杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析_魏纲
大型深基坑开挖对旁边地铁盾构隧道影响的实测分析
大型深基坑开挖对旁边地铁盾构隧道影响的实测分析魏纲;厉京;宣海力;董力政;徐咏咏;张世民【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2018(015)003【摘要】杭州地铁2号线旁边某深基坑开挖工程,采用"坑中坑"和"地下连续墙外再增设一排同深度的隔离桩并用连梁连接"的特殊加固控制措施.对基坑开挖引起临近隧道的水平位移、竖向位移和水平收敛进行监测,分析大型深基坑开挖对旁边地铁隧道的影响规律以及支护加固措施的效果,并提出隧道水平位移的预测经验公式.研究结果表明:基坑开挖导致隧道产生明显的正态分布水平向变形,隧道横向直径增大,呈现"横椭圆"形状,但变形符合规范要求;隧道沉降未超过工程报警值.本工程采用的加固控制措施适用于大型深基坑工程,建议土体必须采取"分块开挖、随挖随撑、分层浇筑"的方式,减小靠近隧道侧的基坑开挖暴露宽度.【总页数】9页(P718-726)【作者】魏纲;厉京;宣海力;董力政;徐咏咏;张世民【作者单位】浙江大学城市学院土木工程系,浙江杭州 310015;浙江大学城市学院土木工程系,浙江杭州 310015;华润置地(杭州)发展有限公司,浙江杭州 310020;华润置地(杭州)发展有限公司,浙江杭州 310020;华润置地(杭州)发展有限公司,浙江杭州 310020;浙江大学城市学院土木工程系,浙江杭州 310015【正文语种】中文【中图分类】TU470【相关文献】1.基坑开挖对旁边盾构隧道影响研究综述 [J], 魏纲;蔡吕路;赵城丽2.杭州地铁盾构隧道掘进对建筑物影响的实测分析 [J], 魏纲;叶琦;虞兴福3.大型深基坑开挖对周边防汛管线的\r影响分析及控制措施初探 [J], 孙春艳4.大型深基坑开挖对周边防汛管线的影响分析及控制措施初探 [J], 孙春艳5.大型深基坑开挖对邻近轨道交通隧道的影响分析 [J], 刘忠清因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
杭州某基坑施工地铁保护监测方案研究
图 1 基坑现场情况之实景 的 信 息 化 施 工 提 供 技 术 支 持 及 可 靠 依 据 " - 31。因 此 ,其 监 测 方 案 研 究 ,主 要 针 对 该 项 目 施 工 期 间 ,对 地 铁 保 护 区 范 围 内 的 隧 道 、车 站 等 进 行 监 测 设 计 ,以 通 过 严 密 的 监 测 ,为 地 铁 的 安 全 运 营 提 供 可 靠 的 保 障 。
点 ,采 取 自 动 化 监 测 ;其 余 测 段 埋 设 小 棱 镜 与 沉 降 钉 ,
采取人工测量的方式分别监测其水平位移与沉降。
(3)
地 铁 A 号 线 右 线 、B 号 线 人 段 线 隧 道 :隧 道
边 线 与 基 坑 边 线 最 近 距 离 约 16 m ,拟 按 5 环 间 距 布
能 出 现 的 种 种 问 题 ,可 能 对 地 铁 结 构 造 成 不 利 变 形 , 设 沉 降 、位 移 、收 敛 监 测 断 面 ;采 用 钻 孔 的 方 式 ,将 监
安全运营提供了保障。
关键词:基坑施工;地 铁 保 护 ;监测方案
中图分类号:TU75 3 、U231
文献标志码: B
文章编号:1009-7716(2021 )06-0217-04
1 工程概况
杭 州 市 城 东 某 地 块 项 目 基 坑 平 面 尺 寸 为 265 m X 1 30 m ,项 目 地 下 3 层 ,地 上 7 层 ,局 部 1 1 层 ,建 筑 高 度 5 0 m 。基 坑 开 挖 深 度 约 12 ~ 15 m ,采 用 8 0 0 m m 厚 地下连续墙加混凝土支撑的围护形式。为了保护盾 构 隧 道 的 安 全 ,基 坑 北 侧 围 护 全 部 采 用 地 连 墙 结 构 。 并 在 东 北 角 ,于 连 续 墙 施 工 前 打 设 三 轴 水 泥 搅 拌 桩 槽壁加固。
基坑工程对运营地铁隧道影响的实测分析_魏纲
魏纲1李钢2苏勤卫2(1浙江大学城市学院土木工程系,杭州310015;2浙江大学建筑工程学院,杭州310058)基坑工程对运营地铁隧道影响的实测分析摘要杭州市某地下通道工程上跨已运营的杭州地铁1号线盾构隧道,其基坑上跨段地质条件及周围环境复杂,需对其引起的既有隧道的变形进行严格控制,因此设计中针对性地采取了地基加固、分段开挖等施工控制措施。
文章针对桩基工程阶段和基坑开挖阶段的隧道监测数据,研究分析了不同施工阶段盾构隧道竖向位移、水平向位移及收敛变形的规律和特点。
实测结果表明:桩基工程施工可引起隧道的竖向下沉(最大值为5mm),对水平径向收敛影响不大;基坑开挖可引起隧道的上浮(最大值1.9mm)及水平径向收敛变形,对水平位移影响不大。
关键词盾构隧道基坑开挖上跨地铁隧道现场监测数据分析中图分类号:U456.3中图分类号:A文章编号:1009-6582(2014)01-0179-07修改稿返回日期:2013-05-29基金项目:国家自然科学基金资助项目(51078332);浙江省自然科学基金资助项目(Z1100016).作者简介:魏纲(1977-),男,博士、副教授、硕士生导师,主要从事地下隧道施工对周边环境影响及风险控制方面的研究工作,E-mail :weig@.1前言地铁作为现代城市的交通命脉,其安全性极为重要。
但是,随着城市建设发展的需要,不可避免地会在已建地铁隧道附近进行各种施工活动[1]。
在地铁隧道附近的基坑工程会造成坑底土体的回弹与隆起,改变隧道周围土体的应力状态和应力水平,使下卧盾构隧道产生竖向和水平位移,同时横、纵截面都会产生收敛变形。
与此同时,对地铁隧道变形要求极为严格,例如,上海市地铁邻沿线建筑物施工保护地铁技术管理暂行规定[2]中指出:地铁结构最终绝对位移不能超过20mm ,变形曲率半径不小于15000m ,相对曲率不大于1/2500。
若产生变形过大,会使隧道衬砌漏水、漏泥,影响隧道的使用和适用性,甚至造成隧道主体结构发生破坏[3,4]。
杭州地铁某区间风井深基坑围护方案研究
杭州地铁某区间风井深基坑围护方案研究一、研究背景随着城市的发展和交通的便利化,地铁成为了城市重要的交通工具之一。
地铁建设中所涉及的基坑围护工程却是一个复杂而又重要的环节。
特别是在杭州这样一个地势复杂的城市,地铁建设所涉及到的基坑围护更是需要精心设计和施工。
本文针对杭州地铁某区间风井深基坑围护方案进行研究,旨在为地铁建设提供科学可靠的围护方案。
二、围护目的地铁建设中的基坑围护工程是为了保障地下工程施工的安全,并在地铁运营过程中对邻近地面建筑和地下管线造成的影响降到最低。
本次研究的围护方案旨在确保风井深基坑的施工安全,减小对周边环境的影响。
三、围护方案分析1. 地质条件分析在杭州地铁建设中,地质条件是首要考虑的因素之一。
风井深基坑的围护工程需要充分了解地下地层情况,包括土质特征、地下水情况等。
只有充分了解地质条件,才能做出准确的围护方案。
2. 围护结构设计针对该基坑的地下水情况和土质特征,围护结构设计需要兼顾刚度和变形能力。
常用的围护结构包括支护桩、土钉墙等,应根据实际情况进行选择。
围护结构的施工技术也需要经过充分的论证和优化。
3. 风险评估围护方案的制定需要进行全面的风险评估,包括施工风险和使用风险。
施工风险主要指施工过程中可能出现的问题,如地层变化、地下水涌入等;使用风险主要指地铁运营过程中可能出现的问题,如基坑变形导致地面建筑和地下管线的损坏。
通过全面的风险评估,可以更好地预防和应对可能出现的问题。
经过对地质条件的充分了解和对围护结构的设计,围护方案需要进行优化。
通过对不同围护方案的比较,选择出最适合该基坑的围护方案。
优化的依据包括成本、施工难度、可行性等方面。
在确定最优围护方案后,需要对围护方案进行详细的实施方案设计,并配合地铁施工进度进行施工。
实施过程中需要充分考虑施工质量和工期,确保围护工程的施工质量。
六、成果展示通过本次研究,我们将得出最优的围护方案,并撰写成果展示报告。
报告将包括地质条件分析、围护结构设计、风险评估、围护方案优化等内容,为地铁建设提供科学可靠的围护方案,为地铁建设和运营提供技术支持。
杭州地铁沿线某深基坑监测分析
杭州地铁沿线某深基坑监测分析摘要地铁沿线深基坑支护工程需要严格控制变形,最大限度减少基坑开挖对周边环境的影响。
本文结合杭州地铁沿线某基坑的支护设计、施工与监测布置,对基坑监测结果进行了详细分析,确保基坑的安全与信息化施工,为今后同类型的基坑监测提供参考。
关键词深基坑;支护结构;周边环境监测;深层水平位移前言随着城市建设规模的不断发展,近年来基坑工程大量出现,开挖深度与规模尺寸不断增大引发了许多新的问题[1-2]。
同时,城市中各类基础设施密集分布,相邻建筑、地下管线、公共交通等周边环境设施对基坑开挖及施工之后产生的水土压力变化与土体变形等不利影响需要更为严格的限制[3-4]。
因此,基坑工程的信息化施工和全过程监测显得尤为重要。
1 工程概况该基坑位于杭州市严家路与新塘路交叉口,地上拟建建筑为3层裙楼与20层主楼,地下设二层地下室。
基坑平面形状大致呈矩形,南北向长134m,东西向宽55m,基坑开挖面积7887m2,设计最大开挖深度约12m。
本工程位于地铁4号线保护区内,基坑东侧紧邻地铁线路和市政主干道,且基坑西侧与南侧有多幢多层住宅,距基坑很近,基坑破坏后果严重。
工程场地位于钱塘江冲积平原,地貌形态单一,场地土层包括粘质粉土、砂质粉土、淤泥质粉质黏土和粉砂,工程地质条件复杂。
2 基坑支护体系本基坑围护结构设计采用钻孔灌注桩+TRD水泥土搅拌墙作为止水帷幕,设两道钢筋砼内支撑,坑内采用疏干井的支护方案。
