深基坑开挖与周边地势变形综合技术研究.docx
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深基坑开挖与周边地势变形综合技术研究
中交股份
科技研发工程立项申请书
工程名称:
上海轨道交通11号线(二期)6标
申报单位:
中交隧道工程局有限公司
负责人:
陈勇书
工程经费:
60万元
完成时间:
2011年2月27日
中国交通建设股份有限公司制订
一、立项背景
随着城市规模的逐步扩大,城市人口急剧增加,加上经济水平的大幅提高,市内汽车拥有量急剧增大,导致城市道路运输压力极高,车辆拥堵时有发生,为人民的生活出行带来了极大的不便,而城市轨道交通以其方便快捷,节能环保等优势已逐步成为人们出行的首选交通方式,因此,轨道交通市场迅速扩大,作为地铁车站施工中广泛应用的明挖顺筑法由于基坑开挖深度较大,随着坑内土体被挖出,基坑周边一定范围内地层应力将发生调整,宏观表现为地层移动,施工引起的地层变位将波及地表,产生地面沉降、水平位移等,过大面积的地面沉降和地层变为将直接危及地面建筑物和地下管线的正常使用及基坑工程结构的稳定,进而危及施工安全,因此,施工中对基坑开挖与周边地势变化关系进行研究是十分重要的,这将基坑支护的动态管理起到指导作用。
上海轨道交通11号线二期6标是我局在轨道交通建设中的重点工程,特别是御桥路站地处十字交汇处,附近居民众多,周围建筑物、市政管线密集,附近高层的居民住宅楼大多采用的是PHC管桩等深基础。
地铁车站深基坑的设计或施工即使出现一些小小的差错,都有可能引起周围建筑物或市政管线的沉降、开裂或局部损伤,严重的可能引起倒塌事故,因此我工程根据自身情况选定《深基坑开挖与周边地势变形综合技术研究》作为我工程的科技研发工程,特此申请立项。
二、国内外研究简况及可行性分析
大型深基坑工程目前在城市空间的三维发展中大量涌现,而深基坑的明挖法施工在发达国家和发展中国家均已成为较为成熟的施工方法。
但在不同地段的施工对周围地势的变化均不相同,对基坑开挖与周边地势变形的关系还处于研究阶段,目前目前还没有统一的指导性数据。
在我国由于城市发展速度较快,许多工程所要求的工期较短,尤其是近二十年,出现了大量的地铁车站、高层建筑基础施工等深基坑工程,国内的众多施工单位企业均对深基坑开挖对周边建筑物及地形的变化进行了详细的研究,并重点观测了周围建筑物的沉降,得到了大量的自有数据。
由于我局在大型深基坑的施工中起步较晚,且深基坑对周边建筑物影响较大,对于使用明挖法施工深基坑如何保证周边建筑物及基坑的安全性和稳定性仍然没有形成有效的理论支持,施工控制仍然是以经验为主,因此,对基坑开挖过程中周边地势及环境的变化进行研究将至关重要。
我工程选取上海地区具有代表性的地铁车站的基坑开挖与周边地势变形进行综合技术研究,该地段地处居民密集区,周边建筑物较多,作为深基坑明挖法技术的初始研究能够获得具有代表性的实验数据,并较为全面的进行地势变形分析,为在建筑物密集区域施工深基坑与周边地势变形的技术研究提供方便。
三、工程研发的主要内容及技术经济指标
主要内容:
1、基坑开挖过程中地表沉降情况研究;
2、基坑开挖完后坑底隆起和回弹情况研究;
3、围护墙的水平位移情况研究;
4、基坑周围建筑物及市政管线沉降情况研究;
5、基坑开挖土方稳定性控制技术。
技术指标:
1、完成对基坑施工过程中均质地层的受力情况分析,通过受力计算研究地层移动规律;
2、通过对坑底隆起及回弹的采集数据研究确定基底加固参数;
3、根据围护墙水平位移数据实时调整钢支撑轴力,防止基坑围护结构失稳;
4、确定防止居民密集区建筑物超沉降及市政管线由于沉降而开裂或局部破损的控制方法;
四、工程研发的技术路线
工程技术研发按照计划,实施,检验,修正的PDCA循环的方法进行。
第一步:
计划阶段
通过理论计算确定基坑开挖各个阶段的软土地层受力情况,并对基坑开挖各个阶段的土体变形及建筑物沉降进行模拟,确定各项参数;
第二步:
实施阶段
根据设定好的参数进行现场监测,并对基坑开挖过程中的各项参数反馈信息进行统计;
第三步:
检验
通过对现场实测数据与理论数据进行比较;
第四步:
