第28卷增刊巖土工程學(xué)摳Vol .28 Supp.2006年11 月Chi nese Journal of Geot echni cal Engi neeri ngNbv.，2006北侖電廠循環(huán)水泵房基坑監(jiān)測(cè)分析周香蓮，王建華(上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院，上海20030 )摘要:介紹北侖電廠循環(huán)水泵房基坑采用逆作法施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)例。對(duì)基坑開挖過程中地下連續(xù)墻體變形、鋼筋應(yīng)力、土壓力及沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。從分析結(jié)果來看，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形控制在允許范圍內(nèi)，且對(duì)周邊環(huán)境影響較小，說明本工程采用逆作法施工相當(dāng)成功，達(dá)到了預(yù)期的效果。關(guān)鍵詞:基坑;地下連續(xù)墻;監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào): TU473文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1000- 4548(2006)S0- 1802- 04作者簡(jiǎn)介:周香蓮(1972- )， 女，湖南衡陽人，博士，主要從事樁土相互作用問題的研究。Monitoring and analysis of excavation in circulation water pump-stationof Beilun Power PlantZHOU Xiang-lian，WANG Jian-hua(School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering. Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China )Abstract: The excavation in circulation water pump-station of Beilun Power Plant, by use of top down construction method,was proposed. The deformation of diaphragm walls, steel stresses, soil pressures and settlements were monitored, and themonitoring data during the construction were analyzed. The analysis of the monitoring results show that the deformation ofexcavation is controlled within the allowable range and the construction of excavation has small effect on surroundringenvironment. Finally, the project by use of top-down excavation is successful and the expected engineering effect is acquired.Key words: excavation; diaphragm wall; monitoring0引言標(biāo)高為+4.4 m,底板底部標(biāo)高為-9.9 m,基坑開挖深在基坑開挖與支護(hù)工程中,由于建筑物或構(gòu)筑物、度為14.3 m。地下連續(xù)墻深度分別為32.5、35.5及38.5地下管線及周邊道路等常緊鄰基坑，基坑開挖必將引m三種。井體四周外墻厚800 mm、內(nèi)襯砌為700 mm;起周圍地基中地下水位和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍地井體內(nèi)墻厚600 mm,內(nèi)襯砌為200 mm,井體開挖及基土體的變形，從而對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響“21。內(nèi)襯施工采用逆作法施工工藝。二期循環(huán)水泵房基坑為確保已有建筑物或構(gòu)筑物、地下管線及周邊交通干平面布置圖如圖1所示。線的安全，必須在施工的同時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)引，通過對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體和相鄰的建(構(gòu))筑物進(jìn)行系統(tǒng)、全面的監(jiān)測(cè)，對(duì)基坑海堤N(yùn)y工程的安全性和對(duì)周圍環(huán)境的影響程度有全面的了解，從而確保工程施工的順利進(jìn)行4。目二期循泵房 7”-期循泵房1工程概況'5]3.2m_ 44m北侖港發(fā)電廠位于浙江省寧波市北侖區(qū)高塘鄉(xiāng)永\上期排水隧道豐、算山和沿海村的海灘地上。其二期工程循環(huán)水系二期排水隧道一統(tǒng)由取水隧道、循環(huán)水泵房和排水隧道組成。循環(huán)水泵房地下結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻既作為主中國煤化工體結(jié)構(gòu)的一部分， 兼作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又作內(nèi)格浮筏式基MYHCNMH G礎(chǔ)?；悠矫娉叽鐬?4 m X42.5 m,泵房井自然地面收稿日期: 2006- 05- 18.增刊周香蓮，等.