火凡
摘 要:本文結合烏魯木齊國際機場采砂坑處理和土方回填試驗段(第一階段)沉降觀測控制進行闡述,運用工程測量學計算烏魯木齊機場填方土沉降變化、評定填筑物的安全性,為高填方土基面上混凝土施工期決策及時地提供了科學依據(jù),據(jù)此而進行的施工,保證土基穩(wěn)定,運行安全。
關鍵詞:沉降觀測;準確;可靠;高精度
1 工程概況
1.1 位置及規(guī)模
烏魯木齊國際機場位于烏魯木齊市西北郊,距離市中心16.8公里。機場周圍地面交通便利,市區(qū)與機場銜接的主要進場道路為烏昌高速公路和迎賓路,機場北側有烏奎高速與吐烏大高速路聯(lián)絡線,東側有安寧渠公路。機場現(xiàn)有飛行區(qū)等級為4E,跑道長3 600 m,道面寬45 m,兩側道肩寬7.5 m??蓾M足B747-400飛機及其以下機型全載起降。
2 工程地質及水文情況
2.1 工程地質概況
根據(jù)詳細勘察鉆探揭露,場地主要地層為雜填土、素填土、耕土、(黃土狀)粉土和圓礫,各地層巖土特征描述如下:
(1)雜填土:廣泛分布在整個場地,局部最大厚度達35 m(采砂坑內填土),回填成分包含建筑垃圾、生活垃圾、采砂廠棄料、工業(yè)廢棄物、工程棄土、碎石土、濕陷性黃土等。根據(jù)雜填土的形成原因、分布特征和成分的不同,將其劃分為3類:①原村莊住宅拆遷區(qū)雜填土:位于原住宅拆遷區(qū)域,主要為拆遷后遺留在地表的廢墟和原建筑的基礎,主要成分為建筑垃圾(混凝土),普遍厚度1.0 m~1.5 m。②原工業(yè)廠房和材料堆放場地雜填土:位于原工業(yè)廠房拆遷區(qū)域,主要為拆遷并平整場地后遺留的基礎、地面鋪裝材料,主要成分為建筑廢棄物、工程棄土等,普遍厚度1.5 m~2.0 m。③采砂坑內回填土:位于場地的采砂坑內,為過去的采砂坑或取土坑的回填物,成分非常復雜,包含篩砂后的斷級配礫石、建筑垃圾、工業(yè)廢棄物、生活垃圾和周圍工程棄土等,厚度6.0 m~35.0 m。
2.2 水文地質概況
場區(qū)位于烏魯木齊河和頭屯河沖洪積傾斜平原疊加部位,地下水類型為松散巖類孔隙水,分布單一結構的潛水含水層,含水層巖性為卵礫石和砂礫石。在50 m勘察深度范圍內未見地下水。根據(jù)周邊水文觀測井資料,地下水水位為80 m~120 m。
3 觀測點布設及控制標準
3.1 觀測項目
根據(jù)《烏魯木齊國際機場北區(qū)改擴建工程地基處理與土方工程施工圖設計》文件及有關規(guī)范、規(guī)程,確定現(xiàn)場觀測項目、控制值及周期。
3.2 測點布設
3.2.1 布點原則
3.2.2 測點布設示意圖
測點布設詳情見下圖1。
3.3 觀測方法
3.3.1 觀測方法及儀器
沉降觀測采用幾何水準測量方法,使用Trimble DINI03電子水準儀進行觀測,采用該電子水準儀自帶記錄程序,記錄外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文件。
3.3.2 數(shù)據(jù)處理及分析
數(shù)據(jù)傳輸及平差計算。觀測記錄采用電子水準儀自帶記錄程序進行,觀測完成后形成原始電子觀測文件,通過數(shù)據(jù)傳輸處理軟件傳輸至計算機,檢查合格后使用專用水準網(wǎng)平差軟件進行嚴密平差,得出各點高程值。
4 地面沉降分析
4.1 1號點P212+2.41/H58+33.61
1號點P212+2.41/H58+33.61至今累積沉降2.04 mm,速率0.12 mm/d。
觀測前期沉降波動較為穩(wěn)定,變形控制在1 mm以內,觀測進入冬季后,氣溫急劇下降,導致土層凍結,產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象,觀測數(shù)據(jù)有明顯的上升趨勢,但變形量始終控制在允許值之內,未發(fā)生預警現(xiàn)象,預計觀測進入春夏兩季,氣溫回暖,土層解凍,數(shù)據(jù)應會有明顯下降趨勢。
4.2 2號點P212+2.41/H56+13.76
2號點P212+2.41/H56+13.76至今累積沉降2.17 mm,速率0.11 mm/d。
觀測前期沉降波動較為穩(wěn)定,變形控制在3 mm以內,觀測進入冬季后,氣溫急劇下降,導致土層凍結,產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象,觀測數(shù)據(jù)有明顯的上升趨勢,但變形量始終控制在允許值之內,未發(fā)生預警現(xiàn)象,預計觀測進入春夏兩季,氣溫回暖,土層解凍,數(shù)據(jù)應會有明顯下降趨勢。
4.3 3號點P209+22.41/H58+33.61
3號點P209+22.41/H58+33.61至今累積沉降4.15 mm,速率0.66 mm/d。
觀測前期沉降波動較為穩(wěn)定,變形控制在1 mm以內,觀測進入冬季后,氣溫急劇下降,導致土層凍結,產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象,觀測數(shù)據(jù)有明顯的上升趨勢,但變形量始終控制在允許值之內,未發(fā)生預警現(xiàn)象,預計觀測進入春夏兩季,氣溫回暖,土層解凍,數(shù)據(jù)應會有明顯下降趨勢。
4.4 4號點P209+22.41/H56+13.76
4號點P209+22.41/H56+13.76至今累積沉降4.77 mm,速率0.38 mm/d。
觀測前期沉降波動較為穩(wěn)定,變形控制在2 mm以內,觀測進入冬季后,氣溫急劇下降,導致土層凍結,產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象,觀測數(shù)據(jù)有明顯的上升趨勢,但變形量始終控制在允許值之內,未發(fā)生預警現(xiàn)象,預計觀測進入春夏兩季,氣溫回暖,土層解凍,數(shù)據(jù)應會有明顯下降趨勢。
5 分析與結論
(1)6-2區(qū)域1-6號點沉降情況較為穩(wěn)定,3月初至3月中旬,由于氣候因素發(fā)生凍漲現(xiàn)象,各個觀測點均呈上升趨勢,后期天氣轉暖,數(shù)據(jù)將會呈下沉趨勢;(2)個別點位的微量無規(guī)律變形,是因為觀測誤差等原因造成,不影響對其穩(wěn)定性的判斷。整個觀測期間各點變化較小,無報警超限發(fā)生;(3)沉降過程:從采沙坑回填施工完成的過程中,主體采砂坑基礎的沉降速率一直都較為正常,未出現(xiàn)大的陡降和突變的異常情況。
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