修正
通过对数据的分析,找出影响数据变化的参数设置进行参数调整,优化施工方案,使用修正过的参数进行下一步开挖并持续改进。
五、推广应用前景及经济效益预测
明挖法施工深基坑工程速度快,成本低,由于对基坑围护工程要求较高,通常工程造价较高,利润率也相对其他方法施工的深基坑为高,而对防止周边建筑物的超沉降,地表平移和地层的滑动将对深基坑施工提出了很高的要求,实时掌握地层的移动规律将能对基坑的安全性,稳定性及周边建筑物的安全起到很好的保障作用,防止重大安全事故的发生,从而间接提升了企业的经济效益和社会效益,研究意义重大,推广前景良好。
六、申报单位和协作单位及分工
申报单位:
中交隧道工程局有限公司
主要负责研究经费筹集、方案制订、现场施工与方案优化,检查与督导施工执行情况。
协作单位:
上海京海工程技术公司
主要负责室内实验、监测方案制订与指导仪器安装、现场监测数据采集、进行理论分析与提交最终研究报告。
七、工程进度计划
一、准备阶段
5月15日~6月2日,资料准备,各项记录表格准备,测量检测人员、设备准备;
二、理论计算及数据分析阶段
6月3日~8月31日,分析严御路站标准段及端头井基坑开挖及支护对土体影响的各项参数及实测数据分析,土体变形的理论数据。
三、理论数据检验修正阶段
10月14日~12月12日,通过理论计算数据在御桥路站标准段及端头井基坑开挖时进行验证,修正偏差。
四、总结阶段
12月13日~12月30日,总结成果资料。
八、工程经费
(一)工程总经费
项目
总经费(万元)
其中
自筹
单位
拨款
协作单位经费
集团
拨款
国家
拨款
其它
60
60
(二)经费支出明细表
序号
支出科目
年度
金额
(万元)
1
现场工程地质综合调研及取样
2010.4-2010.5
3.0
2
国内外调研
2010.5-2010.6
2.0
3
监测仪器购置
2010.5-2010.6
8.0
4
培训及会议费用
2010.5-2010.6
2.0
5
土体开挖及地层平移实验
2010.6-2010.7
6.0
6
现场监测(含劳务费用)
2010.6-2010.12
24.0
7
研究报告、发表论文费用
2010.12
2.0
8
最终研究报告、国际检索及查新
2011.1
3.0
9
工程验收与鉴定
2011.2
4.0
10
其他研究费用(交通、通讯、办公设备)
2010.4-2011.2
6.0
九、工程负责人及主要研究人员
序号
姓名
年龄
单位
技术职务
工程职务
工程分工
1
陈勇书
37
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
工程师
工程经理
工程组织与方案设计优化
2
刘林波
31
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
工程师
总工兼副经理
现场方案实施与监测反馈
3
刘茂强
40
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
工程师
副经理
现场方案实施与信息反馈
4
张叶各
31
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
工程师
工程部长
现场方案实施、理论研究
5
孟凡杰
24
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
助理工程师
工程部副部长
理论研究及方案评价
6
于文亮
26
上海轨道交通11号线(二期)
6标工程部
助理工程师
测量班长
现场监测、数值模拟、物理相似研究、理论研究
7
贾利士
上海京海工程技术公司
工程师
现场指导
协助现场监测与指导
8
张家厚
上海京海工程技术公司
现场指导
协助现场监测与实验
十、申请单位和主管单位审核意见
申请单位意见:
法人代表:
申报单位(盖章):
年月日
审核意见:
主管领导:
主管单位(盖章):
年月日
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 基坑 开挖 周边 地势 变形 综合 技术研究