北侖電廠循環(huán)水泵房基坑監(jiān)測(cè)分析1 803表1場(chǎng)地主要土層的組成及指標(biāo)Table 1 Composition and indices of soils土層土名厚度/m標(biāo)高/mw/%γ(kN. m'3)plLc/kPaφ/(° )0雜填土0.8~2.6+1.5~+3.0粉質(zhì)粘土1.2~1.8+1.7~+1.9 .II淤泥質(zhì)粘土9.8~20.1 - 16.0~- 17.249.617.217.01.50 10.19.4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5.0~18.6 -33.0~ 34.645.817.418.31.07 17.42.250~10.1-33.0 ~- 34.626.619.67.1 1.05 10.015.0V粉土5.5~7.0 - 38.2~- 39.326.410.0 1.14 18.021.4.0~5.0-41.0~-42.334.618.712.4 1.103.5~5.0-45.8 ~- 46.329.010.80.631.020.04.7~5.0- 50.8~-51.027.614.1 0.36 53.07.5地下連續(xù)墻.上設(shè)5個(gè)測(cè)斜孔(TN1 ~TN5)。2工程地質(zhì)(3)土壓力量測(cè)工程地質(zhì)由第四紀(jì)海相地層構(gòu)成，從地面至地下在地下連續(xù)墻A4-2幅墻體中心線位置內(nèi)外兩側(cè)30 m均為飽和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，具有含水率大、孔隙及A30-1幅墻體中心線位置內(nèi)外兩側(cè)沿深度方向各布比大、抗剪強(qiáng)度低、承載力小、易流塑等特點(diǎn)。場(chǎng)地設(shè)土壓力盒17只,并在地下連續(xù)墻底端各布設(shè)土壓力各土層的組成及主要物理力學(xué)指標(biāo)見表1。盒2只，土壓力盒總共埋設(shè)38只。在泵房井A40幅及A26幅底板底下各布設(shè)土壓力3基坑監(jiān)測(cè)方案盒3只。在基坑施工中，為了保證工程質(zhì)量，施工的安全(4)鋼筋應(yīng)力量測(cè)和指導(dǎo)施工工序，保證一期泵房 、排水盾構(gòu)及海堤的在地下連續(xù)墻A4-2幅墻體中心線和A30-1幅墻安全，為今后設(shè)計(jì)類似工程積累數(shù)據(jù)，除了采取有利體中心線位置內(nèi)外兩側(cè)沿深度方向埋設(shè)鋼筋計(jì)，其中的圍護(hù)措施外,還應(yīng)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),A30-1幅16只、A4-2幅22只、A3幅2只、A29幅4及時(shí)調(diào)整開挖速度及位置，防止因土體位移過量而使只、A5幅2只，總共埋設(shè)46只。周圍環(huán)境遭受破壞問。基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:①地下連續(xù)墻測(cè)斜;②鋼筋4實(shí)測(cè)結(jié)果及分析應(yīng)力量測(cè);③土壓力量測(cè);④地下連續(xù)墻沉降觀測(cè)。實(shí)際挖土分層情況:第一層從地面標(biāo)高+4.40 m測(cè)點(diǎn)布置平面圖詳見圖2。開始挖至第一道內(nèi)襯標(biāo)高+1.00 m,第二層挖至第二道內(nèi)襯標(biāo)高- 2.00 m，第三層挖至第三道內(nèi)襯標(biāo)高5.00A16新s4TN3m，第四層挖至底板設(shè)計(jì)標(biāo)高- 9.90 m。s1344.1水平位移r280 A26A12幅連續(xù)墻水平位移隨深度變化曲線如圖3(a)59 S10 S11所示，從圖中看到:位移隨著開挖深度的增大而增大。AS期-4-2個(gè)2各階段水平位移與深度變化規(guī)律有較大不同，開挖第A3杯十A30-1檢- -、二層基坑士時(shí)，墻體位移隨深度曲線呈近似線性個(gè)關(guān)系，開挖第三、四層基坑土?xí)r，水平位移與深度曲42杯線變化規(guī)律呈近似“弓形”。A12幅連續(xù)墻實(shí)測(cè)水平最大位移值為14.74 mm (在-14m 處)。圖2測(cè)點(diǎn)布置平面圖A16幅連續(xù)墻水平位移隨深度變化曲線如圖3(b)Fig. 2 Plane of monitoring points所示，從圖中看到:各階段水平向位移與深度曲線變(1)地下連續(xù)墻沉降觀測(cè)化規(guī)律基本相中國煤化工;幅側(cè)向最大累;在地”下連續(xù)墻上設(shè)15個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(S1~S15)。計(jì)位移值為19YHCNMHG(2)地下連續(xù)墻測(cè)斜.1804 .巖土工程學(xué)報(bào)2006年墻體水平位移/mm側(cè)鋼筋最大拉應(yīng)力值為20.29 MPa (在-5m處),最大012.141壓應(yīng)力值為- 18.44 MPa (在-11 m處)，內(nèi)側(cè)鋼筋最大壓應(yīng)力值為- 34.36 MPa (在1 m處)。晶-12F墻體外側(cè)鋼筋應(yīng)力/MPa蒸-166-30-25-20-15-10-50 5 1015 20 2530-20Fr初始水平位移初始鋼筋應(yīng)力V之至- -2.0 m挖至99m_3E(a) A12幅墻體水平位移墻體水平位移/mm。30-16-12-8-40481216-12--8E-14--16L(a) A30-1幅墻體外側(cè)鋼筋應(yīng)力內(nèi)側(cè)鋼筋應(yīng)力MP'a-40-30-20-109192030-初始水平位移i-20F◆心24-.20m在量較-50m=38L(b) A16幅墻體水平位移+松至-20m圖3墻身位移曲線圖_指差50m-12Fig. 3 The curves of displacement4.2鋼筋應(yīng)力. (b) A30- -1幅墻體內(nèi)側(cè)鋼筋應(yīng)力圖4為A4- 2幅連續(xù)墻內(nèi)、外鋼筋應(yīng)力隨深度變圖5 A30-1 幅墻體鋼筋應(yīng)力曲線圖化曲線圖。