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摘 要:城市地铁施工监测是保证施工安全和工程质量十分重要的措施,监测数据的处理和分析,涉及大量而复杂的计算、绘图、地理定位和制表等工作。以某地铁站为例,对其周围地质条件进行分析,并对其监测与巡视进行了研究,得出一套实践性较强的监测巡视方案。
关键词:地铁站;地质条件;监测;巡视
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2015)25-0280-01
1 场地工程地质条件对拟建工程的影响
拟建场地属典型的软土地区,广泛分布厚层状软土,其具有“天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,压缩性高,强度低,透水性低”等特点,地下连续墙施工浅层范围内土层主要由下部分组成:①2层灰色粘土:ω=38.2%,Cc=21.5kPa,c=10.0°;①3层灰色淤泥质粘土:ω=48.5%,Cc=12.3kPa,c=8.1°;②1层灰色淤泥:ω=44.7%,Cc=15.5kPa,c=8.5°;②2a层淤泥:ω=588%,Cc=13.0kPa,c=7.5°;②2b层淤泥质粘土:ω=49.9%,Cc=14.2kPa,c=8.6°及⑤1层灰色粉质粘土:ω=31.1%,Cc=41.7kPa,c=17.7°等,软土积累厚度4.3~11.8m,厚薄不均。
各土层描述如下:
①2层:粘土(al-IQ43)灰黄、灰褐、褐灰色,可塑为主,厚层状构造,含少量氧化铁锰质斑点,偶为粉质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内基本有分布,层位较稳定,物理力学性质较好,俗称“硬壳层”,具高压缩性,顶板标高0.59~243m,厚度较小,为0.2~2.2m。
①3层:淤泥(mQ43)灰色、流塑,厚层状构造,土质软,含少量腐殖质,偶夹泥炭,岩性以淤泥为主,次为淤泥质粘土,偶为淤泥质粉质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内均有分布,层位稳定,物理力学性质极差,具高压缩性,顶板标高-0.62~1.83m,厚度0.9~3.7m。
②1层:粘土(mQ42)灰色、软塑,厚层状构造,土质细腻、均匀,局部为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内基本有分布,层位较稳定,物理力学性质较差,具高压缩性,顶板标高-2.55~-0.62m,厚度0.5~1.8m。
②2a层:淤泥(mQ42)灰色、流塑,厚层状构造,土质稀软、均匀,含少量植物碎屑,偶为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内广泛分布,层位较稳定,物理力学性质极差,具高压缩性,顶板标高-3.43~-1.55m,厚度0.9~7.7m。
②2b层:淤泥质粘土(mQ42)灰色、流塑,厚层状构造,土质较均,含少量植物碎屑,偶为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层分布于某大道以北,物理力学性质差,具高压缩性,顶板标高-6.18~-2.24m,厚度1.6~7.5m。
⑤1层:粉质粘土(al-IQ32-2)灰黄、褐黄、灰褐色,可塑为主,厚层状构造,局部具层理,夹少量粉土薄膜,含少量铁锰质斑点或条纹,岩性以粉质粘土为主,局部为粘土,土面稍有光泽,韧性中等~高,干强度中等~高,无摇振反应。该层场地内均有分布,层位稳定,物理力学性质较好,具中等压缩性,顶板埋深及厚度变化较大,场地中部埋深相对较大,南、北两侧较浅,顶板标高-17.47~-4.91m,厚度1.1~13.6m。
该埋深区段范围内软土层强度低,在荷载作用下固结时间长,易产生地基侧向滑移或失稳,地下连续墙施工过程中容易坑壁容易出现缩颈、坍塌等现象,以至于可能造成地下连续墙鼓包、凹陷等,因此在施工成槽过程中,施工单位应采取必要的工程措施,防止此类现象的发生。
2 监测与巡视
2.1 监测工作的任务与作用
城市地铁站施工监测的范围是:地铁站工程结构物外缘两侧30m范围内的地下、地面建筑物、构筑物、管线、地面及道路等。监测内容侧重于地表道路下沉、地下水位变化、地面重要建筑物的沉降、倾斜和开裂、土体水平位移、地下管线的沉降、隧道收敛、施工爆破振动影响等。城市地铁施工监测能有效地防范施工事故,保证工程质量及安全,控制工程造价、节约工程投资,对整个地铁工程施工期的安全稳定起着重大的作用。
为了确保支护结构及车站地下施工的安全,应对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测。监测的主要目的是:
(1)了解围护结构的受力﹑变形及坑周土体的沉降情况,对围护结构的稳定性进行评价。
(2)对基坑周边地下水位、地下管线和建筑物的沉降﹑变位等进行监控,了解基坑施工对周边环境的影响情况。
