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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果东莞运河综合整治工程B段余屋二站工程基坑监测与分析1.工程概况东莞市运河综合整治工程分A、B、C、D四期实施，河道整治总长度约190km，通过加高河堤、增建排站等工程，使运河沿线的防洪标准由原来的20年一遇提高至50年一遇，并补充和完善了运河沿线镇区路网，改善了沿线景观，提升了运河形象。余屋二站工程属于运河综合整治工程B段，现状旧排站不能满足当地防洪要求，需拆除重建。设计新建余屋二站周边环境复杂，站址空间狭小，排站副厂房与旧排站位置重合。余屋二站于XX年3月份开
2、工，由于临近汛期旧排站不能拆除，经参建各方协商决定分期实施，首先进行泵房部分施工，待汛期后拆除旧排站，再进行副厂房施工。2.基坑支护基坑环境余屋二站周边环境较为复杂，进水口为鱼塘，出水口临近寒溪河，泵房基坑紧贴旧排站及河道堤防，距离基坑25米处有一10kv电塔，该电塔有一条线连接至旧排站房角，给排站供电，另外有一进士牌坊距离基坑最近处约22米。地质情况基坑处地质情况由上至下分别为，高程2米至地表间为约米厚的人工填土，主要为粘土；-米至2米为中粗砂层，-9米至-米为淤泥质土，-19米至9米为粗砂。支护方式本工程基坑为二级基坑，开挖支护方式设计为拉森钢板桩支护，基坑开挖深度约6米，钢板桩长度12米
3、，钢板桩距离排站墙体距离约1米，详见图1。3.基坑监测目的在基坑工程中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题。设计单位只能预估正常施工条件下，围护结构与相邻环境的变形规律和受力范围，基坑周边存在旧联盟排站、高压电塔、堤防、进士牌坊等主要构筑物，对基坑变形有着严格的要求，因此对基坑临时支护结构及周围环境的位移监测显得尤为重要。所以，必须在基坑开挖和支护施工期间开展严密的现场监测，及时发现问题并采取相关措施，才能确保工程施工安全。基坑开挖和泵站下部结构施工期间开展严密的现场监测可以为施工提供及时的反馈信息，做到信息化施工，监测数据和成果是
4、现场管理人员和技术人员判别工程是否安全的依据。另一方面，设计人员通过实测结果可以不断地修改和完善原有的设计方案，确保地下施工的安全顺利进行。4.监测方案监测内容经各参建单位及地方政府有关部门协商，确定基坑监测对象主要是支护结构、基坑周边土体、堤防、附近道路、旧排站、电塔、进士牌坊等，监测内容为水平位移和竖向位移。监测以仪器测量为主，并辅以日常巡视，尽可能全面的掌握基坑施工引起周边环境的变化情况。监测设备水平位移监测采用高精度全站仪，竖向位移监测采用高精度电子水准仪），基坑渗水、围护结构变形、地表及建筑裂缝采用相机拍摄记录。测点布置监测点应设立在能反应监测体变形特征的位置或监测断面上，在醒目的位
5、置做好标志，并通知施工方在施工的过程中加强对监测点的保护。监测点一共设置18个，其中基坑支护结构共设置8个检测点，分别为J01至J08：旧排站房角设置两个点，为J09、J10：堤防设置三个，为J11、J12、J13：道路设置两个，为J17、J18：进士牌坊设置两个，为J14、J15：高压电塔设置一个，为J16。基准点布置基准点选在基坑影响区域之外稳固可靠的位置，并在附近做好醒目的标志，以免被破坏，并加强保护措施进行保护。本工程布置3个基准点，水平位移和竖向位移基准点共用。监测方法根据本工程的特点，基准网采用独立坐标系统，进行一次布网并联测，并与施工平面和高程系统联测校对。监测精度按照工程测量规
