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      豎井鎖口圈突變?cè)蚍治黾疤幹么胧┨接?/h1>
      2022-03-06 01:07:20王智張建坤梁春王金明
      城市勘測(cè) 2022年1期
      關(guān)鍵詞:時(shí)程曲線圖豎井

      王智,張建坤,梁春,王金明

      (北京市勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100038)

      1 引 言

      目前我國(guó)軌道交通處于大規(guī)模建設(shè)期,相應(yīng)的地鐵車站、施工豎井、區(qū)間等臨近河流等情況越來(lái)越多。根據(jù)相關(guān)研究,地鐵施工區(qū)域附近臨近河流,對(duì)地鐵施工影響較大,可能出現(xiàn)過(guò)水通道,形成水力聯(lián)系,坑內(nèi)涌水滲漏情況時(shí)有發(fā)生。

      本文以某車站豎井開(kāi)挖期間鎖口圈出現(xiàn)變形突變事件對(duì)其原因、應(yīng)急處置及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析闡述,以期對(duì)后續(xù)類似工程提供借鑒。

      2 工程概況

      北京某地鐵某車站疏散口豎井內(nèi)凈空尺寸為 4.2 m×9.43 m,設(shè)計(jì)深度 21.306 m。為了滿足豎井使用時(shí)吊裝要求,加強(qiáng)豎井結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,在豎井井口設(shè)置了鋼筋混凝土鎖口圈梁。豎井東側(cè)臨近某河,距河道上開(kāi)口線約 23 m。疏散口豎井平面位置如圖1所示。

      圖1 疏散口豎井平面位置圖

      3 工程地質(zhì)及水位情況

      3.1 工程地質(zhì)情況

      基坑地層自上而下主要為素填土、雜填土、圓礫、卵石等土層;地下水位位于豎井底板以下。

      本工程地層情況分布情況如下:

      人工堆積層(Q4ml)

      ①層素填土:褐色、潮濕,黏質(zhì)粉土為主。

      ①1層雜填土:由建筑材料垃圾等組成。主要為水泥塊、卵石及碎石等,偶見(jiàn)木屑,生活垃圾主要成分為塑料袋等,均以黏性土、細(xì)中砂等充填。

      一般第四紀(jì)沉積層(Q4al+pl)

      ②層黏質(zhì)粉土-砂質(zhì)粉土:褐黃色,稍濕,稍有粗糙,搖震反應(yīng)中等,含云母片,氧化鐵斑點(diǎn),碳渣等。

      ②1層粉質(zhì)黏土-黏土:切面光滑,無(wú)搖震反應(yīng),含云母片、氧化鐵斑點(diǎn),碳渣等。

      ③層細(xì)中砂:黃色,成分以長(zhǎng)石、石英為主。

      ④層圓礫:中度密室,含量約占55%,一般粒徑 5 mm~20 mm,最大粒徑約 60 mm,級(jí)配較好,以含約30%的粗中砂及少量的黏性土充填。

      ④2層砂質(zhì)粉土:切面稍有粗糙,搖震反應(yīng)中等,含云母片,氧化鐵斑點(diǎn)片等。

      一般第四紀(jì)沖積層(Q4al+pl)

      ⑤層卵石:稍濕,中密,呈亞圓形,母巖成分以石英巖、砂巖及花崗巖為主,含量約占60%,一般粒徑 30 mm~70 mm,最大粒徑約 120 mm,級(jí)配較好,以含約30%的粗中砂及少量的黏性土充填。

      ⑥3層圓礫:雜色,母巖成分以砂巖、石英巖為主,含量約占55%,一般粒徑5 mm~20 mm,最大粒徑約90 mm,級(jí)配較好,以含約25%的細(xì)中砂及少量的黏性土充填。

      3.2 水文地質(zhì)條件

      根據(jù)水文觀測(cè)井的水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及本次鉆探揭露:本次勘察深度范圍內(nèi)共出現(xiàn)一層地下水,類型為潛水。含水層主要賦存予砂卵石層中,潛水由于受到降雨降水等因素影響,水位有一定的變化,水位變化高度一般為 2 m~3 m??辈炱陂g實(shí)測(cè)地下水位(2014.11~2015.5測(cè))為:地下水位埋深 19.6 m~24.8 m,相應(yīng)水位標(biāo)高 19.45 m~20.68 m。

      某河現(xiàn)狀河道寬13.0 m~14.0 m,河岸為土質(zhì)邊坡,河底無(wú)襯砌;水深約 0.4 m,水源為雨、污水合流的排放水。

      調(diào)查、走訪、勘察以及水力聯(lián)系專項(xiàng)調(diào)查結(jié)果綜合表明:車站南側(cè)的地表水-某河和其下的地下水有一定聯(lián)系,地表水的下滲會(huì)對(duì)擬建工程的施工產(chǎn)生不利影響。地表水的現(xiàn)狀滲漏總量約 61 m3/d,可能出現(xiàn)的最大滲水量為 760 m3/d。

      4 施工風(fēng)險(xiǎn)事件詳情及應(yīng)急措施

      4.1 豎井鎖口圈結(jié)構(gòu)及周邊地表變形突變

      施工進(jìn)度:2019年9月19日,豎井開(kāi)挖深度7 m,開(kāi)挖速度較快,初期支護(hù)不及時(shí),豎井內(nèi)直撐和角撐施作不及時(shí),豎井鎖口圈及周邊地表出現(xiàn)明顯變形。豎井監(jiān)測(cè)布點(diǎn)圖如圖2所示。

