周 凱
(中鐵建設(shè)投資集團有限公司,廣東深圳 518055)
深圳地鐵11號線前海灣站全長830 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬度25.7 m,底板埋深17.6 m。車站設(shè)計為兩柱三跨地下島式車站,結(jié)構(gòu)為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),車站南北兩端均設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井。主體圍護結(jié)構(gòu)采用φ1 200@1 300+φ1 500@1 600鉆孔灌注樁,樁間設(shè)φ600三重管旋噴樁止水,并在圍護樁外側(cè)設(shè)置一道φ600@500雙管旋噴樁止水帷幕,車站南段110 m設(shè)計采用明挖順筑法進行施工,剩余720 m采用蓋挖逆筑法進行施工。車站范圍內(nèi)自上而下分布地層主要為第四系全新統(tǒng)海陸交互相淤泥,第四系上更新統(tǒng)沖洪積粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、含有機質(zhì)砂、粗砂、礫砂,第四系殘積砂質(zhì)粘性土,加里東期全~微風(fēng)化片麻狀混合花崗巖層,車站底板位于淤泥及淤泥質(zhì)粘土層。
前海灣站地處填海片區(qū),地下淤泥層較厚,且處于流塑或軟塑狀,在施工過程中易產(chǎn)生鉆孔樁縮徑、塌孔等問題,車站區(qū)域內(nèi)存在大量填碎石、填塊石,塊石粒徑一般20 cm~70 cm,最大者可達100 cm以上,車站圍護樁、旋噴樁施工難度較大,止水效果有待檢驗。為規(guī)避基坑開挖過程中由滲漏水引起的地質(zhì)災(zāi)害,保證基坑施工安全,在基坑開挖前探測車站圍護結(jié)構(gòu)滲漏點,提前在地表對滲漏點進行注漿加固,確?;娱_挖安全。
應(yīng)用圍護結(jié)構(gòu)電流場與滲流場聯(lián)合滲漏探測分析儀及探測方法技術(shù)(ECR),檢測前海灣站南段110 m明挖部分圍護結(jié)構(gòu)的防水效果,檢測結(jié)果滲漏點分為三類:1)無異常;2)注意觀察;3)建議修補。
本項技術(shù)通過對地下工程發(fā)生滲漏時水中微弱離子的運動進行高靈敏度量測,從而探測復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的滲漏情況。在圍護結(jié)構(gòu)有滲漏情況下,即便是輕微的滲漏,也會由于水離子的運動,產(chǎn)生整個地層電場的變化,對于此變化,通過多通道多傳感器高精度量測系統(tǒng),可以把握電場異常的位置,從而探得滲漏點。
對于更加微弱的滲漏,可以進行人工主動追蹤,從而獲得更加精確的滲漏點探測結(jié)果。人工主動追蹤法通過在外圍多點多深度施加追蹤電勢,與內(nèi)側(cè)的對應(yīng)電極合作測量,在潛在的滲漏點或弱化面存在情況下,放大該異常值,與無滲漏相比,就能高靈敏度地迅速取得探測結(jié)果。
1)探測區(qū)域為基坑內(nèi)部距離圍護結(jié)構(gòu)5 m以內(nèi)的區(qū)域,區(qū)域內(nèi)地表為平整的土地,無石塊、金屬等異物。2)探測圍護結(jié)構(gòu)上部無覆土,且表面較干燥,防止探測信號從止水帷幕上部進入探測區(qū)域。3)當(dāng)探測區(qū)域被混凝土層覆蓋時,可以考慮在混凝土層上鉆孔到原狀土層,以放置電極。