为了增大与地铁相邻侧围护体的刚度,将基坑东侧围护桩桩径由Φ800增加至1000mm,桩长由25m增加至35m,第二道内支撑的角撑主撑及对撑调整至900mm*800mm。
土方开挖要求严格分层、分段、对称开挖。
3 基坑监测布置及结果分析根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497- 2009相关技术要求,结合现场施工具体情况,本次监测布置包括:坡顶水平位移及沉降,深层水平位移,支撑内力,立柱沉降,地下水位,周边建筑物沉降及倾斜,周边地下管线及道路沉降,周边地表沉降。
地铁车站明挖深基坑施工监测分析
摘要:结合某地铁明挖车站深基坑土建工程,对深基坑墙顶水平位移、混凝土支撑轴力和周围建筑物沉降、地表沉降、管线沉降、地下水位进行半年跟踪监测分析。结果表明:各项的累计变化量和变化速度均在安全规定范围内,说明深基坑在施工过程中总体上处于安全状态且未对周围建筑物和管线造成危害。对地下水位超红色警戒值的险情采取有效地处理措施,监测结果表明所采取的处理措施效果明显。
结语
对地铁明挖车站深基坑施工过程中的实时跟踪监测并对监测数据处理分析为保证深基坑工程顺利施工和检验基坑围护设计的合理性尤其重要。及时洞察基坑开挖过程中的稳定性及变形规律,同时对达到预警值的情况及时采取合理的处理措施确保了基坑、周边建筑物和人员的安全,取得了良好的经济效益。
参考文献
[1]朱玉明,张永军,沈瑞鹤,等.地铁车站深基坑施工风险分析及控制[J].建筑技术,2011,42(1):54-57.
3.4周围建筑物变形监测
建筑物沉降监测采用精密水准仪,在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜监测,基点的埋设同地表沉降观测。沉降测点埋设,用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长直径200~300mm,直径10mm的膨胀螺栓。测点的埋设高度应方便观测,对测点应采取保护措施,避免在施工过程中受到破坏。每幢建筑物上一般布置4个观测点,特别重要的建筑物布置6个测点。建筑物的变形监测应按围护结构施工中1次/天、开挖过程1次/天、主体施工1次/3天的频率进行。
关键词:地铁车站;明挖施工;深基坑;监测
引言
明挖法广泛运用于地铁车站深基坑施工中,随着基坑深度的增加,基坑开挖风险逐渐增大。在深基坑的施工过程中,对其进行长期跟踪监测是保证周边建筑物、管线、人员和深基坑施工等安全的前提。深基坑周围环境复杂,存在众多不可预见因素,随时可能使深基坑处于危险状态。因此,必须在深基坑开挖和支护过程中加强监测,掌握周边建筑物、地表沉降、管线、地下水位等实时动态,对可能出现的危险进行预报并及时采取处理措施。
杭州市某深基坑工程监测报警分析及处理
杭州市某深基坑工程监测报警分析及处理摘要:以杭州市萧山区彩虹大道下穿萧山西站立交工程基坑施工为背景,对基坑围护结构、地基加固、土方开挖、支撑体系转换、基坑监测等方面进行施工及技术总结。
重点分析基坑土方在开挖过程中出现的支撑轴力及围护结构深层水平位移报警的原因以及采取相关措施,安全顺利的完成了基坑开挖,为类似工程提供施工经验。
关键词:市政隧道工程;基坑监测报警;总结施工经验1工程概况杭州市萧山区彩虹大道里程K4+395至K4+915采取暗埋隧道形式,隧道下穿铁路萧山西站,主线隧道全长520m,分为铁路I、II区基坑和市政①至⑤区基坑共计7个基坑,基坑平均开挖深度约14.5m。
其中市政⑤区在基坑开挖至13.5m 时出现支撑轴力及围护结构深层水平位移报警,支撑报警位于基坑正中间的第三道,深层水平位移报警点位于基坑长边正中间位置。
2市政⑤区基坑情况⑤区基坑尺寸为30*50m;围护体系采用1000mm和800mm厚地下连续墙+三道钢筋砼支撑,坑底设∅850@600三轴搅拌桩裙边+抽条加固,加固范围至坑底以下5m,基坑开挖深度为13.5-13.75m,地连墙设计桩长35m。
第一道支撑尺寸为800x800mm,第二道支撑尺寸为1000x800mm,第三道支撑尺寸为1200x800mm。
深层土体位移预警值为50mm;支撑轴力预警值分别为第一道支撑6000kN,第二道支撑10000kN,第三道支撑12000kN。
3地质及水文情况3.1 地质情况①-0层杂填土(Q4):灰色,全场分布,多为建筑垃圾,场地地面标高 6.8m。
①-1层粉质粘土(a1Q43):灰黄色,软塑~可塑,饱和,层顶标高5.65m~2.77m。
①-2层粘质粉土(a1Q43):灰色,稍密~中密,层顶标高3.98m~0.23m。
②-1层淤泥质粘土(al+mQ41):灰色,流塑状,饱和,高压缩性,含腐蚀质,切面光滑,干强度中等,韧性中等。
层顶标高2.60m~-17.07m。
地铁站工程深基坑的施工监测方法论文
地铁站工程深基坑的施工监测方法论文地铁站工程深基坑的施工监测方法论文[ 摘要] 某地铁站工程基坑开挖深度23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法,为保证基坑开挖及结构施工安全, 采用信息法施工,本文介绍其监测方法、监测设施、数据处理与反馈。
[ 关键词] 基坑开挖;信息法施工;监测方法;监测设施;数据处理与反馈1 概述某地铁站工程基坑长14812 m , 宽28175 m , 开挖深度23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法。
按设计要求, 为保证基坑开挖及结构施工安全,基坑施工应与现场监测相结合,根据现场所得的信息进行分析,及时反馈并通知有关人员,以便及时调整设计、改进施工方法、达到动态设计与信息化施工的目的。
该基坑的监测内容主要有:基坑壁(地下连续墙) 的水平位移观测(测斜);地下连续墙顶水平位移监测;混凝土内支撑梁的轴力测试;钢管支撑梁的轴力测试。
通过基坑位移与支撑梁的内力监测,基本上可以了解基坑的'稳定情况。
该工程通过信息化施工,监测小组与驻地监理、设计、业主及相关各方建立良性的互动关系,积极进行资料的交流和信息的反馈,优化设计,调整方案,保证了工程施工的顺利进行。
2 监测组织按该工程的特点和要求,施工单位与勘察研究机构合作,组建专业监测小组,负责该工程监测的计划、组织和质量审核。
制定如下组织措施: a) 监测小组由经验丰富的专业技术人员组成;b) 做好基准点和监测点的保护工作; c) 采用专门的测量仪器进行监测,并定期标定; d) 测量仪器由专人使用,专人保养,定期检验; e) 测量数据在现场检验,室内复核后才上报,并建立审核制度,对采集的数据及其处理结果经过校验审核后方可提交; f) 严格按现行《建筑基坑支护技术规程》等规范与有关细则操作; g) 根据测量及分析的结果,及时调整监测方案的实施; h) 测量数据的储存、计算与管理,由专人采用计算机及专用软件进行; i) 定期开展相应的QC 小组活动,交流信息和经验。
某地铁明挖车站深基坑监测分析
某地铁明挖车站深基坑监测分析作者:韩纪亮宋杨郝光来源:《科技创新导报》2020年第10期摘要:以某地铁明挖车站深基坑工程为依托,选取标准段中一个较为典型的测试断面,分析了围护结构在基坑开挖过程中所表现出的受力与变形特点和周边建筑物、地下管线的沉降变形特征,并将实测值与理正计算值进行了对比分析。
分析结果表明:围护桩深层水平位移分布呈鼓肚状,在内支撑拆除的过程中仍有小幅增长,水平位移最大位置距坑底约0.2H(H为开挖深度);内支撑轴力总体呈现出第三道最大、第一道最小的分布特点,在拆除第三道支撑后,其余两道支撑轴力增幅均较为明显;距离基坑越近,越靠近土方先期开挖位置的地下管线沉降变形越大,无压力管线比压力管线变形大;基坑开挖对距离基坑一倍坑深外的建筑物沉降影响较小;围护桩深层水平位移实测值、内支撑轴力实测值均小于理正计算值。
研究结果可为类似地铁深基坑围护结构的设计与施工提供参考。
关键词:地铁深基坑内支撑现场监测地铁建设已经成为我国各大城市地下空间开发的重点方向,其中地铁车站大部分采用明挖法施工。
我国幅员辽阔,地铁明挖车站深基坑工程地质条件复杂,区域性强。
城市市区内地上、地下构建筑物密集,对变形控制要求高,深基坑支护设计理念已由传统的强度控制转向变形控制。
因此,开展城市地铁深基坑现场监测,对于理解和掌握深基坑变形趋势与规律具有重要意义。
乔亚飞、丁智、郭利娜、武朝军、李淑等人对我国不同地区地铁深基坑变形与围护结构受力特性等做过相关的研究工作。
本文以石家庄市地铁某明挖车站深基坑工程为背景,分析了该车站基坑标准段一个较典型断面的现场监测数据,并与理正计算结果进行了对比,研究结果可为类似地铁深基坑围护结构的设计与施工提供参考。
1 工程概况与地质条件1.1 工程概况该地铁车站为地下二层双柱三跨现浇钢筋混凝土箱型结构,车站覆土约3.5m,该车站标准段宽度21.1m,盾构段宽度25.3m,车站长度232.0m。
车站主体基坑标准段深约17.4m,端头井深约19.0m。
杭州地铁工程某车站施工监测方案
