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监控量测在深圳地铁10号线光雅园站施工中的应用

2018-06-11

山西建筑 2018年13期
关键词:围护结构土方土体

申 新 亚

(深圳市市政工程质量安全监督总站,广东 深圳 518034)

1 工程概况

深圳市城市轨道交通10号线工程光雅园站位于深圳市龙岗区五和大道与雅园路的十字路口下,车站站址范围地形平坦。采用明挖法施工。车站全长218.8 m。

车站主体围护结构采用1 000 mm地下连续墙+局部内支撑系统。地连墙的入土深度设计为基坑底为全风化地层或土层,嵌固深度不小于6.0 m;基坑底为强风化地层,嵌固深度不小于4.5 m;基坑底为中风化地层,嵌固深度不小于2.5 m(局部为3.5 m);基坑底为微风化地层,嵌固深度不小于1.5 m。主体结构标准段基坑三层段竖向设五道水平支撑,其中第一道支撑为钢筋混凝土支撑,水平间距不大于9 m,第三道支撑为直径800 mm的钢支撑,水平间距不大于3 m,第二、四、五道支撑为直径609 mm钢管支撑,支撑的水平间距不大于3.0 m。

2 监测测点埋设情况

金方华建筑物结构距光雅园站基坑约33 m,距离基坑较远,在围护结构施工期间未对其进行监测。因前期管线改迁单位在金方华附件进行管线改迁施工,对其路面和围墙造成了沉降,所以开始开展监测工作,其中包括金方华电商园建筑物和周边路面,监测频率为每周一次。截至目前在整个监测周期内涉及到对金方华建构筑物有影响的施工活动主要是光雅园站围护结构施工、前期管线单位施工、光雅园站基坑土方开挖及主体施工。金方华周边的测点埋设情况如表1所示[1,2]。

表1 金方华周边测点埋设情况

3 监测数据说明

3.1 阶段一:围护结构施工阶段+前期管线改迁

围护结构施工和前期管线改迁阶段建筑物沉降、地表沉降监测时态曲线如图1,图2所示。

本阶段金方华建筑物和周边地表累计沉降-3 mm~-7 mm,平均变化速率-0.04 mm/d~-0.07 mm/d,占整个累计沉降量的15%~25%。

3.2 阶段二:西侧围护结构施工阶段

西侧围护结构施工阶段建筑物沉降、地表沉降监测时态曲线如图3,图4所示。

本阶段金方华建筑物累计沉降-2 mm~-4 mm,平均变化速率-0.04 mm/d~-0.07 mm/d,占整个累计沉降量的10%~16%;地表累计沉降-2 mm~-5 mm,平均变化速率-0.04 mm/d~-0.09 mm/d,占整个累计沉降量的10%~19%。

3.3 阶段三:基坑土方开挖到10月31日预警

基坑土方开挖到10月31日预警期间建筑物沉降、地表沉降、水位和桩体水平位移监测时态曲线如图5~图8所示。

本阶段金方华建筑物累计沉降-13 mm~-17 mm,平均变化速率-0.12 mm/d~-0.16 mm/d,占整个累计沉降量的60%~68%;地表累计沉降-14 mm~-18 mm,平均变化速率-0.13 mm/d~-0.17 mm/d,占整个累计沉降量的60%~70%;其中本阶段变化较大的时间阶段为9月25日到累计预警阶段,平均每天变化速率-0.24 mm/d~-0.28 mm/d,占本阶段变化量的70%~80%;墙体水平位移本阶段变化最大ZQT-16(8.5 m)在第三段土方开挖的部位,累计18.07 mm,本阶段对应施工工况为第一、二段底板浇筑和第三段土方开挖,截至10月30日,第三段底板垫层浇筑完成。

3.4 阶段四:预警后截至目前

预警后截至目前建筑物沉降、地表沉降、水位、桩体水平位移以及挡墙水平位移监测时态曲线如图9~图13所示。

预警后截至目前,地表和建筑物沉降均还有缓慢下沉的趋势,日平均变化速率-0.30 mm/d~-0.45 mm/d,目前第三段底板垫层已浇筑完成,正在进行人工开挖抗拔桩,11月6日,第四段正在进行土方开挖时,支撑架设后未及时预加轴力,导致墙体水平位移ZQT-16号测点12.5 m~14.5 m处变化较大,变化速率和累计超预警值;发送黄色预警,预警后施工单位及时对钢支撑进行加力,变形随后得到控制,后续监测数据也无继续变化。

4 监测情况分析

1)光雅园站基坑降水开挖导致周边土体地下水位下降,土体重新固结,容易引起周边土体及建筑物沉降;基坑开挖过程中支撑架设不及时、架设后未及时预加轴力和部分预加轴力不足,围护结构墙体往基坑内侧偏移,导致周边土体往基坑内侧移动和沉降;目前变形较大部位对应基坑位置基底暴露时间较长,未及时封闭,抗拔桩施工开挖过程中局部采用爆破开挖,基坑底部及周边土体长期未稳定,容易造成周边土体变形,引发土体沉降和墙体位移。

2)基坑北侧金方华电商园场地内土体密实度较低且还存在淤泥地层,厚度约4 m,埋深在11 m~15 m处,金方华场地位置比基坑冠梁高4 m,受基坑开挖降水和土方开挖扰动影响,容易引起土体和房屋沉降。

3)光雅园站周边为五和大道,车流量大,且施工场地狭窄,重型机械设备在基坑周边长期作业,基坑开挖影响范围内长期受车辆动荷载影响,容易引起基坑周边土体沉降。

5 施工建议

1)控制基坑降水开挖时的降水量,对围护结构存在渗漏水的区域及时进行排查和处理;加快施工进度,加快工序的衔接,对变形较大部位对应的基坑位置加快底板施工,及时封底;基坑爆破施工时注意爆破震动对周边环境和建筑物的影响,爆破时注意控制药量参数。

2)土方开挖过程中分段、分层开挖,及时架设钢支撑,先撑后挖;严格按照设计施工,合理优化施工工序,主体结构施工支撑拆除期间应加强周边部位的各项监测工作和巡视工作。

3)在地面裂缝增大的部位设置警示标识,排查基坑周边和预警部位是否存在空洞,加强对基坑周边环境的巡视工作;建议在金方华周边合适的部位增设回灌井,适当对地下水进行补充。

4)加强预警部位及周边的监测工作和周边环境巡视工作,如有异常情况,及时上报。

5)严格控制周边堆载土方、建筑材料、运输车辆与基坑的距离及重量限制。

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