北侖電廠(chǎng)循環(huán)水泵房基坑監測分析

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(chǎng)循環(huán)水泵房基坑監測分析周香蓮，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(chǎng)循環(huán)水泵房基坑采用逆作法施工的現場(chǎng)監測實(shí)例。對基坑開(kāi)挖過(guò)程中地下連續墻體變形、鋼筋應力、土壓力及沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。從分析結果來(lái)看，圍護結構的變形控制在允許范圍內，且對周邊環(huán)境影響較小，說(shuō)明本工程采用逆作法施工相當成功，達到了預期的效果。關(guān)鍵詞:基坑;地下連續墻;監測中圖分類(lèi)號: TU473文獻標識碼: A文章編號: 1000- 4548(2006)S0- 1802- 04作者簡(jiǎn)介:周香蓮(1972- )， 女，湖南衡陽(yáng)人，博士，主要從事樁土相互作用問(wèn)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引言標高為+4.4 m,底板底部標高為-9.9 m,基坑開(kāi)挖深在基坑開(kāi)挖與支護工程中,由于建筑物或構筑物、度為14.3 m。地下連續墻深度分別為32.5、35.5及38.5地下管線(xiàn)及周邊道路等常緊鄰基坑，基坑開(kāi)挖必將引m三種。井體四周外墻厚800 mm、內襯砌為700 mm;起周?chē)鼗械叵滤缓蛻?chǎng)的改變，導致周?chē)鼐w內墻厚600 mm,內襯砌為200 mm,井體開(kāi)挖及基土體的變形，從而對周?chē)h(huán)境產(chǎn)生較大的影響“21。內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筑物、地下管線(xiàn)及周邊交通干平面布置圖如圖1所示。線(xiàn)的安全，必須在施工的同時(shí)，進(jìn)行現場(chǎng)和周?chē)h(huán)境的監測引，通過(guò)對基坑支護結構、基坑周?chē)耐馏w和相鄰的建(構)筑物進(jìn)行系統、全面的監測，對基坑海堤Ny工程的安全性和對周?chē)h(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(chǎng)位于浙江省寧波市北侖區高塘鄉永\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)水泵房地下結構采用地下連續墻。地下連續墻既作為主中國煤化工體結構的一部分， 兼作圍護結構，又作內格浮筏式基MYHCNMH G礎?；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(chǎng)循環(huán)水泵房基坑監測分析1 803表1場(chǎng)地主要土層的組成及指標Table 1 Composition and indices of soils土層土名厚度/m標高/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地下連續墻.上設5個(gè)測斜孔(TN1 ~TN5)。2工程地質(zhì)(3)土壓力量測工程地質(zhì)由第四紀海相地層構成，從地面至地下在地下連續墻A4-2幅墻體中心線(xiàn)位置內外兩側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(xiàn)位置內外兩側沿深度方向各布比大、抗剪強度低、承載力小、易流塑等特點(diǎn)。場(chǎng)地設土壓力盒17只,并在地下連續墻底端各布設土壓力各土層的組成及主要物理力學(xué)指標見(jiàn)表1。盒2只，土壓力盒總共埋設38只。在泵房井A40幅及A26幅底板底下各布設土壓力3基坑監測方案盒3只。在基坑施工中，為了保證工程質(zhì)量，施工的安全(4)鋼筋應力量測和指導施工工序，保證一期泵房 、排水盾構及海堤的在地下連續墻A4-2幅墻體中心線(xiàn)和A30-1幅墻安全，為今后設計類(lèi)似工程積累數據，除了采取有利體中心線(xiàn)位置內外兩側沿深度方向埋設鋼筋計，其中的圍護措施外,還應進(jìn)行必要的監測。根據監測數據,A30-1幅16只、A4-2幅22只、A3幅2只、A29幅4及時(shí)調整開(kāi)挖速度及位置，防止因土體位移過(guò)量而使只、A5幅2只，總共埋設46只。周?chē)h(huán)境遭受破壞問(wèn)?；颖O測內容包括:①地下連續墻測斜;②鋼筋4實(shí)測結果及分析應力量測;③土壓力量測;④地下連續墻沉降觀(guān)測。實(shí)際挖土分層情況:第一層從地面標高+4.40 m測點(diǎn)布置平面圖詳見(jiàn)圖2。開(kāi)始挖至第一道內襯標高+1.00 m,第二層挖至第二道內襯標高- 2.00 m，第三層挖至第三道內襯標高5.00A16新s4TN3m，第四層挖至底板設計標高- 9.90 m。s1344.1水平位移r280 A26A12幅連續墻水平位移隨深度變化曲線(xiàn)如圖3(a)59 S10 S11所示，從圖中看到:位移隨著(zhù)開(kāi)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律有較大不同，開(kāi)挖第A(yíng)3杯十A30-1檢- -、二層基坑士時(shí)，墻體位移隨深度曲線(xiàn)呈近似線(xiàn)性個(gè)關(guān)系，開(kāi)挖第三、四層基坑土時(shí)，水平位移與深度曲42杯線(xiàn)變化規律呈近似“弓形”。A12幅連續墻實(shí)測水平最大位移值為14.74 mm (在-14m 處)。