XX地铁1号线工程XX站施工监测方案1 编制依据(1)施工设计图纸,《XX地铁1号线工程施工设计第四篇车站工程第十五册XX站第二分册结构与防水第1册主体围护结构》(HD1/S/STE/04/Z15/JG/01/B)[上海市隧道工程轨道交通设计研究院];(2)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);(3)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97);(4)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);(5)《孔隙水压力测试规程》(CECS55:93);(6)《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97);(7)《地下铁道设计规范》(GB50157-92);(8)《XX地区建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2000)(9)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999);(10)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999);(11)《工程测量规范》(GB50026-97);(12)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91);(13)《基坑工程施工监测规程》(DJ/TJ08-2001-2006);(14)《市政地下工程施工质量验收规范》(DG/TJ08-236-2006 J10819-2006)(15)现场勘察所掌握的情况和资料及我单位现有的技术水平、施工管理水平、机械设备装备能力及多年从事基础工作所积累的施工经验。
2 工程概况2.1 地理位置XX站位于XX市机场路与天城路(文晖路)十字交叉口的天城路路面下,站体沿天城路布置呈东西走向。
车站起点里程为K19+334.151,车站终点里程为K19+512.151,岛式站台,站台计算长度中心线里程为K19+403.251,车站总长181.2m;标准段开挖宽度22.5m,最大开挖深度17.5m,端头井处开挖宽度26.4m,最大开挖深度18.7m,顶板覆土约3m。
车站结构包括车站主体部分和附属部分,附属结构由4个出入口、6个风井、1个残疾人电梯井和2个电缆引入井组成。
杭州地铁站深基坑开挖监测及分析
第 20 期
J
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杭州地铁站深基坑开挖监测及分析
李纪成,梅利芳
(湖北工业大学 土木建筑与环境学院,湖北 武汉 430068)
摘要:以杭州地铁 1 号线武林广场站 深 基 坑 开 挖 为 背 景,对 施 工 中 引 起 的 周 边 地 表 沉 降、坑 外 地 下 水 位 变
砼柱作支撑,采用盖挖逆作法施工,基坑内降水,叠合 墙
重要举措之一 [1~4].叶 帅 华 [5]、丁 智 [6]等 通 过 分 析 基 坑
开挖所导致的围护 结 构、土 体 的 侧 向 位 移、支 撑 轴 力 变
化、周边地 表 沉 降 和 临 近 建 筑 物 沉 降 以 及 管 线 移 位 变
结构形式.
φ1500)、电 力、电 信 等 管 线;南 侧 的 体
白恶系的凝灰质粉砂岩.主要地层特征见表 1.
表 1 主要土层物理力学参数
土层
①1
土层名称
杂填土
④2
淤泥粉质粘土
⑨2
含砾细砂
1
泥质、全风化
⑥2
粉质粘土
4
圆砾
2
3
凝灰质强风化
粉砂岩中风化
顶板高度/m
层厚/m
5.
92~7.
89
0.
9~5.
8
-21.
64~-11.
56
0.
6~3.
8
9~54.
8
-45.
地铁车站基坑安全风险评估及监测分析研究——以杭州香积寺路地铁车站为例
1 工 程 概 况
香积寺路 站 位 于 规 划 的 香 积 寺 路 北 侧,沿 长 乐路南北向布置。车站有效站台中心里 程 K30+ 155.730,车 站 总 长 162 m(内 衬 墙 外 包)。香 积 寺 路站为地下三层双柱三跨箱型框架结构。香积寺 路 站 总 建 筑 面 积 13674 m2,主 体 面 积 11328 m2,附 属面积2346 m2。车 站 共 设 4 个 出 入 口 及 2 组 风 亭。车站主体一般 宽 度 22.3 m(内 衬 墙 外 包),小
[关 键 词 ] 车 站 基 坑 ;安 全 风 险 ;风 险 控 制 ;监 测 分 析 [中 图 分 类 号 ] P258 [文 献 标 识 码 ] A [文 章 编 号 ] 1007-3000(2018)11-1326-5
0 引 言
随着城市化进程 的 推 进,城 市 的 交 通 压 力 也 愈发加剧,而城市轨 道 交 通 的 建 设 能 够 有 效 缓 解 城市的交 通 压 力。 全 国 各 大 城 市 也 在 紧 锣 密 鼓 地推进地铁隧道的 建 设 工 作,预 计 到 2020 年,全 国近50个 城 市 拥 有 轨 道 交 通,总 里 程 数 将 达 到 6000km,总投 资 近 4 万 亿 元。 在 如 此 庞 大 的 交 通体系建设下,地铁 车 站 的 建 设 也 是 不 可 忽 略 的 一部分。目 前,地 铁 车 站 基 坑 向 面 积 更 大、深 度 更深、结构 更 复 杂 方 向 发 展,随 着 周 边 环 境 的 复 杂 化 ,地 铁 车 站 的 建 设 也 面 临 着 重 大 考 验 。
杭州地铁某站基坑施工管涌分析处理方案
杭州地铁××站基坑施工管涌分析处理摘要以杭州地铁秋涛路站东区基坑施工两次管涌为例,分析发生管涌的原因、处理措施,并介绍深基坑降水的重要性、围护结构渗漏的检验和加固以及安全性验算方法等。
关键词基坑施工涌水涌砂分析处理1 工程概况杭州地铁一号线试验段××站,位于杭州市秋涛路与婺江路交叉路口,沿婺江路地下布置,穿过秋涛路和新开河。
该站为地下双层岛式车站,车站总长259.6m,车站宽度18.9m,采用双层双跨箱形框架结构,顶板覆土埋深约5.0m,底板埋深约18.0m,车站围护结构采用φ1000@750钻孔咬合灌注桩,插入比约为1∶0.8。
2 工程地质和水文地质根据工程详细勘察报告,基坑开挖影响范围内各土层的岩土物理力学指标如表1所示。
场区地下水分布为浅层潜水和深层承压水。
浅层潜水属孔隙性潜水类型,主要赋存于上部①层填土和②层粉土、粉砂中,补给来源主要为大气降水及地表水,地下水位随季节性变化,勘探期间测得地下水位埋深0.85~3.45m。
承压水主要分布于深部的⑧-1层中细砂和⑧-3层圆砾夹卵石中,水量较丰富。
隔水层为上部的粘性土层(⑤、⑥层),承压水头埋深约在地表下5.00m,即黄海高程3.62m。
3 工程特点(1)基坑开挖深度较大,最深达18m;(2)基坑周围地下管线密集,邻近建筑物多,环境条件较差;(3)基坑地层主要为砂质粉土,开挖时极易产生侧向变形、开挖面隆起而引起边坡失稳及基坑涌水等不利现象;(4)基坑底有淤泥质粉质粘土下卧层(层面距离坑底约5m),该层物理力学性质指标尚可,渗透系数较小,对于坑底抗管涌比较有利。
总之,场区地下水位高、土渗透系数大。
同时粉土、粉砂地层对基坑涌水极为敏感,围护结构一旦漏水影响范围很大,因此地下水位的控制和保证围护结构的止水性能是工程成败的关键。
4管涌情况工程由于受拆迁及秋涛路交通疏解的影响,为确保总工期不变,将车站以秋涛路为界,分为东、西两区施工。
杭州地铁粉砂地层深基坑支撑轴力监测分析研究
图1 基坑支护剖面
图2 ZL7-1~ZL7-5轴力图
3.实测轴力与设计轴力的对比分析
如图2所示,轴处7-4撑轴力的最大值达到了5847kN,并且长期稳定在5000kN以上,远远超过了设
图3 ZL6-1~ZL6-6轴力图
由图3可知,轴6-3撑轴力的最大值达到了4112kN,从8月6日开始就一直超过设计值1800kN;而6-6撑轴力的最大值只有441kN,远低于设计值。
10
图4 基坑有限元计算模型
计算工况分为三种:工况1按第五、六道支撑土方超挖,即在第四道支撑设置之后直接开挖至基坑底部,再架设第五、第六两道钢支撑;工况2按设计要求依次架设支撑,均开挖至支撑下0.5m时架设钢支撑;工况3在按第五道支撑土方超挖,即基坑开挖至第六道支撑标高时架设
图5 计算与实测位移对比
图6 计算与实测支撑轴力对比四、结语。
杭州地铁深基坑工程监测管理规定-杭州建设工程质量安全监督总站
杭州地铁深基坑工程监测管理规定前言为了保证杭州地铁深基坑工程的质量和安全,杭州建设工程质量安全监督总站制定了《杭州地铁深基坑工程监测管理规定》。
此规定适用于杭州地铁深基坑工程的监测管理,旨在规范监测工作,提高监测水平,确保工程质量安全。
监测职责1. 工程建设单位工程建设单位需要负责组织监测监理、勘察设计等单位编制监测方案,并提交相关资料,包括但不限于基坑开挖计划、基坑支护方案、监测方案等。
2. 监理单位监理单位需要监督工程建设单位将审核意见整合为监测方案,并审核监测方案的合理性和可行性,承担监测工作质量的监督和管理。
3. 监测单位监测单位需要依照监测方案的要求,按时按点组织实施监测,并将监测数据及时上报给监理单位、工程建设单位等相关单位。
监测单位要制定监测计划及数据处理方案,并定期向工程建设单位、监理单位等上报监测数据处理结果。
监测内容1. 表面沉降基坑周边范围内表面沉降监测是基坑工程监测中重要的内容之一,不仅能够了解基坑工程的影响范围,还能够及时发现任何沉降变形,为采取应急措施提供可靠的数据支持。
2. 建筑物变形在基坑施工期间,围墙、标志、建筑物等的变形情况需要进行监测记录,以便及时发现变形并采取相应措施,保证基坑施工对周边建筑物的影响降至最低。
3. 能见度当基坑开挖到一定深度时,基坑内会产生大量粉尘,严重影响施工作业效率和人员的健康。
此时需要对基坑内的能见度进行监测,及时采取防尘措施。
4. 支护结构变形基坑开挖过程中,支护结构的变形需要进行监测记录,以确保支护结构合理安装,并及时发现支护结构变形情况。
监测频次1. 表面沉降表面沉降监测需要根据基坑的大小和位置等因素来决定监测频次和监测点位数量,同时要根据开挖及支护的情况,及时调整监测频次和点位。
2. 建筑物变形建筑物变形监测需要在工程开工前、开挖期、开挖结束后及施工期结束后分别进行,同时针对不同类型的建筑物,监测时需要选择适当的测量方式。
3. 能见度能见度监测需要在基坑深度达到一定标准时给予监测,并按照实际情况定期进行监测。
杭州地铁深基坑工程监测管理规定-杭州建设工程质量安全监督总站
