饒江勇 楊濤宇 鄧青軍 王志偉
1.武昌理工學(xué)院 武漢 430223;2.中南勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 武漢 430061;
3.武漢市政工程設(shè)計研究院有限公司 武漢 430058;4.武漢生態(tài)環(huán)境設(shè)計研究院有限公司 武漢 430050
我國城市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已變得越來越多樣化,城市市政淤泥處置工程的建設(shè)也是城市化發(fā)展中的重要一環(huán)。市政工程建設(shè)未來發(fā)展的趨勢就是加強(qiáng)城市地下空間的利用,因此市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的重要步驟就是基坑支護(hù)設(shè)計和施工,同時在基坑開挖前必須施作圍護(hù)結(jié)構(gòu),開挖過程中要進(jìn)行及時監(jiān)測和預(yù)警,確?;蛹爸苓叺缆贰⒐芫€和建筑的安全。
武漢市政淤泥處置工程(一期)工程,擬建設(shè)一座通溝污泥處理站,規(guī)模為500t/ d。本工程的污泥綜合處理車間及輔助用房建筑層數(shù)為3 層,建筑占地面積2982.53m2,建筑面積為4268.16m2,其中實驗室建筑面積為940.63m2,污泥綜合處理車間及輔助用房計容面積6602.31m2,建筑高度為16.9m,建筑物耐火等級為二級,生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別為丁類,結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),設(shè)計使用年限為50 年,抗震設(shè)防烈度為6 度。污泥綜合處理車間及輔助用房工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計類別為二類,因其中實驗室及中控室使用頻率較高,人員駐留時間較長,故對該部分房間按甲類辦公建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,地下池體抗?jié)B等級為P6。
本工程擬建場地位于武漢市洪山區(qū)三環(huán)線北側(cè),場地周邊環(huán)境:基坑?xùn)|側(cè)距離紅線圍墻26.50~40.00mm,圍墻外側(cè)為市政道路;其余三側(cè)現(xiàn)狀為空地。本工程綜合車間基坑采用放坡開挖,坡面采用網(wǎng)噴錨護(hù)面,基坑普挖深度為4.00~5.00m。基坑重要性等級為三級。本工程基坑如圖1 所示。
圖1 本工程基坑
根據(jù)勘察成果、建(構(gòu))筑物特點和擬建場地具體情況等綜合分析,對本場地地基土的工程特性評價分析,場地土層從上到下大致分布如表1 所示。
表1 場區(qū)巖土層地質(zhì)情況表
根據(jù)本基坑工程周邊環(huán)境和本基坑的安全等級及房屋建筑狀況,按經(jīng)批準(zhǔn)的基坑監(jiān)測方案,本工程完成的基坑監(jiān)測內(nèi)容為:基坑邊坡頂部水平位移和沉降;基坑土體深層水平位移(測斜);基坑周邊地下水位觀測;裂縫監(jiān)測及巡視檢查。
根據(jù)現(xiàn)場基坑施工工期,監(jiān)測工作量統(tǒng)計如表2 所示?;颖O(jiān)測平面圖及監(jiān)測布點圖如圖2 所示。根據(jù)施工進(jìn)度,各工況的監(jiān)測頻率如表3 所示。
表3 各階段監(jiān)測頻率
圖2 基坑監(jiān)測平面圖及監(jiān)測布點圖
表2 監(jiān)測工作量統(tǒng)計表
邊坡頂部共設(shè)置16 個沉降監(jiān)測點。基坑施工開挖期間,各監(jiān)測點的沉降量隨著開挖深度的增加而逐漸增大。地下室底板施工完成后,各測點沉降開始減緩;地下室結(jié)構(gòu)施工期間,基坑沉降量趨于收斂狀態(tài),日沉降量小于規(guī)范規(guī)定,基坑趨于穩(wěn)定。監(jiān)測末期基坑沉降情況見表4。
表4 沉降監(jiān)測成果表