當(dāng)混凝土層小于50 mm時,鉆孔直徑不小于120 mm,此時電極可以直接放置在土層上;混凝土層大于50 mm時,鉆孔直徑在30 mm~50 mm之間,然后在孔中放滿砂子并灌水,同時也可以在孔中放置一根鋼管以保證能量的傳遞,電極放置在砂子上方即可。4)基坑外或基坑內(nèi)鉆孔布設(shè)探測系統(tǒng)發(fā)射極,可以借用基坑外的觀測井或基坑內(nèi)的降水井(其深度不能低于最終開挖面)。5)形成的電場必須覆蓋探測區(qū)域,根據(jù)探測區(qū)域范圍確定負極放置位置。6)檢測現(xiàn)場需要提供220 V交流電源、水和照明,采集數(shù)據(jù)期間現(xiàn)場不可有電焊機工作。
1)進入檢測現(xiàn)場前時所有人員必須佩戴安全帽,防護服等,進入探測現(xiàn)場作業(yè)時須防蟲蛇侵咬,在多蟲蛇井場區(qū)域作業(yè)時,須扎緊袖、褲口,謹(jǐn)慎作業(yè),并做好記錄。2)探測區(qū)域采用拉警戒線的方式與其他區(qū)域分隔開,并放置警示牌。3)定期進行現(xiàn)場安全教育培訓(xùn),作業(yè)時須注意安全。4)注意收聽當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報,遇惡劣天氣應(yīng)暫停作業(yè),雷雨天氣尤其要注意防雷、避雷。
前海灣站南段明挖段(110 m)滲漏水檢測工作任務(wù)共分為9個監(jiān)測段,沿圍護結(jié)構(gòu)均勻分布,探測孔利用基坑外的水位觀測井及基坑內(nèi)的降水井,每個檢測段的檢測步驟如下:
1)根據(jù)檢測方案擺放設(shè)備,連接所有設(shè)備。2)準(zhǔn)備相機,拍攝現(xiàn)場檢測情況包括探測段起始點、正極、負極、參考電極、控制電極放置情況。3)每個檢測段的起始和終止位置在現(xiàn)場用噴漆標(biāo)志,并在探測圖紙中精確標(biāo)識,確保探測成果的精確度。4)記錄檢測開始時間、持續(xù)時間、天氣、場地概況等。5)擺放電極需要電極緊密接觸場地土,若土較干燥加水保持濕潤狀態(tài)。6)正極線、負極線、參考電極線以及控制電極連線等使用萬能表檢測,防止電線斷開影響探測質(zhì)量。7)檢測完畢后應(yīng)對探測孔進行保護防止堵塞,以便滲漏修補后復(fù)測使用。
前海灣站南段明挖段(110 m)分為9個檢測段,共布設(shè)傳感器數(shù)量為540個,共采集數(shù)據(jù)46 440組,經(jīng)分析后得出注意觀察點17個、建議修補點2個。
在前海灣站南明挖段土方開挖前,為保證基坑開挖安全,對檢測出的19個可能滲漏點(觀察點17個,建議修補點2個)均進行了后退式注漿加固,基坑開挖后,圍護結(jié)構(gòu)無滲漏點,主體結(jié)構(gòu)得以順利施工,兩臺盾構(gòu)機也從前海灣站南明挖段安全始發(fā)。
深圳地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,普遍分布有軟土、填石、液化砂土、砂(礫)層、斷裂破碎帶等不良地質(zhì),對圍護結(jié)構(gòu)而言,施工難度大,滲漏水難以避免,為使圍護結(jié)構(gòu)達到止水效果,保證基坑開挖安全,尤其是對于軟土、砂層地質(zhì)條件下施工的圍護結(jié)構(gòu),使用圍護結(jié)構(gòu)電流場與滲流場聯(lián)合滲漏探測分析儀及探測方法技術(shù),事先知曉滲漏點位置,通過注漿、旋噴樁加固等措施提前處理,對基坑開挖施工往往能取得事半功倍的效果。
[1]徐至鈞.深基坑與邊坡支護工程設(shè)計施工經(jīng)驗錄[M].上海:同濟大學(xué)出版社,2011.
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