杭州市地铁深基坑工程监测管理规定第一章总则第一条为进一步加强本市地铁建设工程深基坑施工监测工作的监督管理,提高监测水平,确保工程及相邻设施和人员的安全,依据《中华人民共和国建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》、《建筑基坑工程监测技术规范》、建设部《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》等法律、法规和规定,结合本市实际,特制订本规定。
第二条本市行政区域内地铁建设工程深基坑(以下简称深基坑)施工的监测活动,应遵守本规定。
第三条本规定所称地铁深基坑,是指地铁基坑开挖深度5米及以上的基坑。
本规定所称深基坑施工过程,包括基坑(含边坡)支护结构、支撑体系、基底加固、地下水处理和土方开挖、主体结构等阶段.第四条杭州市建设工程质量安全监督总站(以下简称总站)负责实施对所办理监督登记手续的地铁工程深基坑施工监测活动的监督管理。
第二章一般规定第五条地铁深基坑工程设计单位应当在施工图中明确工程及其周边环境的监测要求和监测控制标准等内容。
工程监测的设计要求应包括监测范围、监测项目、监测频率和监测报警值等。
当有深基坑施工影响范围内需进行保护的周边建筑物、构筑物及地下管线时,设计单位应明确所涉及的建筑物、构筑物及地下管线的监测要求和监测控制标准。
第六条深基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方监测单位对基坑工程实施监测,第三方监测单位应当具有相应工程勘察资质,监测单位不得转包监测业务,不得与所监测工程的施工单位有隶属关系或者其他利害关系。
第七条监测单位应根据工程地质和水文地质条件、安全质量风险评估报告、基坑安全等级、基坑周边环境和设计文件要求,制定科学合理、安全可靠的第三方监测方案,报由建设单位组织专家进行专项论证,并经建设、设计、施工、监理及监测单位主要负责人签字认可,必要时还须与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施.方案内容应包括:(一)监测工程概况及测点布点平面图;(二)监测范围、项目及内容,包括监测范围、监测项目、监测周期、测点数量、测点布置、监测方法及精度、监测频率、报警值及巡视检查的内容、记录和报警信息传送方式;(三)监测计划,包括监测人员、仪器设备、监测时间和监测项目负责人;(四)遇有异常天气或突发情况的报告及应急措施。
地铁车站工程深基坑支撑轴力监测与分析
现代物业Modern Property Management1 支撑轴力监测方案这种方案是车站监测的一种非常重要的方法,支撑轴力监测可以明显地反映出车站的安全问题。
对支撑轴力监测数据加以计算分析来测算围护体系接下来一段时间的变化是监测中非常重要的一项。
施工的进度会影响到支撑轴力。
当其旁边动荷载骤然增多时会发生突变的情况,其中有吊车、钢筋这些加工区。
在开始挖的时候因为钢支撑量少,使其容易受到外界影响导致轴力值突变,在设计与施工过程中需要给予关注。
在钢支撑全部安好后,每个支撑轴力值都较为稳定。
在我们对其监测时会发现,天气温度变化、支撑的架设拆除、地表的变化、坑外水位变化、基坑的深度、围护桩的变化等一系列因素都会对支撑轴力产生影响。
1.1 测点布置。
内支护系统中很重要的一部分就是支撑,它可以维持基坑的稳定和保障施工的安全。
支撑轴力可以明显地反映出在基坑开挖时围护结构的内力变化,为了精确了解内支护系统受力状况,快速对不正常的监测情况报警,我们要选择工程情况相对复杂的端头井及标准段位置来监测,重点监测那些具有代表性的支撑。
1.2 支撑设计。
砼支撑相比钢管支撑来说,它变形小,水平受压能力较强,而且较深的基坑两边的土压力较大,第一道支撑需要能够承受较大的水平压力,因此可以选用砼支撑来充当它的第一道防护。
基坑下部对支撑承受土压力要求较小,因此选用钢管支撑当作我们的第二和第三道防线。
钢材是较为理想的弹塑性的材料,相比于混凝土来说,它可以施加预应力,为了减小钢支撑与围护桩连接节点之间无法避免的间隙和减去支护系统的松弛现象,我们需要对钢支撑加一个预加轴力。
与此同时,围护桩的位移量也可以通过这种方法来减少,并且这样还可以减小支护结构的变形,使基坑内支护系统更稳定。
1.3 轴力计安装。
用焊接法将安装架的圆形钢管上没有开槽的一端与支撑的活络头上的钢板固定,焊接中必须要使钢支撑中心轴线与安装架中心点在一条直线上。
等到冷却完成,在已经焊好的圆形护筒内放入轴力计,轴力计需要用4个M10螺丝固定住,这样是为了使轴力计在支撑吊装时保证不滑落。
基坑开挖对旁边盾构隧道影响研究综述_魏纲
低温建筑技术2014年第2期(总第188期)基坑开挖对旁边盾构隧道影响研究综述魏纲,蔡吕路,赵城丽(浙江大学城市学院土木工程系,杭州310015)【摘要】随着城市化建设的推进,地铁建设变的越来越广泛,邻近地铁隧道的基坑工程也越来越多。
深基坑开挖施工将对旁边既有地铁盾构隧道产生较大的不利影响,使隧道产生附加变形和受力,关系到隧道的正常使用和安全性问题。
根据现有研究成果,将基坑工程对旁边隧道影响的研究方法归纳为:现场实测分析、数值模拟、理论计算方法和离心模型试验法。
对发展概况及研究进展进行综述,提出需要进一步研究的课题和研究思路。
【关键词】基坑开挖;旁边既有隧道;水平位移;收敛【中图分类号】TU941【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2014)02-0124-04城市交通拥堵问题越来越严重,建设地铁已成为解决问题的可靠方法。
目前,临近旁边既有地铁隧道的基坑工程越来越多。
基坑是大型的土方开挖工程,基坑开挖会导致周围土体产生移动,使旁边的既有盾构隧道产生附加变形和受力。
而地铁运营对隧道的变形有严格要求,通常地铁结构最终绝对位移不能超过20mm[1]。
因此,有必要研究基坑工程对旁边既有盾构隧道可能带来的不利影响。
本文收集了国内外现有研究成果,将基坑工程对旁边隧道影响的研究方法归纳为:现场实测分析[2-11]、数值模拟[8-19]、理论计算方法[20]和离心模型试验法[21]。
对研究现状进行了归纳,提出了现有研究的不足之处和需要进一步深入研究的课题。
1国内外的研究现状国内外研究中与本课题相关的研究内容主要包括:①研究在基础工程整个施工期间(包括桩基施工、土体开挖、支护与加固等),旁边既有盾构隧道产生的总变形(包括收敛变形、竖向位移和水平向位移)和受力(包括轴力、弯矩和剪力等)的变化规律,判断是否超过预警值和控制值。
研究隧道产生的附加变形和受力的变化规律及大小;②研究引起隧道变形的影响因素(包括隧道与基坑的水平间距、基坑开挖尺寸、支护与加固方法等),研究隧道变形的范围,预测隧道产生的最大水平位移值;③研究不同的基坑施工工况(包括施工方案、开挖方式、加固控制措施等)对隧道可能的影响程度,通过比较得到最佳的设计和施工方案;④研究基坑降水对隧道的影响。
软土地区某地铁车站深基坑变形分析
软土地区某地铁车站深基坑变形分析摘要:随着中国经济的快速发展和现代城市规模不断扩大,地铁由于运输能力大、运行速度快、准点率高、舒适性高及安全性能好等优点成为各大中城市选择的重要交通方式。
但是地铁车站属于地下工程,一般采用明挖法进行施工,对土体的开挖深度大,影响着基坑本身的安全稳定也为周边环境带来风险,呈现出最为主要的工程问题有围护结构的大变形、失稳;坑底土体的隆起和周边地表的沉降超过报警值或者超过结构物的控制限制。
因此,有必要进一步认识地铁深基坑工程开挖过程中围护结构的承载机理,地基土的变形特征。
关键词:软土地区;地铁车站;深基坑变形引言随着大都市城建工程的迅猛发展,交通量剧增引发的拥堵问题普遍发生,大型交通工具地铁越来越受到大都市人们的喜爱。
因此,许多城市都开始大力建设地铁工程。
与此同时,地铁工程开挖基坑时所遇到的基坑支护设计问题也受到广大工程师及学者的重视。
1地铁车站基坑常见的支护体系与设计依据针对地铁车站的不同建设需求及施工条件,可选择的基坑支护体系众多,常见体系包括:挡土体系、隔水体系、支撑体系等。
第一种体系通常是采用支护桩墙搭建的方式以此抵抗来自基坑外部的压力。
第二种体系是通过旋喷桩、水泥搅拌桩等支护结构,实现对基坑外地下水的阻隔。
第三种体系在实际应用中通常是将支撑结构作为基坑中围护墙的侧向力,以此避免支护桩墙出现位移。
在所有支护体系设计中,都需要明确地铁车站基坑的基本围护结构、地下水位、土方工程等内容。
对其支护体系进行设计时,需要结合理论计算得出的数据以及工程实际经验。
对其进行综合考量,不可仅仅依赖于某一方面依据造成设计方案的片面,以此在综合各项因素基础上,促进基坑支护结构的安全性、可靠性以及经济性提升,在进行对地铁车站的基坑支护设计时,应当将工程施工区域内岩土工程勘察报告作为重要依据,在确定基坑支护应当满足的功能条件后,结合基坑周围实际环境以及地质条件,综合对基坑施工的复杂度、基坑深度等进行考量,为了方便设计,可将地铁车站基坑支护结构的侧壁安全等级进行划分,按照支护结构失效后对基坑周围及主体结构施工安全影响的严重程度,将其安全等级从高到低划分为一级(很严重)、二级(严重)和三级(不严重)。