(3)通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息,进行施工的日常管理,对设计和施工方案的合理性进行评价,为优化和合理组织施工提供可靠信息,并指导后续施工。
(4)积累资料,为今后的轨道交通建设收集地下开挖的土体参数。
2.2 监测及巡查的主要对象
监测的主要对象包括:
(1)基坑围护体的变形;(2)基坑围护体的支撑受力(混凝土支撑及钢支撑);(3)周边道路变形;(4)地下
水、回灌设施是否运转正常、基坑周边地面有无超载。
(3)周边环境:周边管道有无破损、泄漏情况;周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;邻近基坑及建筑的施工变化情况;周边建筑物有无裂缝及明显倾斜。
(4)监测设施:基准点、监测点完好状况;监测元件的完好及保护情况;有无影响观测工作的障碍物。
(5)其他第三方监测、轨道交通建设指挥部、监理、设计等认为要巡查的项目。 2.3 巡视方法及人员
某大道站周边建筑物较多,道路车辆来往频繁和人流较大,车站在雅戈尔大道中间,势必给监测工作带来一定的影响。马路上监测点埋设、测量需避开交通高峰,注意人身安全。在测量过程中,应该选择合理的测量路线,尽量减少测站,减小误差。
2.3.1 巡检内容
(1)对开挖面地质情况巡视以下内容:
①土层性质及稳定性。
②开挖面土体渗漏水情况;土体流失。
③地下水控制效果。
④附近地面沉陷情况等。
(2)对支护结构体系巡视以下内容:
①支护体系施作及时性情况。
②支护体系渗漏水情况。
③支护体系变形变化情况。
(3)对基坑周边巡视以下内容:
①坑边超载。
②地表积水。
(4)建(构)筑物:
①建(构)筑物墙体、地面开裂、剥落。
②地下室渗水。
(5)道路(地面):
①地面开裂。
②地面沉陷、隆起。
③地面冒浆、泡沫。
(6)地下管线:
①管体或接口破损、渗漏。
②检查井等附属设施的开裂及进水。
2.3.2 巡检方式
(1)巡视小组应服从组长的安排,轮流巡视。
(2)巡视应每天进行,出现异常情况时加强巡视频率,并用统一巡视表进行详细记录,并留有影像资料。
(3)及时整理巡视资料,并和仪器监测数据进行对比,综合分析。
(4)巡视发现异常情况,及时和参建各方及第三方监测反映现场情况。
3 结语
对城市地铁站的施工进行监测,能满足地铁站工程施工的需要,极大地提高了工作效率,有效地制止事故的发生,保证地铁工程安全稳定的施工,为地铁信息化施工提供了及时、可靠的信息反馈保证。
参考文献
[1]孙均,侯学渊.地下结构[M].北京:科学出版社,1991.
[2]徐万鹏.隧道位移监测新方法的可行性探索[J].铁道工程学报,2000,66(2).
[3]尹群.成灌快铁深基坑支护结构变形研究[D].成都:西南交通大学,2011.
关键词:地铁站;地质条件;监测;巡视
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2015)25-0280-01
1 场地工程地质条件对拟建工程的影响
拟建场地属典型的软土地区,广泛分布厚层状软土,其具有“天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,压缩性高,强度低,透水性低”等特点,地下连续墙施工浅层范围内土层主要由下部分组成:①2层灰色粘土:ω=38.2%,Cc=21.5kPa,c=10.0°;①3层灰色淤泥质粘土:ω=48.5%,Cc=12.3kPa,c=8.1°;②1层灰色淤泥:ω=44.7%,Cc=15.5kPa,c=8.5°;②2a层淤泥:ω=588%,Cc=13.0kPa,c=7.5°;②2b层淤泥质粘土:ω=49.9%,Cc=14.2kPa,c=8.6°及⑤1层灰色粉质粘土:ω=31.1%,Cc=41.7kPa,c=17.7°等,软土积累厚度4.3~11.8m,厚薄不均。
各土层描述如下:
①2层:粘土(al-IQ43)灰黄、灰褐、褐灰色,可塑为主,厚层状构造,含少量氧化铁锰质斑点,偶为粉质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内基本有分布,层位较稳定,物理力学性质较好,俗称“硬壳层”,具高压缩性,顶板标高0.59~243m,厚度较小,为0.2~2.2m。
①3层:淤泥(mQ43)灰色、流塑,厚层状构造,土质软,含少量腐殖质,偶夹泥炭,岩性以淤泥为主,次为淤泥质粘土,偶为淤泥质粉质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内均有分布,层位稳定,物理力学性质极差,具高压缩性,顶板标高-0.62~1.83m,厚度0.9~3.7m。
②1层:粘土(mQ42)灰色、软塑,厚层状构造,土质细腻、均匀,局部为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内基本有分布,层位较稳定,物理力学性质较差,具高压缩性,顶板标高-2.55~-0.62m,厚度0.5~1.8m。