      圖2 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)圖

      監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):豎井鎖口圈結(jié)構(gòu)沉降及位移、豎井周邊地表出現(xiàn)明顯變形,監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警。豎井整體朝向東北側(cè)某河方向偏移。鎖口圈結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線圖如圖3~圖6所示,鎖口圈結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)程曲線圖如圖7~圖10所示,豎井整體偏移情況如圖11所示。

      圖3 豎井西側(cè)鎖口圈ZQS-56-01位移點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖4 豎井北側(cè)鎖口圈ZQS-56-02位移點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖5 豎井東側(cè)鎖口圈ZQS-56-03位移點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖6 豎井南側(cè)鎖口圈ZQS-56-04位移點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖7 豎井西側(cè)鎖口圈ZQC-56-01沉降點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖8 豎井北側(cè)鎖口圈ZQC-56-02沉降時(shí)程曲線圖

      圖9 豎井東側(cè)鎖口圈ZQC-56-03沉降點(diǎn)時(shí)程曲線圖

      圖10 豎井南側(cè)鎖口圈ZQC-56-04沉降時(shí)程曲線圖

      豎井鎖口圈整體偏移情況如圖11所示。

      圖11 豎井整體偏移情況

      豎井周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)明顯變形,豎井東側(cè)的DB-58-03地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變形量 -44.97 mm(控制值 30 mm),變形速率 -3.03 mm/d(控制值 3 mm/d),已達(dá)到紅色預(yù)警狀態(tài)。

      取豎井東西向斷面4個(gè)地表點(diǎn)做時(shí)程曲線圖,可得明顯沉降槽曲線,如圖12所示。

      圖12 豎井東西向斷面地表沉降槽曲線

      應(yīng)急措施:①施工單位立即對(duì)豎井底部掛網(wǎng)封底,并在底部打設(shè)注漿管進(jìn)行注漿,補(bǔ)齊直撐和角撐。②豎井四周打設(shè)探孔,觀測(cè)硬化地面是否出現(xiàn)空洞。如圖13所示。

      圖13 豎井周邊打設(shè)探孔

      4.2 豎井坑底出現(xiàn)滲漏水

      施工情況:豎井開(kāi)挖深度7 m時(shí),豎井底部出現(xiàn)持續(xù)滲漏水。

      應(yīng)急措施:①對(duì)河道內(nèi)積水進(jìn)行導(dǎo)流,防止積水繼續(xù)滲漏至豎井;②豎井內(nèi)設(shè)置集水坑進(jìn)行排水。豎井滲漏水及某河積水情況如圖14、圖15所示。

      圖14 豎井底部出現(xiàn)滲漏水

      圖15 某河積水情況

      4.3 處置效果

      現(xiàn)場(chǎng)采取應(yīng)急措施后,豎井鎖口圈及周邊地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形漸趨穩(wěn)定。豎井內(nèi)抽排積水后如圖16所示。河道積水導(dǎo)流后如圖17所示。

      圖16 豎井積水抽排完畢

      圖17 河道積水導(dǎo)流完畢

      5 原因分析

      當(dāng)日下午5時(shí),施工單位組織召開(kāi)專家咨詢會(huì)。與會(huì)專家經(jīng)過(guò)聽(tīng)取各方匯報(bào),經(jīng)研討論證后,分析預(yù)警產(chǎn)生原因主要有以下幾點(diǎn):

      (1)豎井結(jié)構(gòu)及周邊地表整體出現(xiàn)下沉,且靠近河道附近的豎井東側(cè)周邊地表點(diǎn)沉降量大于豎井西側(cè)周邊地表點(diǎn)沉降量,河道與豎井距離較近,河道內(nèi)積水滲漏至豎井內(nèi),形成水力聯(lián)系,致使豎井內(nèi)水土流失;豎井與某河地質(zhì)縱斷面圖如圖18所示。

      (2)豎井四周為埋深7 m的雜填土,土質(zhì)松軟,豎井開(kāi)挖擾動(dòng)對(duì)周邊地面影響較大;

      (3)鎖口圈監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)滯后,土方開(kāi)挖深度 5 m后,開(kāi)始布設(shè)鎖口圈結(jié)構(gòu)沉降及位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),未能及時(shí)反饋鎖口圈變形情況;

      (4)施工進(jìn)展較快,直撐和角撐架設(shè)滯后,影響豎井初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

      圖18 豎井與某河地質(zhì)縱斷面圖

      6 總 結(jié)

      (1)重視監(jiān)測(cè)在施工過(guò)程中不可替代的作用。本次事件中,施工單位安全意識(shí)較為淡薄,鎖口圈監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)滯后,未能第一時(shí)間獲取鎖口圈變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第三方監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋及時(shí),發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事件后及時(shí)加密現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及巡視頻率,為遏制風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大提供數(shù)據(jù)支持,信息化指導(dǎo)施工。

      (2)豎井施工過(guò)程中,需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工,及時(shí)架設(shè)直撐和角撐。

      (3)施工單位應(yīng)急處置得當(dāng),豎井內(nèi)及時(shí)抽排積水,河道積水進(jìn)行導(dǎo)流,切斷河道與豎井水力聯(lián)系。并及時(shí)補(bǔ)設(shè)直撐和角撐,豎井內(nèi)進(jìn)行注漿加固,豎井外周邊及時(shí)探孔取樣。

      (4)后續(xù)類似豎井、明挖基坑臨近河道等風(fēng)險(xiǎn)源,建議提前了解做好地質(zhì)探查,查明豎井、明挖基坑與河道是否存在水力聯(lián)系,將后續(xù)施工過(guò)程中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

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