從圖中可見:基坑各階段開挖結(jié)束時(shí)，各Fig. 5 The curves of the A30-1 wall steel stress深度處的彎矩變化趨勢(shì)基本相同，即隨開挖深度的增4.3土壓力加，彎矩逐漸增大。外側(cè)鋼筋最大拉應(yīng)力值為64.05連續(xù)墻兩側(cè)土壓力相對(duì)基坑開挖面而言，分內(nèi)外MPa (在-5 m處)，最大壓應(yīng)力值為- 63.07 MPa (在側(cè)土壓力:基坑內(nèi)側(cè)稱連續(xù)墻內(nèi)側(cè)土壓力，迎土面則- 14 m處),內(nèi)側(cè)鋼筋最大拉應(yīng)力值為314.94 MPa (在稱連續(xù)墻外側(cè)土壓力?；痈鞣謱娱_挖階段結(jié)束時(shí),-17m處)。埋設(shè)在A4- 2幅連續(xù)墻的土壓力盒所測(cè)得的土壓力與埋設(shè)深度的變化曲線見圖6。從A4- 2幅土壓力與相應(yīng)80-60-40-20020406080的深度曲線上看到:基坑各階段開挖結(jié)束時(shí)，各深度0處的土壓力變化趨勢(shì)基本相同,即隨開挖深度的增加,土壓力趨于變小，外側(cè)土壓力最大值位置幾乎不變,初始水平位移外側(cè)土壓力最大值分別為355.36 kPa (在- 10.1 m處)，內(nèi)側(cè)土壓力最大值為355.69 kPa (在- 22.2 m處)。士轉(zhuǎn)奉-5:0m(a) A4-2幅墻體外側(cè)鋼筋應(yīng)力-350- 250-150-50350 150 250 350400內(nèi)側(cè)鋼筋應(yīng)力/MPa-40 0 40 80120 160200240280320t控至1.0m-10-專-10-5挖至-2.0m第-15+挖至-99m第-12--16(b) A4-2幅墻體內(nèi)側(cè)鋼筋應(yīng)力圖6 A4-2幅墻體土壓力曲線圖圖4 A4- 2幅墻體鋼筋應(yīng)力曲線圖Fig. 6 The curves of soil pressure of A4-2 wallFig. 4 The curves of the A4-2 wall steel stress埋設(shè)在A中國煤化工力盒所測(cè)得的圖5為A30- 1幅連續(xù)墻內(nèi)、外鋼筋應(yīng)力隨深度變土壓力隨埋設(shè)MYHCNMHG示。從圖中可化曲線圖。從圖中可見:基坑各階段開挖結(jié)束時(shí)，外見:內(nèi)外側(cè)最大土壓力位置幾乎不變，外側(cè)土壓力最.增刊周香蓮，等.北侖電廠循環(huán)水泵房基坑監(jiān)測(cè)分析1 805大值分別為304.1 kPa (在-8.3 m處), 318.45 kPa (在些不正常現(xiàn)象，有-根鎖孔管未能拔出，A4-2幅鋼筋- 18.2 m處),內(nèi)側(cè)土壓力最大值為385.31 kPa(在- 22.2籠割去近四分之-縱向鋼筋，鋼筋應(yīng)力出現(xiàn)異常m處)。A30-1幅鋼筋應(yīng)力明顯偏小，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工序有關(guān)，由于井體內(nèi)進(jìn)行了注漿加固，盆式開挖，逆作-350-250-150-50 $015020235040法施工，使得地下墻的水平位移均很小，再加上外墻有700 mm厚鋼筋混凝土襯砌，使得鋼筋應(yīng)力較小。(4)循環(huán)水泵房整體沉降量較小。10 F參考文獻(xiàn):20-30m[1]胡春林,陳利高層建筑深基坑開挖施工期的監(jiān)測(cè)和險(xiǎn)情預(yù)報(bào)[J].巖土力學(xué),1996,17(2):64- 69.(HU Chun-lin,圖7 A30- 1幅墻體土壓力曲線圖CHEN Li. Monitoring technique and danger situation forecastduring the e); excavation fo deep foundation pit[J]. Rock andFig. 7 The curves of soil pressure of A30-1 wall4.4泵房井連續(xù)墻沉降實(shí)測(cè)結(jié)果Soil Mechanics, 1996,17(2):64- 69.)泵房井連續(xù)墻沉降觀測(cè)值見表2。從表中看出:[2]劉建航，候?qū)W淵.基坑工程手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997:1- 15. (LIU Jian-hang, HOU Xue-yuan.泵房井最大沉降量為0.9 cm。表2在開挖過程中沉降觀測(cè)變化Foundation engineering handbook[M]. Beijing: ChinaTable 2 The displacements of the settlement during differentArchitecture and Building Press, 1997: 1- 15.)periods[3]史佩棟.深基坑工程技術(shù)狀況[J].西部探礦工程,1998(10):沉降/cm16- 17. (Shi Pei-dong. State-of-art of deep excavations in挖至China[J]. West China Exploration Engineering, 1998(10): 16觀測(cè)點(diǎn)+1.00 m- 2.00 m- 5.00 m- 9.90 m- 17.)0.080.720.90S20.000.430.590.58[4]李耀良，徐安軍,王建華.上海M8線西藏南路站6區(qū)基坑s:0.00 .0.310.27的監(jiān)測(cè)與分析[].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2005, 1(4):603-S40.010.40.280.20606.(LI Yao-liang, XU An-jun, WANG Jian-hua. 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