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第49卷第6期2016年12月武汉大学学报(工学版)Engineering Journal of Wuhan UniversityVol.49No.6Dec.2016收稿日期:2016-05-15作者简介:魏纲(1977-),男,博士,教授,硕士生导师,研究方向为地下隧道施工对周边环境影响及风险评估与控制,E-mail:weig@zucc.edu.cn.基金项目:住房和城乡建设部2015年科学技术项目计划(编号:2015-K5-026).DOI:10.14188/j.1671-8844.2016-06-020文章编号:1671-8844(2016)06-0917-07杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析魏纲,华鑫欣,虞兴福(浙江大学城市学院土木工程系,浙江杭州 310015)摘要:以杭州地铁某车站深基坑开挖为工程背景,对该基坑开挖引起的支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降以及周边地下管线沉降实测数据进行分析.研究结果表明:基坑开挖初期提高支撑轴力监测频率并加快支撑的布设,是保证基坑安全施工的重要手段;后续支撑的架设会使第一道支撑轴力产生拉力,要防止第一道支撑与围护结构脱开;地表沉降最大点与基坑边有一定距离,沉降曲线多呈盆形;基坑开挖会使邻近建筑物产生不均匀沉降;周边地下管线与地表的沉降大小和测点与基坑的相对位置有关,标准段附近沉降大于端头井段,标准段中部沉降最大,平行于基坑边的管线产生不均匀沉降.关键词:地铁车站;深基坑;监测;轴力;沉降中图分类号:TU 941 文献标志码:AConstruction monitoring analysis of deep foundation pit excavation of ametro station in HangzhouWEI Gang,HUA Xinxin,YU Xingfu(Department of Civil Engineering,Zhejiang University City College,Hangzhou 310015,China)Abstract:Based on the deep foundation pit excavation of a metro station in Hangzhou,the monitoring dataof bracings’axial force and ground settlement,building settlement,surrounding underground pipeline set-tlement caused by foundation pit excavation have been analyzed.The results show that the increasing fre-quency of axial force monitoring and speeding up the layout of bracings in the early days of excavation is agood way to ensure construction safety.The follow-up bracings will make the axial force of the first brac-ing be tensile force;and it’s necessary to prevent the first bracing from getting out of the exterior protec-ted construction.There is a distance between the maximum surface settlement point and the foundationpit,and most settlement curves are basin shaped.The adjacent building shows the uneven settlement be-cause of the excavation.Surrounding underground pipeline settlement and ground settlement are related tothe relative position of monitoring site and foundation pit.When the settlement near the standard segmentis larger than that near the end well segment;the maximum settlement point is near the middle of thestandard section segment.The pipelines parallel to the edge of the foundation pit show the uneven settlement.Key words:metro station;deep foundation pit;monitoring;axial force;settlement 随着城市建设规模的不断发展,地下空间的建造越来越多.城市地铁车站建设的数量急剧增加,车站深基坑工程向规模更大、深度更深、环境及地质条件更复杂的方向发展.但与此同时地铁车站深基坑安全事故也频频发生,如杭州地铁1号线湘湖站深基坑坍塌事故等.深基坑工程仍是高风险、高难度的岩土工程热点课题[1-4].因此开展对地铁车站深基坑的监测与分析研究具有重要意义.武汉大学学报(工学版)第49卷目前,有许多学者对地铁车站基坑开挖引起的墙体位移、墙顶位移、深层土体位移、轴力、地表沉降等实测数据进行了研究分析[5-10].廖少明等[5]分析了苏州地区采用不同挡土结构、不同形状的大尺度深基坑的变形性状.张雪婵等[6]以杭州庆春路过江隧道江南工作井为例,对墙体水平位移、地表沉降、地下水位及混凝土支撑轴力进行监测分析,并提出了高承压水控制和防治对策.张忠苗等[7]对庆春路过江隧道深基坑监测数据进行分析,讨论了SMW工法加钢支撑围护结构体系基坑变形的影响因素.杨有海等[8]对杭州地铁秋涛路车站深基坑监测数据进行分析,总结了工况对桩体的侧向变形与钢支撑轴力等的影响.丁智等[9]对杭州地铁新塘路、景芳路交叉口工程深基坑进行监测分析,总结了土体深层水平位移和墙体深层水平位移的规律,分析了地下水位与地表沉降的关系.丁勇春等[10]对上海软土地区地铁车站基坑实测数据进行分析,探讨了基坑围护结构变形、坑外土体变形及地表沉降的一般规律.但杭州地区土质条件特殊,对该地区地铁车站深基坑的实测分析还不充分,基坑开挖引起管线及建筑物不均匀沉降的报道也较少见.本文以杭州地铁某车站深基坑工程为背景,分析了该基坑开挖引起的支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降以及周边地下管线沉降实测数据的变化规律,针对施工和监测方案提出了一些建议.1 工程概况1.1 车站基坑概况该地铁车站为地下4层岛式车站,结构形式为双柱3跨钢筋混凝土框架结构.主体基坑长149m,标准段宽度21.9m,盾构井段宽度25.8m.端头井挖深34.5m,标准段挖深33.0m.西侧盾构井为双接收,东侧盾构井为始发和接收.围护结构采用1.2m厚地下连续墙,地连墙总长58m,其中端头井插入比为1∶0.706,标准段插入比为1∶0.681.支撑体系第1道采用钢筋混凝土支撑,地下3层和4层顶板作为逆作板,其他6道支撑为钢支撑.端头井第2~5道支撑为Φ609×16钢管支撑,第6道为Φ800×16钢管支撑,第7道为双拼Φ800×16钢管支撑.标准段第2、3、5道为Φ609×16钢管支撑,第4、6、7道为Φ800×16钢管支撑.压顶梁为1 400mm×1 000mm钢筋混凝土,标准段第2、3、5道支撑采用H500×400×20×20钢围檩,第4道支撑采用1 400mm×1 000mm钢筋混凝土围檩.地下3层顶板以下采用长度8.7m的高压旋喷桩抽条加固.车站附属结构包含6个出入口(公共区5个出入口,设备区1个消防出入口)及2组6个风亭.本工程施工工序:1)地面平整后施工导墙,待导墙达到设计强度后分幅施工地下连续墙,之后施工高压旋喷桩及降水井;2)坑内潜水降水后,开挖并浇筑第1道支撑及压顶梁;3)待第1道支撑及压顶梁达到设计强度的90%以后,开挖并施工第2道支撑;4)开挖并施工第3、4、5道支撑;5)开挖并浇筑地下3层顶板,达到设计强度90%以后,开挖并施工第6道支撑;6)开挖并浇筑地下4层顶板,达到设计强度90%以后,开挖并施工第7道支撑;7)开挖至坑底,施工垫层、防水层、结构底板.待底板强度达到设计强度的90%以后,浇筑地下4层侧墙.待侧墙达到设计强度70%时,拆除第7道支撑;8)分别浇筑地下3层、2层、1层侧墙,并拆除相应支撑.1.2 地质条件该场地位于杭州东北部冲海积平原区,拟建场地第四纪覆盖层厚51~53m.上部主要为钱塘江近代冲积沉淀的粉土、砂土,下部为海相沉积地层,各土层的物理力学指标见表1.表1 各土层物理力学性质指标Table 1 Physico-mechanical parameters of soil layers土层序号土层名称含水量/%重度/(kN·m-3)压缩模量/MPa固结快剪(标准值)粘聚力c/kPa内摩擦角φ/(")①1杂填土-17.5---①2素填土-18.5---③2砂质粉土28.4 19.1 8.5 9.0 26.0③3砂质粉土26.4 19.5 11.0 6.0 29.0③5砂质粉土25.9 19.6 9.0 6.0 27.0③6粉砂23.9 19.6 14.0 5.0 33.0③7砂质粉土25.7 19.4 10.0 5.0 30.0④2淤泥质粘土46.3 17.2 2.5 13.0 13.0⑥1淤泥质黏土35.6 18.1 4.0 11.5 19.0⑥2淤泥质黏土39.6 17.8 4.0 14.5 16.0⑧1淤泥质粘土42.3 17.5 4.5 18.5 13.5⑧2灰色粘土45.9 17.2 5.5 24.0 11.0粉质黏土24.4 19.7 13.0 35.0 21.02粉细砂19.1 20.0 17.0 11.0 32.04圆砾23.0 20.4-2.0 40.0819 第6期魏纲,等:杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析1.3 水文条件该工程南侧为官河,通过水闸与京杭运河相通,其水位受潮汐等影响明显.