6、范二等变形测量的技术要求施测，垂直位移高程中误差，水平位移中误差。监测工作贯穿施工全过程，底板浇筑前每天测一次，底板浇筑后两天测一次，基坑回填后根据监测结果适当减少监测频率，在出现不明情况后，适当加密监测。5.基坑监测结果基坑开挖于XX年3月15日开始，3月底开挖完毕，4月15日浇筑底板，4月底完成泵房地下部分混凝土浇筑，随后回填左右两侧基坑，汛期后进行副厂房及出水口箱涵施工。监测过程中，水平位移变化较大，竖向位移变化与水平位移变化基本一致但幅度较小，现仅将3月15日至4月30日水平位移监测折线图摘录，见图2：5月份及以后进行地面以上施工，监测数据基本稳定，没有较大变化。6.基坑监测结果分析本
7、次监测累计水平位移设计报警值为50mm，变化速率设计报警值为5mmd。根据上述监测结果，发现位移发生较大变化的主要有两处：一是4月2日，监测点J07水平位移累计值由上次的30mm突变至41mm，变化速率达d；二是4月18-20日。监测点J03水平位移累计值由45mm突变至95mm，四日平均变化速率达d。点及相关监测点位移分析J07位移发生较大变化主要原因是路面车辆荷载较大，基坑开挖后地面车辆荷载传递至钢板桩，而钢板桩对侧压力抵抗性有限，遂发生水平方向位移。分布于道路另外一侧的两个监测点J17和J18因基坑开挖最初向基坑方向位移，累计位移最大值为15mm，随后因车辆荷载加大水平位移背离基坑，使得
8、位移累计值由15mm减少至6mm。发生上述位移报警后，参建各方协商分析，认为主要原因是车辆荷载，于是将该路段封锁，并制订了交通绕行方案。之后上述三点水平位移变化趋于平缓，虽然J07点在4月20日以后的水平位移累计值达到报警值，但由于变化速率较小，稳定在d范围内，所以未采取相关措施。 .2J03点及相关监测点位移分析 4月18日，J03点水平位移累计值由上次监测的45mm突变至60mm，变化速率达d，达到报警值，同时堤防上J12点累计水平位移已达到59mm，变化速率4mmd，监测单位得到数据后立即通知施工单位，施工单位立即停工。各方分析认为，近日连续降雨土体含水量较多，堤防存在向基坑内滑移的趋势
9、，必须立即采取措施，施工单位用彩条布将附近堤防覆盖，避免堤防土体含水量加大。19日仍旧下雨，晚上靠近基坑J03点堤防背水坡发生约2米范围的塌方，钢板桩支护变形明显。20日雨停，J03点水平位移累计值达到95mm，J12位移达到65mm，施工单位将基坑顶部塌落部分土体挖除，减轻基坑支护结构的荷载，同时在堤防迎水面铺设砂包形成护坡和护脚，减少河道水流对堤防的冲刷。随后几天的监测数据表明，堤防及基坑支护基本恢复到稳定状态。其他监测点位移情况J02、J04、J06、J08位于基坑支护结构的四角，水平位移累计最大值为16mm，变形较小，且位移累计值和变化速率最大值均是受上述J03、J07影响。J01位移
10、只与基坑有关，受外界因素影响较少，基本上处于平稳变化状态，位移变化速率80以上均在1mmd以下，且后期稳定在d附近。J05、J09、J10位移变化情况与J01类似，基本上处于平稳变化状态，原因是旧排站基础较好，即使基坑开挖，也没有引起排站较大的水平及竖向位移。J11、J12、J13部分时段位移较大主要是受堤防滑移影响，堤防滑移处理后，便处于平稳状态，最终位移变化速率稳定在d以下。J14、J15、J16水平位移累计值最大为10mm，位移变化速率稳定，一直在d以下，表明该基坑工程施工对进士牌坊及高压电塔影响较小。7.结论通过本次位移监测，证明该基坑工程施工对进士牌坊、高压电塔及旧排站影响较小，对北侧堤防影响较大，而南侧道路车辆荷载对基坑南侧支护结构影响较大。尽管施工中出现了监测警报，但是参建各方积极研究对策，施工单位及时采取了补救措施，保护了基坑及堤防安全。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