②2a层:淤泥(mQ42)灰色、流塑,厚层状构造,土质稀软、均匀,含少量植物碎屑,偶为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层场地内广泛分布,层位较稳定,物理力学性质极差,具高压缩性,顶板标高-3.43~-1.55m,厚度0.9~7.7m。
②2b层:淤泥质粘土(mQ42)灰色、流塑,厚层状构造,土质较均,含少量植物碎屑,偶为淤泥质粘土,土面有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。该层分布于某大道以北,物理力学性质差,具高压缩性,顶板标高-6.18~-2.24m,厚度1.6~7.5m。
⑤1层:粉质粘土(al-IQ32-2)灰黄、褐黄、灰褐色,可塑为主,厚层状构造,局部具层理,夹少量粉土薄膜,含少量铁锰质斑点或条纹,岩性以粉质粘土为主,局部为粘土,土面稍有光泽,韧性中等~高,干强度中等~高,无摇振反应。该层场地内均有分布,层位稳定,物理力学性质较好,具中等压缩性,顶板埋深及厚度变化较大,场地中部埋深相对较大,南、北两侧较浅,顶板标高-17.47~-4.91m,厚度1.1~13.6m。
该埋深区段范围内软土层强度低,在荷载作用下固结时间长,易产生地基侧向滑移或失稳,地下连续墙施工过程中容易坑壁容易出现缩颈、坍塌等现象,以至于可能造成地下连续墙鼓包、凹陷等,因此在施工成槽过程中,施工单位应采取必要的工程措施,防止此类现象的发生。
2 监测与巡视
2.1 监测工作的任务与作用
城市地铁站施工监测的范围是:地铁站工程结构物外缘两侧30m范围内的地下、地面建筑物、构筑物、管线、地面及道路等。监测内容侧重于地表道路下沉、地下水位变化、地面重要建筑物的沉降、倾斜和开裂、土体水平位移、地下管线的沉降、隧道收敛、施工爆破振动影响等。城市地铁施工监测能有效地防范施工事故,保证工程质量及安全,控制工程造价、节约工程投资,对整个地铁工程施工期的安全稳定起着重大的作用。
为了确保支护结构及车站地下施工的安全,应对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测。监测的主要目的是:
(1)了解围护结构的受力﹑变形及坑周土体的沉降情况,对围护结构的稳定性进行评价。
(2)对基坑周边地下水位、地下管线和建筑物的沉降﹑变位等进行监控,了解基坑施工对周边环境的影响情况。
(3)通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息,进行施工的日常管理,对设计和施工方案的合理性进行评价,为优化和合理组织施工提供可靠信息,并指导后续施工。
(4)积累资料,为今后的轨道交通建设收集地下开挖的土体参数。
2.2 监测及巡查的主要对象
监测的主要对象包括:
(1)基坑围护体的变形;(2)基坑围护体的支撑受力(混凝土支撑及钢支撑);(3)周边道路变形;(4)地下
水、回灌设施是否运转正常、基坑周边地面有无超载。
(3)周边环境:周边管道有无破损、泄漏情况;周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;邻近基坑及建筑的施工变化情况;周边建筑物有无裂缝及明显倾斜。
(4)监测设施:基准点、监测点完好状况;监测元件的完好及保护情况;有无影响观测工作的障碍物。
(5)其他第三方监测、轨道交通建设指挥部、监理、设计等认为要巡查的项目。 2.3 巡视方法及人员
某大道站周边建筑物较多,道路车辆来往频繁和人流较大,车站在雅戈尔大道中间,势必给监测工作带来一定的影响。马路上监测点埋设、测量需避开交通高峰,注意人身安全。在测量过程中,应该选择合理的测量路线,尽量减少测站,减小误差。
2.3.1 巡检内容
(1)对开挖面地质情况巡视以下内容:
①土层性质及稳定性。
②开挖面土体渗漏水情况;土体流失。
③地下水控制效果。
④附近地面沉陷情况等。
(2)对支护结构体系巡视以下内容:
①支护体系施作及时性情况。
②支护体系渗漏水情况。
③支护体系变形变化情况。
(3)对基坑周边巡视以下内容:
①坑边超载。
②地表积水。
(4)建(构)筑物:
①建(构)筑物墙体、地面开裂、剥落。
②地下室渗水。
(5)道路(地面):
①地面开裂。
②地面沉陷、隆起。
③地面冒浆、泡沫。
(6)地下管线:
①管体或接口破损、渗漏。
②检查井等附属设施的开裂及进水。
2.3.2 巡检方式
(1)巡视小组应服从组长的安排,轮流巡视。
(2)巡视应每天进行,出现异常情况时加强巡视频率,并用统一巡视表进行详细记录,并留有影像资料。
(3)及时整理巡视资料,并和仪器监测数据进行对比,综合分析。
(4)巡视发现异常情况,及时和参建各方及第三方监测反映现场情况。
3 结语
对城市地铁站的施工进行监测,能满足地铁站工程施工的需要,极大地提高了工作效率,有效地制止事故的发生,保证地铁工程安全稳定的施工,为地铁信息化施工提供了及时、可靠的信息反馈保证。
参考文献
[1]孙均,侯学渊.地下结构[M].北京:科学出版社,1991.
[2]徐万鹏.隧道位移监测新方法的可行性探索[J].铁道工程学报,2000,66(2).
[3]尹群.成灌快铁深基坑支护结构变形研究[D].成都:西南交通大学,2011.