深基坑降排水对周边沉降影响的监测.pdf
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1、第 4 1卷 第 2 0期 2 0 1 0年 1 0月 人 民 长 江 Yan g t z e Ri v e r Vo 1 41 NO 20 0e t 2 01 0 文 章 编 号 : 1 0 0 14 1 7 9( 2 0 1 0) 2 00 1 010 4 深基坑降排水对周边沉降影响的监测 王 当 强 , 胡 明 庆, 李 双 平 ( 长江空 间信息技术 工程 有限公司, 湖北 武 汉 4 3 0 0 1 0) 摘要 : 深基坑 开挖 降水可引起 周边环境的 变化 , 尤其是 引起周边地表 管线及 建筑物的沉降。通过合理 、 及 时的 进行基坑 周边环境沉降监测 , 掌握周边环境 变化规律
2、 、 发展趋 势, 从 而达到安全预警 、 反馈设计 、 指导施工的 目 的。介绍 了基坑 降水设计 、 周边环境 监测设 计并 通过对观 测 资料 的初 步分析 , 指 出: 对深基 坑 降水作 业 的监 测 , 应满足尽早 、 快速、 及 时、 量化 的要 求, 准确掌握周边环境 的变化 动态 , 采取切 实可行的应急措施 , 以保 证周 边 环 境 的安 全 。 关键词 : 深 基 坑 ;基 坑 降 水 ;环境 影 响 ;监 测 中图法分类号 :T V 5 5 1 4 文献标 志码 : A 某深 基坑 为一 大 型 地 铁 车 站 端 头井 , 也 是地 铁 区 间盾构机始发井。车站主体
3、施工采用地下连续墙与多 层钢管支撑作基坑支护体系 , 明挖顺作法施工。标准 段 明挖基坑 深 1 5 8 9 m, 宽 1 8 5 r n ; 地 下连 续墙 深度 为 2 7 3 m, 盾 构 井 加 宽 段 明 挖 基 坑 地 下 连 续 墙 深 度 为 2 8 8 m, 厚度 为 0 8 m, 最 大 开挖 深 度 为 1 7 8 m, 宽 度 为 2 3 , 3 m, 长 度 为 1 8 1 m。基 坑 周 边 有 3条 管 道 , 2 栋 居 民楼 , 周 边 地表 和路 面 , 根据 基坑 深度 和周 边环 境 条 件 , 确定本 基 坑安 全等 级 为一级 。 1 基坑降水 深基
4、 坑地 质 条 件 复 杂 , 承 水 水 头 地 面下 3 5 m, 基坑 最 大开 挖 深 度 为 1 7 8 I 1 1, 罐 坑 底 部 位 于粉 质 粘 土 、 粉 土 、 粉 砂 互 层 I I J 坑 挖 剑 没计 深度 后 , 出 现流 水 涌砂 现 象 , 为保 F 坑 J支令 , 基 坑 被 迫 回填 至 l 5 8 m。为 了能正 常浇 筑 璀坑 底板 , 需采 取 降水措 施 。 降水 设计 方案 采 片 J 以坑 外 布井 为 主并辅 以坑 内布井 的 方式 , 设置 中深降水 管 井进 行疏 干 降水 , 为基坑 开挖 提 供干 地作业 环 境 。综合 考虑 各种
5、不利 因素对基 坑 降水 的影 响 , 在基 坑 中心 设置 1口备用 井兼 作 观测井 , 坑 外 设置观测井 1口, 共设计降水井 2 4口及观测井 2口。 降水井 孔 径 0 8 1 T t , 孔 深 3 7 0 m, 底部 1 m 预 留沉 淀管 ; 井管 全部 采用 钢筋 混凝 土 管 , 上 部井 管管 顶伸 出 地面 0 3 m; 降水井 自孔底至孔深 1 9 0 m的承压含水 层段环填石英 圆砾 , 以形成 良好 的人工反滤层, 在孔口 至孑 L 深 1 9 m 段环 填 高度粘 土球 以进行 管外 封孔 , 封孔 目的是将 上层 潜水 与 下 部 承 压 水 封 隔 , 以
6、避 免潜 水 被 疏干后 排水 固结 引起 地 面 过 大沉 降 。 基坑 降水 期 间 , 坑 内外任 意点 处 的水位 下 降可视 为群 井在 该 点水位 下 降的叠加 , 并以此预测降水水位 , 直到基坑水位降到基 底 以下 1 m 为止 。 基 坑 降水 时 , 引起 地 面 沉 降 的 范 围 就是 抽 水 水 位 下降漏斗的范围, 并具有离基坑愈近水位下降愈大 , 影 响地面沉降愈大的特点。该地 区基坑降水引起基坑周 边 地 面沉 降的监 测数 据 表 明 , 在距 基坑 周边 l 0倍 于 水 位下降值范 围处 , 其沉 降量 仅为最大沉降量 的 4 5 , 而相当于 3 0倍水
