系数Ｊｊ｝ｈ＝２．７５×１０～ｃｍ／ｓ—ｋ＝１．９０×１０ ｃｍ／ｓ），嵌入深度约 本文通过具体工程实例，论述了该工程采取垂直防渗系统的 １．５ ｉｎ。该填埋场库区边坡几何尺寸及深层搅拌桩防渗墙设置位 必要性及采取三轴水泥膨润土搅拌桩防渗墙作为垂直防渗系统 置见图１。 的可行性。 １ 工程概况 该填埋场为平原型卫生垃圾填埋场，总占地约３３０亩，日处 理规模为２００ ｔ／ｄ，总库容１９０万Ｉｎ ，总服务年限１０年以上，服务 于所属县城及各乡镇生活垃圾的无害化处理。一期工程库容为 ６９万ｍ ，挖深约１５ ｉｎ，地面以上堆高约１０ Ｉｌｌ。库区工程未按设计 翁 图１库区边坡几何尺寸及深层搅拌桩设置位置 图纸于地下水碎石导排层顶部实施反滤层，存在安全隐患。 ２设置垂直防渗系统的必要性 基于该库区的安全及长期运营考虑，需对该库区的基坑涌水 量进行预测，以便确定是否需要设置垂直防渗系统。 深层搅拌桩渗透系数取为３．０×１０ ｃｍ／ｓ ，并采用岩土工 程软件ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ对该库区设置垂直防渗系统后的基坑涌水量进 行了计算。计算结果表明，设置垂直防渗系统后的基坑涌水量约 为７５ ｍ ／ｄ，基坑涌水量大为减少。因此，设置垂直防渗系统后有 根据建设方提供的工程地质资料，采用岩土工程软件ＧｅｏＳｔｕ— ｄｉｏ对该库区的基坑涌水量进行了计算，计算结果表明，未设置垂 直防渗系统时基坑涌水量约为３００ ｍ ／ｄ，涌水量较大。由于地下 效控制库区基坑的涌水量，从而降低由于未实施反滤层可能产生 的不良后果，同时可减少库区基坑施工降水及库区施工完毕后地 水碎石导排层顶部未实施反滤层，在地下水导排过程中，导排层 上部粘土垫层的土粒会不断进入碎石导排层，致使粘土垫层的不 下水的导排费用。稳定和导排层的堵塞，从而丧失或减弱其预期应有的作用。同时 ４深层搅拌桩工后分析 随着粘土垫层的土粒不断进入地下水碎石导排层，还将引起粘土 ４．１ 各种作用对深层搅拌桩防渗墙的影响 垫层上部基层结构的不稳定，可能会造成局部塌陷，最终影响衬 深层搅拌桩防渗墙两侧土体、地下水、垃圾堆体及地面活载 垫系统的安全。因此，需于库区周边设置垂直防渗系统，以减小基 将对深层搅拌桩防渗墙产生直接或间接的侧向作用，当上述四种 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ （Ｔｈｅ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２５１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ａ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ ａＳ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｌｏ— ｇＹ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｔａｂｌｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ａｎｔｉ—ｌｆｏａｔｉｎｇ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｓａｆｅｔｙ ａｎｔｉ—ｌｆｏａｔｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ，ａｎｔｉ・ｆｌｏａｔｉｎｇ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｔａｂｌｅ，ｐｉｔ 收稿日期：２０１３－１２—０９ 作者简介：张树俊（１９８１一），男，工程师；张江彬（１９８２一），男，工程师
