王偉亮
摘 要:結(jié)合工程實例,針對地鐵車站深基坑工程的監(jiān)測工作進(jìn)行了研究和探討,詳細(xì)介紹了深基坑施工過程的監(jiān)測布置方案,并結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析,以保證達(dá)到施工的質(zhì)量要求,供相關(guān)人員參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:地鐵工程;深基坑;施工質(zhì)量;變形監(jiān)測
中圖分類號:U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.066
地鐵車站工程施工具有地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、施工地區(qū)建筑物較集中、施工對周圍建筑的影響較大等特點,相比于普通基坑工程的施工難度更大,因此,在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工時,必須加強(qiáng)施工過程的變形監(jiān)測,及時反饋監(jiān)測成果,對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評價,以此有效地提高施工質(zhì)量,保證工程進(jìn)展的順利。
1 工程概況
某地鐵車站工程為地下3層的島式站臺,4柱5跨3層結(jié)構(gòu),車站長303 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬36.7 m,深約25 m,頂板覆土約4 m,兩端覆土約1.5 m,車站設(shè)有5個出入口,其中,1,2,4號出入口為本次車站施工范圍,3,5號出入口為預(yù)留。
2 工程地質(zhì)及水文情況
根據(jù)鉆孔揭露的地層結(jié)構(gòu)、巖性特征及物理性質(zhì),結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,本項目地質(zhì)情況大致如下。
①1層為雜填土:灰—雜色,松散,頂部有厚度為300 mm左右的混凝土地面,以下一般由建筑垃圾及碎塊石、瓦片等組成,黏性土充填,局部含大塊石,成分雜,分布在整個場區(qū),層厚0.9~5.8 m。
①2層為耕植土:灰—褐灰色,松散,主要由粉質(zhì)黏土及粉土組成,含腐殖質(zhì)及少量碎石。場區(qū)局部缺失該層,層厚0.60~3.70 m。
④1層為砂質(zhì)粉土:灰色,稍密,含云母,局部夾薄層黏土,全場分布,層厚2.7~5.9 m。
④2層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰色,流塑,含云母、腐殖質(zhì),干強(qiáng)度中等,全場分布,層厚0.9~5.9 m。
④3層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土:灰色,流塑,含云母、貝殼碎屑等,夾較多散體狀粉土,層厚3.10~8.40 m。
⑥1層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰—深灰色,流塑,局部軟塑。含云母,切面粗糙,呈鱗片狀,層厚1.20~8.50 m。
⑥2層為粉質(zhì)黏土:灰色,軟塑,含腐殖物,局部夾粉砂。切面粗糙,魚鱗片狀,層厚0.60~3.80 m。
3 監(jiān)測目的
該基坑開挖深度大,達(dá)到25 m左右,地質(zhì)條件復(fù)雜,建設(shè)周期長,在施工過程中可能會出現(xiàn)各種難以預(yù)測的問題,危及施工安全,因此,應(yīng)制訂完善、周密的監(jiān)測方案,并在方案指導(dǎo)下進(jìn)行有計劃、有步驟的現(xiàn)場監(jiān)測是十分必要的。通過將現(xiàn)場取得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)計值進(jìn)行對比分析,判斷現(xiàn)場施工參數(shù)是否符合設(shè)計要求,從而確定和優(yōu)化施工工藝,同時,通過對周邊環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析對比,得出周邊道路、管線是否處于可控范圍,進(jìn)而對施工步驟、參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以確保周邊環(huán)境安全。
4 監(jiān)測工作布置
4.1 監(jiān)測項目及測點
4.2 監(jiān)測頻率
監(jiān)測頻率統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2所示。
基坑長度為303 m,寬度36.6 m,深度25 m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)是1 000 mm厚地下連續(xù)墻,混凝土強(qiáng)度水下C30,墻深55~63 m,第一、第三、第四道支撐為鋼筋混凝土支撐,強(qiáng)度C30,截面尺寸900 mm×1 000 mm,第二、第五道是鋼支撐,Φ609 mm,厚度16 mm。
監(jiān)測點具體布設(shè)數(shù)量如表1所示。為了便于比較,我們只分析支撐軸力、地下連續(xù)墻水平位移、立柱樁頂沉降。
6 現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析
6.1 支撐軸力
本基坑鋼筋混凝土支撐采用將鋼筋計焊接于支撐主筋上這一方法,鋼支撐采用軸力計安裝于鋼支撐上,混凝土支撐設(shè)計值為5 098.0 kN,鋼支撐設(shè)計值為2 928.0 kN,實測軸力達(dá)到設(shè)計值的80%時報警。當(dāng)鋼支撐架設(shè)完成后,按設(shè)計要求對其預(yù)加70%的設(shè)計軸力,開挖到基底時,混凝土支撐軸力ZCL5-01達(dá)到最大值,為3 755.29 kN,鋼支撐ZCL5-03最大軸力達(dá)到656.47 kN,均小于報警值。混凝土支撐軸力變化波動幅度明顯大于鋼支撐軸力,根據(jù)五道支撐的實測數(shù)據(jù)反映出在當(dāng)前工況支撐下開挖,支撐軸力會增大,后續(xù)工況架設(shè)的支撐下挖土,前道支撐軸力會發(fā)生適當(dāng)調(diào)整,后道支撐軸力會加大。
6.2 地下連續(xù)墻水平位移(測斜)
本基坑地下連續(xù)墻測斜孔共布置了32個(ZQT1~ZQT32),南側(cè)測斜孔ZQT5的變形具有典型性。該處地連墻隨開挖深度的加大,水平位移也在逐步增加,ZQT5最大位移量為49 mm,北側(cè)ZQT17最大位移量為41 mm,但當(dāng)?shù)谖宓乐渭茉O(shè)完成后水平位移增加量開始減小,從整個位移曲線上可以看出最大位移量出現(xiàn)在基底附近,這也符合常規(guī)的多道內(nèi)支撐變形曲線。
6.3 立柱樁頂沉降
根據(jù)埋在基坑中部測點LZC4~7,LZC5在開挖到第五道支撐時最大隆起量為21.3 mm,超出了累計報警值,但底板混凝土澆筑完成后開始下降。在影響立柱樁豎向位移的所有因素中,基底隆起與豎向荷載是最主要的兩點,土方開挖會直接引起基底土層隆起,進(jìn)而帶動立柱樁上??;而豎向荷載則會引起立柱樁下沉,但整個立柱樁的位移機(jī)理還是比較復(fù)雜的,僅僅通過計算是很難準(zhǔn)確預(yù)測的。因此,只能通過實時監(jiān)測,利用實測數(shù)據(jù)不斷地調(diào)整與控制施工步序,從而降低豎向位移,進(jìn)而減少立柱樁與地下連續(xù)墻之間的差異沉降,保證支撐體系的穩(wěn)定。
7 結(jié)束語
綜上所述,地鐵車站深基坑施工環(huán)境較為復(fù)雜,因此,需要通過對工程施工進(jìn)行全方位的監(jiān)測。做好深基坑工程施工的監(jiān)測工作,加強(qiáng)對整個深基坑施工過程的質(zhì)量控制,制訂合理的變形監(jiān)測方案,并采取有針對性的措施,有效提高監(jiān)測精度,從而保證整個施工過程中的施工質(zhì)量、施工安全。
參考文獻(xiàn)
[1]余新梅.論述地鐵車站深基坑施工中的變形監(jiān)測[J].山西建筑,2013(11).
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〔編輯:張思楠〕