7、位下降值范围处 , 其沉降量仅为最大 沉降量的 1 2 左右 , 根据地 面沉 降等值线图 , 其最 大 沉降约为 9 4 mm, 其不均匀沉降率小 于 1 。 , 因此对于 基坑开挖附近的桩基础建筑物 , 降水所产生的沉 降对 其影响较小 。但为安全起见 , 在降水运行前 , 应在地面 和建( 构) 筑物处布置沉降观测点 , 在 降水运行期 间加 强沉降监测 , 及时反馈沉 降信息 , 采取预 防应急措施 , 以确保 建 ( 构 ) 筑物 的安 全 。 基坑降水时间为 2 0 0 8年 1 1月 2 4日至 2 0 0 8年 l 2 月 3 1 E t 。 收 稿 日期 : 2 0 1 00
8、 91 8 ; 作者简介 : 王 当强 , 男, 工程师 , 主要从事 安全监测工作 , Em a i l : e f w j c g s w d q 1 2 6 e o m l 0 2 人 民 长 江 2 周边环境监测 2 1 监 测 原 则 基坑降水对周边环境 的影响主要是沉降, 因此将 基坑周边有管线 的地 面及建筑物 的沉 降监测作 为重 点, 要求做到 : 全面兼顾, 重点突出; 监测精度合理 , 频 次恰 当 ; 监 测方 法 可 行 , 快 捷 实 用 ; 实 时 监 测 , 及 时 反 馈, 满足信息化施工要求 。 2 2 监测 系统 的布设 ( 1 )按 降水 设计 要求 ,
9、 必须 对 基 坑 周边 环 境 进行 实时沉降监测, 沉降监测必须布置垂直位移基准网, 基 准网由 4个基准点和 8个工作基点组成 , 基准点位于 离基坑 3 0 0 4 0 0 m的高压线混凝土基座上 , 工作基点 就 近布置 在离基 坑较远 且方 便观 测 的位 置 。垂 直位 移 基 准网采 用 D I N I 1 2电子 水 准仪 按 国家 一等 水 准 要 求 观测 。 ( 2 )根据 降水设 计 的 影 响范 围 , 重 点 是对 基 坑 周 边 1 0 0 m以内的环境进行监测, 该基坑周边需要监测 的有 1 条直径 3 0 0 m m的铸铁给水管道 , 1条直径 5 0 0
10、mm 的污水 管道 和 1 条 直 径 8 0 0 mm 的雨 水管 道 , 2栋 居 民楼 , 周边地 表 和路 面 。基 坑 周边 地 表 布设 了 5个 沉降监 测点 , 基 坑南 侧 的路 面 布设 了 1 个 监 测 断 面 ( 6 个 监测 点 ) ; 给水 管 道 布设 了 4个 监测 点 , 污 水 管道 布 设 了4个监测点, 雨水管道布设 了 6个监测点; 2栋居 民楼各布设 了 8个监 测点 。周边 环境监测布置见 图 1 。 2 3 观测技术要 求 ( 1 )观测方 法 。采 用 二 等 水 准 闭合 环 路 、 D I N I 1 2 和 D N A 0 3电子水 准
11、仪进 行观测 。 ( 2 )观测精度 。采用二级变形测量等级, 视线长 度 不 大于 5 0 m、 前后视 距差 不大 于 2 0 m、 前后视 距 累 积差不 大 于 3 0 m、 视 线 高 度 ( 下 丝 读 数 ) 不 小 于 0 3 m, 监测点测站高差 中误差不大于 - i- 0 5 m m。 ( 3 )观测频率 。降水前打井施工期 , 管线及地表 每天观测 2次, 建筑物每天观测 1次 ; 降水期 , 地表及 管线每天观测 2次 , 建筑物每天观测 2次 , 沉降速率过 快时应 加密 观测 ; 降水 后 , 地 表 及 管线 每 天 观 测 2次 , 建筑 物每天 观测 2次 ;
12、 每 次观测 后 2 h内报监 测简报 。 ( 4 )监测控 制标 准 。为 了确 保地 铁 区间 、 车 站周 边环境的安全, 设置了最大允许变形值 , 当发现监测点 变形值达到控制标准的 8 0 时应提出预警 , 当测点的 变形值达到或超过控制标准时 , 则应及时向有关部门 报警。沉降变形控制标准见表 1 。 表 1沉 降 变 形 控 制标 准 3 监测成果及分析 基坑 降水 作业设 计 方 案 于 2 0 0 8年 1 1月 2 4 日通 过专家审查 , 1 1 月 2 5日开始打井施工, 成井完成后便 开始降水, 1 2月 1 2日打井基本结束 , 2 4口井开始大量 抽水进行降水作业