地下水类型主要为第四纪松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水,深部为基岩裂隙水.浅部地下水属潜水类型,受大气降水及地表径流补给.地下水静止水位埋深一般为1.00~3.12m,潜水水位埋深为2.01m.浅层地下水水位年变幅为1.0~2.0m,多年最高地下水水位埋深0.5~1.0m,地下水流速较小.承压水主要为深部第4层圆砾中赋存的承压水(该两层承压水相通),承压水含水层层面埋深42.0~43.0m.1.4 周边环境该车站位于杭州市城东新城西南侧,北侧为在建火车东站西广场;东北侧为中建三局住宿板房群,位于基坑东北侧的杭州地铁1号线闸弄口站~火车东站区间已基本贯通,本基坑距区间隧道最近距离为33.08m;东南侧为浅基础民房,距离基坑最近距离约18m;西南侧毗邻新塘路与天城路改建道路及官河,官河距离本基坑围护结构35.31m,河床底位于现状地面以下5m;官河支流距离基坑围护墙体17.48m,该河道目前已填埋作为环站西路临时路面.西北侧为某在建小区.1.5 基坑监测项目及测点布置基坑监测项目主要内容包括:1)钢筋混凝土支撑、钢支撑轴力;2)地表沉降;3)周边建筑物沉降;4)给水、燃气、电力、弱电等管线沉降.监测点平面布置图见图1和图2.图1 基坑监测点平面布置图(单位:m)Fig.1 Layout of monitoring site of foundation pit(unit:m)2 监测数据分析2.1 支撑轴力数据分析钢支撑轴力监测点共设置18个断面,从第2道图2 基坑监测点平面布置图(单位:m)Fig.2 Layout of monitoring site of foundation pit(unit:m)支撑开始,其中第7道钢支撑时间短、数据少,故不作研究.图3为ZL9断面钢支撑各层轴力图,正值表示受压,负值表示受拉,以下同.如图所示,轴力稳定以后,第4层和第6层钢支撑轴力最大,最终轴力值分别为2 750kN和3 000kN;其他层钢支撑最终轴力值均在1 500kN上下;第2层轴力大于第3层和第5层,这与设计值第2层轴力设计最小有较大出入.图4为ZL10断面钢支撑各层轴力图.如图所示,轴力稳定以后,仍是第4层和第6层钢支撑轴力最大,但第4层钢支撑轴力明显大于第6层,稳定后大于4 000kN,远大于报警值2 280kN.第6层钢支撑轴力仍为3 000kN左右.而其他钢支撑最终轴力值均在1 000kN上下,相比设计值有较大的富余量,支撑轴力的设计还有待优化.图3、4表明:9月15日后第2、3道钢支撑布设后,轴力一直增长.10月20日当基坑开挖至第4层并架设下钢支撑后,前两道钢支撑轴力不再增加,而第4道钢支撑迅速受力,且轴力增长极快,直至第5道钢支撑布设下才逐渐趋于缓和,此后所有钢支撑轴力基本稳定.而后的挖土以及次年1月19日第6道钢支撑的布设使钢支撑轴力整体上升,但影响也较小.因此,在挖土初期需要加快钢支撑的布设并提高监测频率,若此时钢支撑道数较少容易引起轴力值迅速增长.本工程第1道钢筋混凝土支撑轴力共设了18个测点,编号分别为ZL1-1~ZL18-1.选取4个测点数据,分析随时间的变化,见图5.如图所示,曲线均呈现先增大、后减小、最终又增大的规律,在2012年10月中上旬达到第1个峰值,此时第3道钢支撑刚好架设完成.由图3、4、5可知,随着后续支撑的架设完成,尤其是第4道支撑轴力值的迅速增加,第1道919武汉大学学报(工学版)第49卷图3 钢支撑ZL9各层轴力随时间变化曲线Fig.3 Axial force-time curves of steel bracing ZL9图4 钢支撑ZL10各层轴力随时间变化曲线Fig.4 Axial force-time curves of steel bracing ZL10图5 钢筋混凝土支撑轴力随时间变化曲线Fig.5 Axial force-time curves of reinforced concretebracing支撑的轴力会下降,甚至下降到0以下,表明此时地下连续墙墙顶有向坑外变形的趋势,即基坑断面呈现“喇叭口”形状.位于标准段的支撑轴力最小值的绝对值甚至接近最大轴力值,在2013年1月初达到最低值,并维持一段时间.但在第6道钢支撑架设期间,各测点轴力开始增大.端头井段测点的支撑轴力上升至开挖过程中的最大值,ZL1-1的最终值为2 285kN,ZL2-1的最终值为1 046kN;而标准段测点的支撑轴力虽然也有所回升,但没有超过0,表明基坑短边对基坑变形发展有较强的约束作用,而长边的约束力较小.最终18个测点数据的平均值为-683kN.文献[6]、[8]中第1道支撑轴力也有类似规律,但并未出现大量支撑轴力出现拉力的情况.因此在施工后续支撑时要加强对第1道支撑轴力的监测,防止钢筋混凝土支撑受拉力过大引起支撑和围檩脱开的情况.2.2 地表沉降数据分析本工程共设12组地表沉降监测点,绕基坑一周布置,编号CJ1-1~5至CJ12-1~5,本文取7个测点分析.图6(a)为CJ10-1~5 5个测点的沉降时程曲线,负值代表沉降.如图所示,5个测点均表现为沉降,且随时间增加不断增大.CJ10断面中测点沉降值均不相同,CJ10-5沉降值最小,仅8mm,CJ10-3沉降值最大,达到67mm.图6(b)为CJ1-1~5、CJ2-1~5、CJ4-1~5、CJ10-1~5、CJ12-1~5中每组沉降最大点的沉降时程曲线.地表沉降报警值为40mm.如图所示,所有测点均表现为沉降,沉降值随时间增加而增大,位于端头井段的CJ2-3、CJ1-2、CJ12-4沉降曲线特征相似,最终沉降值也较小.CJ4-4最终沉降值最大,沉降值达88.61mm.整体沉降速率较为稳定但最终沉降值均超出报警值,表明在该地区开挖深基坑时,要控制基坑开挖引起的地表沉降,施工水平还有很大提高空间.图6 地表沉降随时间变化曲线Fig.6 Curves of ground settlements vs.time029 第6期魏纲,等:杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析 由图6可知本工程最大地表沉降为0.29%H(H为基坑开挖深度,本工程H=33m),杭州地区其他两处深基坑最大地表沉降值分别为0.11%H[9]和0.27%H[11],均小于上海地区平均值0.38%H[12].图7(a)、(b)分别为位于标准段的CJ3-1~5、CJ4-1~5、CJ10-1~5、CJ11-1~5和端头井段CJ1-1~5、CJ2-1~5、CJ12-1~5的地表横向沉降曲线(方便起见,下文令CJ1代表CJ1-1~5).测量范围约为1.5倍的基坑开挖深度.如图7(a)所示,同在一侧的CJ3、CJ4沉降曲线形式相同,均为盆形,沉降最大点位于距基坑边25m左右,值约为90mm.而与CJ3、CJ4对称分布位于基坑另一侧的CJ10、CJ11并未呈现良好的对称性,CJ10、CJ11沉降曲线形式也不同,沉降点最大位于距基坑边10m左右,值约为70mm.CJ11位于浅基础建筑物处,随着与基坑边距离的继续增大,沉降曲线没有回弹.图7(b)中CJ1、CJ2、CJ12沉降曲线形式较接近,最大沉降值平均为50mm,明显小于标准段附近的测点.结合图7,最大沉降点出现位置在10~25m处,为0.3 H~0.75 H,杭州地区其他两处深基坑最大沉降点出现位置分别为0.23 H~0.59 H[9]和0.34 H[11],均小于上海地区平均值0.3 H~1.0H[12].图7 离基坑不同距离的地表沉降曲线Fig.7 Curves of ground settlement with different distances from foundation pit 目前,基坑开挖诱发的地表沉陷预测方法主要有经典方法[13-15]、有限单元法[16-17]、理论解[18]和模型试验法[19].CJ3、CJ4的沉降时程曲线与杨敏[16]方法所得的曲线形式较接近,而CJ2、CJ10则与钱建固[18]方法更为接近.以上研究表明:1)地表沉降量随基坑开挖深度的增加而增大,地表浅基础建筑物的存在会造成沉降值增大;2)地下连续墙与外侧土体的摩擦力能约束土体的下沉,靠近地连墙的沉降量并不大,最大沉降量发生在距离基坑一定距离处;3)基坑开挖引起的地表沉降具有明显空间效应,标准段附近测点的最大沉降量明显大于端头井附近测点;4)地表沉降曲线形状与挡墙位移形式有关,具体还有待研究.2.3 对周边建筑物的影响分析本工程在图1建筑物墙上钻孔埋设测点,绕建筑物一周共布置14个测点,本文取10个点进行分析.该建筑物为浅基础砖混结构,总体2层,局部3层.图8为JCJ1、JCJ2、JCJ4、JCJ14、JCJ16的沉降时程曲线,沉降报警值为±30mm,差异沉降报警值为2.5‰L(L为两测点间距离).如图8所示,所有测点均表现为沉降,且随时间增加而增大.JCJ14离基坑最远,最终沉降值最小,沉降曲线最平缓,2013年4月以后沉降曲线逐渐稳定,最终沉降值为10mm.JCJ4离基坑最近,最终沉降值最大,没有出现突变性沉降,沉降速率较稳定,最终沉降值76.7mm,严重超出报警值.JCJ1、JCJ2两点间距约为4m,JCJ2沉降速率略大于JCJ1,JCJ2最终沉降值48.6mm,超过沉降报警值.此外,两点差异沉降值达到19.9mm,大于差异沉降报警值10mm.