圖2測點(diǎn)布置平面圖A16幅連續墻水平位移隨深度變化曲線(xiàn)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(xiàn)變(1)地下連續墻沉降觀(guān)測化規律基本相中國煤化工;幅側向最大累;在地”下連續墻上設15個(gè)沉降觀(guān)測點(diǎn)(S1~S15)。計位移值為19YHCNMHG(2)地下連續墻測斜.1804 .巖土工程學(xué)報2006年墻體水平位移/mm側鋼筋最大拉應力值為20.29 MPa (在-5m處),最大012.141壓應力值為- 18.44 MPa (在-11 m處)，內側鋼筋最大壓應力值為- 34.36 MPa (在1 m處)。晶-12F墻體外側鋼筋應力/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幅墻體外側鋼筋應力內側鋼筋應力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(xiàn)圖_指差50m-12Fig. 3 The curves of displacement4.2鋼筋應力. (b) A30- -1幅墻體內側鋼筋應力圖4為A4- 2幅連續墻內、外鋼筋應力隨深度變圖5 A30-1 幅墻體鋼筋應力曲線(xiàn)圖化曲線(xiàn)圖。從圖中可見(jiàn):基坑各階段開(kāi)挖結束時(shí)，各Fig. 5 The curves of the A30-1 wall steel stress深度處的彎矩變化趨勢基本相同，即隨開(kāi)挖深度的增4.3土壓力加，彎矩逐漸增大。外側鋼筋最大拉應力值為64.05連續墻兩側土壓力相對基坑開(kāi)挖面而言，分內外MPa (在-5 m處)，最大壓應力值為- 63.07 MPa (在側土壓力:基坑內側稱(chēng)連續墻內側土壓力，迎土面則- 14 m處),內側鋼筋最大拉應力值為314.94 MPa (在稱(chēng)連續墻外側土壓力?；痈鞣謱娱_(kāi)挖階段結束時(shí),-17m處)。埋設在A(yíng)4- 2幅連續墻的土壓力盒所測得的土壓力與埋設深度的變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖6。從A4- 2幅土壓力與相應80-60-40-20020406080的深度曲線(xiàn)上看到:基坑各階段開(kāi)挖結束時(shí)，各深度0處的土壓力變化趨勢基本相同,即隨開(kāi)挖深度的增加,土壓力趨于變小，外側土壓力最大值位置幾乎不變,初始水平位移外側土壓力最大值分別為355.36 kPa (在- 10.1 m處)，內側土壓力最大值為355.69 kPa (在- 22.2 m處)。士轉奉-5:0m(a) A4-2幅墻體外側鋼筋應力-350- 250-150-50350 150 250 350400內側鋼筋應力/MPa-40 0 40 80120 160200240280320t控至1.0m-10-專(zhuān)-10-5挖至-2.0m第-15+挖至-99m第-12--16(b) A4-2幅墻體內側鋼筋應力圖6 A4-2幅墻體土壓力曲線(xiàn)圖圖4 A4- 2幅墻體鋼筋應力曲線(xiàn)圖Fig. 6 The curves of soil pressure of A4-2 wallFig. 4 The curves of the A4-2 wall steel stress埋設在A(yíng)中國煤化工力盒所測得的圖5為A30- 1幅連續墻內、外鋼筋應力隨深度變土壓力隨埋設MYHCNMHG示。從圖中可化曲線(xiàn)圖。從圖中可見(jiàn):基坑各階段開(kāi)挖結束時(shí)，外見(jiàn):內外側最大土壓力位置幾乎不變，外側土壓力最.增刊周香蓮，等.北侖電廠(chǎng)循環(huán)水泵房基坑監測分析1 805大值分別為304.1 kPa (在-8.3 m處), 318.45 kPa (在些不正?，F象，有-根鎖孔管未能拔出，A4-2幅鋼筋- 18.2 m處),內側土壓力最大值為385.31 kPa(在- 22.2籠割去近四分之-縱向鋼筋，鋼筋應力出現異常m處)。A30-1幅鋼筋應力明顯偏小，與結構設計和施工工序有關(guān)，由于井體內進(jìn)行了注漿加固，盆式開(kāi)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，使得鋼筋應力較小。(4)循環(huán)水泵房整體沉降量較小。10 F參考文獻:20-30m[1]胡春林,陳利高層建筑深基坑開(kāi)挖施工期的監測和險情預報[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(xiàn)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泵房井連續墻沉降實(shí)測結果Soil Mechanics, 1996,17(2):64- 69.)泵房井連續墻沉降觀(guān)測值見(jiàn)表2。從表中看出:[2]劉建航，候學(xué)淵.基坑工程手冊[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(kāi)挖過(guò)程中沉降觀(guān)測變化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(guān)測點(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(xiàn)西藏南路站6區基坑s:0.00 .0.310.27的監測與分析[].地下空間與工程學(xué)報，2005, 1(4):603-S40.010.40.280.20606.(LI Yao-liang, XU An-jun, WANG Jian-hua. 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