13、。l 2月 2 3日水位降至基坑底板 以 下 1 m, 开始 进行底 板混 凝 土 浇 筑 , 1 2月 2 6 日底 板 浇 筑结束, 降水作业放缓 ; 1 2月 3 1日降水作业 基本结 柬 。 图 1周 边 环 境 监 测 点 布 置 第 2 0期 王 当强 , 等: 深基坑 降排水对周边 沉降影响 的监测 1 0 3 基 坑周 边地 表及 2条 管线 在基 坑 开挖 时 已开始 进 行 监测 , 周边 地 表 5个 监 测 点 从 1 0月 2 5 日开 始 进 行 观测 , 给水管 和 污水 管 的 8个 监 测 点 从 1 0月 3 0 日开 始进行观测。基坑降水方案通过后 , 增
14、加 了对基坑南 端 2栋 居 民楼和 1 条 雨水 管及 路 面 的监 测 。2栋 居 民 楼 l 6个 监测 点从 l O月 2 8 日开 始进 行 观 测 , 1条 雨 水 管 和路 面 的 1 2个 监测 点从 1 1月 2 9日开 始进 行观 测 。 3 1 地表沉 降 对基 坑周 边地 表 5个 监 测 点 观 测 了 6 7 d , 共 进行 了 1 2 4期监 测 ; 南部 路 面上 1个 监 测 断 面 6个 沉 降点 观 测 了 3 3 d , 共进 行 了 6 6期 监 测 。各监 测点 累计 位移 量 见表 2。 表 2周 边 地 表 沉 降 位 移 量 统 计 mm 点
15、名 沉降量 点名 沉降量 D Ol 1 1 3 7 2 DMOl 1 1 3 2 D 0l 2 1 6 1 8 DMO 2 2 1 9 8 D Ol 3 1 7 4 4 DM0 3 2 6 5 1 D O1 4 l 7 4 7 DM0 4 2 2 0 2 D 01 5 l 6 7 9 DMO 5 2 l O 4 D O1 6 1 6 O 9 从 表 2可 以看 出 , 基坑 周边 地表 沉 降有 以下 特点 : ( 1 )基坑降水作业点离基坑越近 , 沉降量越大 , 反 之越小 ; 西南部沉降较大 , 东北沉降量较小。 ( 2 )在 降水作 业前 , 沉 降量 及沉 降 速率较 小 ; 2 0
16、 0 8 年 1 1月 2 4 日以 后 , 随着 打 井 数 量 的 增 加 , 降 水 的加 大 , 沉降速 率越 来越 大 ; 1 2月 1 2日打井 结 束 后 沉 降速 率最大, 1 2月 1 22 3日沉 降速率均超过 8 mm d , 最 大沉降速率为 D 0 1 4点 , 1 2月 1 5日的沉降量达 2 0 4 m m。1 2月 2 4 日以 后 , 随 着 降 水 的减 缓 , 沉 降 速 率 也 明显 变缓 。 ( 3 )基坑周 边 地表 沉降 量 和沉 降速率 远远 超过 了 设计 的控制 值 , 降水 作业 期 间监测 数据 每 天报警 , 以便 指导施 工方 调整
17、施工 方法 , 同时加 强巡 视检 查 , 制定 应 急抢 险预案 。 3 2 管线沉降 基 坑周 边给 水 管 和 污 水 管 的 8个 监 测 点 观 测 了 6 2 d , 共进行 了 1 1 8期 监 测 , 测 点 G D 0 3和 G D 0 5因 给 水 管开挖 中途 被毁 , 被 迫停 止 观测 ; 南部 路上 雨水 管 的 6个监 测点 观测 了 3 3 d , 共 进行 了 6 6期监 测 。各 监测 点累计位移量见表 3 。 从表 3可 以看 出基 坑周 边 管线沉 降有 以下特 点 : ( 1 )基坑降水作业引起管线 的变形规律与地表变 形规 律基 本相 同 。 ( 2
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- 关 键 词:
- 基坑 排水 周边 沉降 影响 监测
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