图8 建筑物随时间变化沉降曲线Fig.8 Curves of building settlement vs.time图9(a)、(b)分别为JCJ4、JCJ3、JCJ2、JCJ1、JCJ17、JCJ16和JCJ4、JCJ5、JCJ7、JCJ8的两面墙体129武汉大学学报(工学版)第49卷的沉降曲线,均以JCJ4作为基准点.如图所示,所有点均表现为沉降.由图9(a)可知,随着与JCJ4距离的增大,沉降值减小,距离15m后沉降值有所增加,之后又减小,建筑物发生了扭曲变形,这是因为建筑物中部发生沉降、变形要克服的阻力更大.随着时间的增加,JCJ2、JCJ1的差异沉降值明显增加.图9(b)中随着与JCJ4距离的增大沉降值一直减小,由于测点布置较少,无法确定在距离JCJ4测点15m处是否与图9(a)有相似规律.整体而言,建筑物沉降值仍是随着与基坑距离的增加而减小.图9 离JCJ4不同距离的建筑物沉降曲线Fig.9 Curves of building settlement vs.time with different distances from JCJ4 对图8、图9的研究表明:1)基坑开挖导致挡墙发生位移,带动邻近建筑物下方土体移动,导致建筑物沉降;2)沉降值随时间增长基本呈线形分布,建筑物的沉降值与沉降速率随着基坑开挖深度的增加而增加;3)对于离基坑不同距离的建筑物测点,距离越远,沉降值不一定越小;4)同一幢建筑物的测点沉降程度不同,最终产生较大的差异沉降和扭曲变形,要加密监测点,并加强对建筑物差异沉降的监测,以防止影响正常使用.2.4 对周边管线的影响分析基坑周边市政管线情况见表2.由于弱电、燃气、给水、电力管线并排放置在一起,沉降曲线特征几乎相同,故本文仅取燃气管线为研究对象.本工程在燃气管线上设10个沉降点,本文取其中4个测点进行分析.表2 基坑周边市政管线Table 2 Municipal pipelines around foundation pit方位市政管线管线材质与坑最近距离/m西侧弱电综合管沟砼13.5燃气管线铸铁14.7给水管线铸铁17.5110kV电力管砼19.5东侧弱电综合管沟砼9.5燃气管线铸铁11.5给水管线铸铁13.5110kV电力管砼15.5 图10为燃气管线沉降时程曲线.如图所示,4个点沉降速率都比较稳定,未出现明显的波动.其中RQ10距基坑最远,最终沉降值也最小,为7.29mm;RQ5位于端头井附近,离基坑最近,距基坑短边11.5m,最终沉降值为38.78mm;RQ8比RQ9距基坑长边略近,约14.7m,沉降趋势几乎相同,但RQ9最终沉降值大于RQ8,达到76.18mm.RQ5和RQ9与基坑距离相近,但最终沉降差值达到37.4mm.对图10的研究表明:1)位于同区段的测点,管线沉降量随着与基坑边距离增加而减小;2)由于基坑开挖的空间效应,地层产生纵向不均匀沉降,导致平行于基坑侧墙的地下管线也产生不均匀沉降,易影响管线安全使用;3)管线沉降量随着基坑开挖深度增加而增大,并且在靠近基坑标准段中部的测点沉降值较大,也是较容易发生破坏的位置,在实际工程中应重点监测和防范.图10 燃气管线随时间变化沉降曲线Fig.10 Curves of gas pipeline settlement vs.time3 结语1)支撑轴力不一定呈上小下大趋势.支撑布设初期,轴力值容易出现迅速增长甚至超过报警值的状况,施工时应注意加快支撑布设以及提高监测频229 第6期魏纲,等:杭州某地铁车站深基坑开挖施工监测分析率.随着后续支撑的布设,第一道支撑轴力出现较大拉力,要防止支撑与围护结构脱开.2)地表沉降值随开挖深度增加而增大,且具有明显的空间效应,处于标准段的测点沉降值大于端头井的值.沉降曲线与挡墙位移形式有关,多呈盆形,地表荷载的不同也会对沉降曲线产生影响.3)由于基坑开挖的空间效应,导致平行于基坑侧墙的地下管线产生不均匀沉降,在靠近基坑标准段中部的测点沉降值最大.整体而言,建筑物沉降值随着与基坑边距离的增加而减小,同一幢建筑物的沉降程度不同,会产生差异沉降,在实际工程中应重点监测和防范.本文在分析各监测项目数据时较为独立地研究其规律以及成因,没有考虑不同监测项目数据的内在联系,还有待进一步研究.参考文献:[1] 王建华,徐中华,陈锦剑,等.上海软土地区深基坑连续墙的变形特性浅析[J].地下空间与工程学报,2005,1(4):485-489.Wang Jianhua,Xu Zhonghua,Chen Jinjian,et al.De-formation properties of diaphragm wall due to deep ex-cavation in Shanghai soft soil deposits[J].ChineseJournal of Underground Space and Engineering,2005,1(4):485-489.[2] 刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.Liu Guobin,Wang Weidong.Handbook of Deep Exca-vation Engineering[M].Beijing:China Architectureand Building Press,2009.[3] 龚晓南.基坑工程实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.Gong Xiaonan.Examples of Deep Excavation Engi-neering[M].Beijing:China Architecture and BuildingPress,2006.[4] 孙钧.城市环境土工学[M].上海:上海科学技术出版社,2005.Sun Jun.Urban Environmental Geotechnique[M].Shanghai:Shanghai Science and Technology Press,2005.[5] 廖少明,魏仕锋,谭勇,等.苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析[J].岩土工程学报,2015,37(3):458-469.Liao Shaoming,Wei Shifeng,Tan Yong,et al.Fieldperformance of large-scale deep excavations in Suzhou[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2015,37(3):458-469.[6] 张雪婵,龚晓南,尹序源,等.杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J].岩土力学,2011,32(增刊1):488-494,537.Zhang Xuechan,Gong Xiaonan,Yin Xuyuan,et al.Monitoring analysis of retaining structures for Jiangnanfoundation pit of Qingchun road river-crossing tunnelin Hangzhou[J].Rock and Soil Mechanics,2011,32(S1):488-494,537.[7] 张忠苗,赵玉勃,吴世明,等.过江隧道深基坑中SMW工法加钢支撑维护结构现场监测分析[J].岩石力学与工程学报,2010,29(6):1270-1278.Zhang Zhongmiao,Zhao Yubo,Wu Shiming,et al.In-situ monitoring analysis of retaining structures ofSMW piles plus steel support in deep foundation pit ofa river-crossing tunnel[J].Chinese Journal of RockMechanics and Engineering,2010,29(6):1270-1278.[8] 杨有海,王建军,武进广,等.杭州地铁秋涛路车站深基坑信息化施工监测分析[J].岩土工程学报,2008,30(10):1550-1554.Yang Youhai,Wang Jianjun,Wu Jinguang,et al.In-formationized construction monitoring analysis of deepfoundation pit for Qiutao Road station of HangzhouMetro[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineer-ing,2008,30(10):1550-1554.[9] 丁智,王达,虞兴福,等.杭州地铁新塘路、景芳路交叉口工程深基坑监测分析[J].岩土工程学报,2013,35(增刊2):445-451.Ding Zhi,Wang Da,Yu Xingfu,et al.Monitoring andanalysis of deep foundation pit at Xintang Road—Jing-fang Road cross of Hangzhou metro[J].Chinese Jour-nal of Geotechnical Engineering,2013,35(S2):445-451.[10]丁勇春,王建华,徐中华,等.上海软土地区地铁车站深基坑的变形特性[J].上海交通大学学报,2008,42(11):1871-1875.Ding Yongchun,Wang Jianhua,Xu Zhonghua,et al.Deformation characteristics of deep excavations formetro stations in Shanghai soft soil deposits[J].Jour-nal of Shanghai Jiaotong University,2008,42(11):1871-1875.