邊坡頂部共設(shè)置15 個水平位移監(jiān)測點?;邮┕ら_挖期間,各監(jiān)測點的水平位移量隨著開挖深度的增加而逐漸增大,地下室底板施工完成后各測點水平位移量開始減緩,地下室結(jié)構(gòu)施工期間,基坑水平位移量趨于收斂狀態(tài),日位移量小于規(guī)范規(guī)定。在監(jiān)測末期基坑水平位移監(jiān)測情況為如表5 所示。
表5 水平位移監(jiān)測成果表
基坑支護(hù)樁深層側(cè)向水平位移測孔布設(shè)點沿基坑四周均勻布置8 個點位(編號SS1 至SS8),以測斜管底端作為位移零點進(jìn)行分析,至監(jiān)測結(jié)束,各測斜孔水平位移未超出基坑支護(hù)設(shè)計預(yù)警值50mm,均在設(shè)計監(jiān)測項目控制值內(nèi),累計位移量最大為SS5 測斜孔,位移值為9.14mm,測斜管埋設(shè)深度8.0m (從測斜管底到頂距離為測斜管埋深,以測斜管底為零位點累計計算管口0.5m 深處偏位);在開挖過程中,隨著各層土方開挖的深入,各測斜孔向基坑內(nèi)側(cè)水平位移值不斷增大,隨著地下室底板施工完成后各測孔位移開始減緩,日位移量在設(shè)計規(guī)范范圍內(nèi)??傮w而言,基坑開挖產(chǎn)生的水平位移均在設(shè)計規(guī)范控制范圍內(nèi),依據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定認(rèn)為基坑處于安全、可控中,控制基坑變形的各項技術(shù)措施達(dá)到設(shè)計預(yù)計效果。
邊坡頂部共設(shè)置4 個坑外水位觀測點。基坑施工開挖期間,各觀測點的地下水位隨著開挖深度的增加而逐漸增大,地下室底板施工完成后各測點沉降開始減緩,地下室結(jié)構(gòu)施工期間,基坑沉降量趨于收斂狀態(tài),日沉降量小于規(guī)范規(guī)定。
在監(jiān)測末期基坑沉降監(jiān)測情況為如表6 所示。
表6 地下水位監(jiān)測成果表
在基坑工程監(jiān)測工期內(nèi),進(jìn)行必要的巡視檢查[6-7],巡視檢查的主要內(nèi)容包括:
(1)查看支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)有無明顯的開裂、變形、滲水、滑移等現(xiàn)象;
(2)查看施工的相關(guān)情況,特別是基坑周邊地面有無堆載情況;
(3)查看基坑周邊環(huán)境有無開裂、沉陷、滲漏等現(xiàn)象;
(4)查看基準(zhǔn)點、監(jiān)測點等有無破壞,監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境是否有利于監(jiān)測工作的開展等情況。
本基坑在開挖過程中未出現(xiàn)因開挖造成的基坑邊坡垮塌等安全事故。
監(jiān)測報警值如表7 所示。
表7 監(jiān)測報警值 mm
本項目地質(zhì)資料表明,基坑開挖深度范圍內(nèi)主要為雜填土、可塑- 硬塑粉質(zhì)黏土,局部揭露軟塑- 可塑粉質(zhì)黏土,總體而言場地地層較好,有利于基坑安全。
本項目從初次監(jiān)測至結(jié)束歷時3 個月,基坑邊坡頂部沉降量(最大6.51mm,報警值20mm)、坡頂水平位移監(jiān)測(最大14mm,報警值45mm)、土體深層水平位移(最大9.14mm,報警值50mm)、地下水位(最大301mm,報警值1500mm)均未超過基坑支護(hù)設(shè)計報警值,對應(yīng)日變量均未超過基坑支護(hù)設(shè)計報警值。
總體而言,基坑開挖對基坑周邊影響在可控制范圍內(nèi),未對基坑安全產(chǎn)生較大的影響。依據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定認(rèn)為基坑處于安全、可控中,滿足《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497- 2019)的要求,控制基坑變形的各項技術(shù)措施達(dá)到設(shè)計要求,基坑施工對周邊環(huán)境影響較小,對周邊建筑物未造成明顯破壞。