[11]王随新,杨有海,周沈华.杭州地铁秋涛路车站深基坑地表沉降监测分析[J].岩土工程学报,2008,30(增刊):430-435.Wang Suixin,Yang youhai,Zhou Shenhua.Monito-ring analysis of ground settlement of deep foundationpit at Qiutao Road Station of Hangzhou metro[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2008,30(Sup.):430-435.(下转第936页)329武汉大学学报(工学版)第49卷Guo Xueli,Qi Changxiao,Shi Hongbin.Research onloop closing operation in distribution netwok[J].Elec-trotechnical Application,2012,31(23):18-24.[11]李江华.浅析10kV配网合环产生环流的原因及预防措施[J].电网技术,2006,30(增刊):199-201.Li Jianghua.Simple analysis of the reason and protectivestep of 10kV distribution network causing circumfluence[J].Power System Technology,2006,30(sup.):199-201.[12]邹俊雄,周冠波,付轲,等.10kV配网合环转电计算模型与试验分析[J].电力系统保护与控制,2010,38(8):144-148.Zou Junxiong,Zhou Guanbo,Fu Ke,et al.Electromag-netic loop closing calculation model and experimental a-nalysis of 10kV distribution network[J].Power Sys-tem Protection and Control,2010,38(8):144-148.[13]夏翔,周昱甬,邱伟成.地区弱电磁环网合环潮流探讨[J].继电器,2004,32(23):28-31.Xia Xiang,Zhou Yuyong,Qiu Weicheng.Power flow a-nalysis of closing interconnection switches for weaklymeshed networks in regional grid[J].Relay,2004,32(23):28-31.[14]郑瑞晨,李晓柯,李祥发.配电网合环冲击电流的暂态过程分析与仿真[J].机电工程,2010,27(5):68-70.Zhen Ruichen,Li Xiaoke,Li Xiangfa,Transient analy-sis and simulation of surge current due to closing loopin distribution Network[J].Journal of Mechanical andElectrical Engineering,2010,27(5):68-70.[15]Lasseter R H.“Control and design of microgrid compo-nents,”PSERC final project reports[EB/OL].http://www.pserc.org/cgi-pserc/getbig/publicatio/reports/2006report/lasseter_microgridcontrol_final_project_report.pdf.[16]房静静,吉兴全,高鹏,等.分布式电源的配电网合环短路电流分析[J].山东科技大学学报,2013,32(2):103-108.Fang Jingjing,Ji Xingquan,Gao Peng,et al.Analysis ofloop-closing short-circuit current with distributed gen-eration combination in distribution network[J].Journalof Shandong University of Science and Technongy,2013,32(2):103-108.[17]邬溢生.10kV配电网络合环转供电操作的可行性分析及实际应用[J].中国新技术新产品,2013,20(10):159-160.Wu Yisheng.Feasibility analysis and real application ofclosing loop operation of 10kV distribution network[J].China New Technologies and Products,2013,20(10):檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾159-160.(上接第923页)[12]王卫东,徐中华,王建华.上海地区深基坑周边地表变形性状实测统计分析[J].岩土工程学报,2011,33(11):1659-1666.Wang Weidong,Xu Zhonghua,Wang Jianhua.Statis-tical analysis of characteristics of ground surface settle-ment caused by deep excavations in Shanghai soft soils[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2011,33(11):1659-1666.[13]Peck R B.Deep excavation and tunneling in softground[C]//Proceedings of the 7th InternationalConference on Soil Mechanics and Foundation Engi-neering.Mexico:State of the Art,1969:225-290.[14]Clough G W,O’rourke T D.Construction inducedmovements of in-situ walls[C]//Conference on Designand Performance of Earth Retaining Structures,Geotechnical Special Publication No.25.New York:ASCE,1990:439-470.[15]Ou C Y,Hsieh P G,Chiou D C.Characteristics ofground surface settlement during excavation[J].Cana-dian Geotechnical Journal,1993,30(5):758-767.[16]杨敏,卢俊义.基坑开挖引起的地面沉降估算[J].岩土工程学报,2010,32(12):1821-1828.Yang Min,Lu Junyi.Estimation of ground settlementaroused by deep excavation[J].Chinese Journal ofGeotechnical Engineering,2010,32(12):1821-1828.[17]郑刚,邓旭,刘畅,等.不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析[J].岩土工程学报,2014,36(2):273-285.Zheng Gang,Deng Xu,Liu Chang,et al.Comparativeanalysis of influences of different deformation modes ofretaining structures on displacement field of deep soilsoutside excavations[J].Chinese Journal of Geotechni-cal Engineering,2014,36(2):273-285.[18]钱建固,王伟奇.刚性挡墙变位诱发墙后地表沉降的理论解析[J].岩石力学与工程学报,2013,32(增刊1):2698-2703.Qian Jiangu,Wang Weiqi.Analytical solutions toground settlement induced by movement of rigid retai-ning wall[J].Chinese Journal of Rock Mechanics andEngineering,2013,32(S1):2698-2703.[19]张戎泽,钱建固.基坑挡墙变位诱发地表沉陷的模型试验研究[J].岩土力学,2015,36(10):2921-2926.Zhang Rongze,Qian Jiangu.Model tests on excava-tion-induced ground settlement due to movement of re-taining wall[J].Rock and Soil Mechanics,2015,36(10):2921-2926.639。