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摘 要:本文结合乌鲁木齐国际机场采砂坑处理和土方回填试验段(第一阶段)沉降观测控制进行阐述,运用工程测量学计算乌鲁木齐机场填方土沉降变化、评定填筑物的安全性,为高填方土基面上混凝土施工期决策及时地提供了科学依据,据此而进行的施工,保证土基稳定,运行安全。
关键词:沉降观测;准确;可靠;高精度
1 工程概况
1.1 位置及规模
乌鲁木齐国际机场位于乌鲁木齐市西北郊,距离市中心16.8公里。机场周围地面交通便利,市区与机场衔接的主要进场道路为乌昌高速公路和迎宾路,机场北侧有乌奎高速与吐乌大高速路联络线,东侧有安宁渠公路。机场现有飞行区等级为4E,跑道长3 600 m,道面宽45 m,两侧道肩宽7.5 m。可满足B747-400飞机及其以下机型全载起降。
2 工程地质及水文情况
2.1 工程地质概况
根据详细勘察钻探揭露,场地主要地层为杂填土、素填土、耕土、(黄土状)粉土和圆砾,各地层岩土特征描述如下:
(1)杂填土:广泛分布在整个场地,局部最大厚度达35 m(采砂坑内填土),回填成分包含建筑垃圾、生活垃圾、采砂厂弃料、工业废弃物、工程弃土、碎石土、湿陷性黄土等。根据杂填土的形成原因、分布特征和成分的不同,将其划分为3类:①原村庄住宅拆迁区杂填土:位于原住宅拆迁区域,主要为拆迁后遗留在地表的废墟和原建筑的基础,主要成分为建筑垃圾(混凝土),普遍厚度1.0 m~1.5 m。②原工业厂房和材料堆放场地杂填土:位于原工业厂房拆迁区域,主要为拆迁并平整场地后遗留的基础、地面铺装材料,主要成分为建筑废弃物、工程弃土等,普遍厚度1.5 m~2.0 m。③采砂坑内回填土:位于场地的采砂坑内,为过去的采砂坑或取土坑的回填物,成分非常复杂,包含筛砂后的断级配砾石、建筑垃圾、工业废弃物、生活垃圾和周围工程弃土等,厚度6.0 m~35.0 m。
2.2 水文地质概况
场区位于乌鲁木齐河和头屯河冲洪积倾斜平原叠加部位,地下水类型为松散岩类孔隙水,分布单一结构的潜水含水层,含水层岩性为卵砾石和砂砾石。在50 m勘察深度范围内未见地下水。根据周边水文观测井资料,地下水水位为80 m~120 m。
3 观测点布设及控制标准
3.1 观测项目
根据《乌鲁木齐国际机场北区改扩建工程地基处理与土方工程施工图设计》文件及有关规范、规程,确定现场观测项目、控制值及周期。
3.2 测点布设
3.2.1 布点原则
3.2.2 测点布设示意图
测点布设详情见下图1。
3.3 观测方法
3.3.1 观测方法及仪器
沉降观测采用几何水准测量方法,使用Trimble DINI03电子水准仪进行观测,采用该电子水准仪自带记录程序,记录外业观测数据文件。
3.3.2 数据处理及分析
数据传输及平差计算。观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行,观测完成后形成原始电子观测文件,通过数据传输处理软件传输至计算机,检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差,得出各点高程值。
4 地面沉降分析
4.1 1号点P212+2.41/H58+33.61
1号点P212+2.41/H58+33.61至今累积沉降2.04 mm,速率0.12 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在1 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.2 2号点P212+2.41/H56+13.76
2号点P212+2.41/H56+13.76至今累积沉降2.17 mm,速率0.11 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在3 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.3 3号点P209+22.41/H58+33.61
3号点P209+22.41/H58+33.61至今累积沉降4.15 mm,速率0.66 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在1 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.4 4号点P209+22.41/H56+13.76
4号点P209+22.41/H56+13.76至今累积沉降4.77 mm,速率0.38 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在2 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
5 分析与结论
(1)6-2区域1-6号点沉降情况较为稳定,3月初至3月中旬,由于气候因素发生冻涨现象,各个观测点均呈上升趋势,后期天气转暖,数据将会呈下沉趋势;(2)个别点位的微量无规律变形,是因为观测误差等原因造成,不影响对其稳定性的判断。整个观测期间各点变化较小,无报警超限发生;(3)沉降过程:从采沙坑回填施工完成的过程中,主体采砂坑基础的沉降速率一直都较为正常,未出现大的陡降和突变的异常情况。
参考文献:
[1]MH/T 5025-2011,民用机场勘测规范[S].
[2]MH/T 5035-2017,民用机场高填方工程技术规范[S].
[3]GB50026-2007,工程测量规范[S].
[4]MH5014-2002,民用机场飞行区土(石)方与道面基础施工技术规范[S].
[5]姚成焕,石宜生.三峡机场高填方土基沉降观測与计算研究[J].岩土力学,2001(4):513-518.
[6]乌鲁木齐国际机场采砂坑处理和土方回填试验段(第一阶段)沉降监测总结报告.乌鲁木齐:新疆公路桥梁试验检测中心,2018.
关键词:沉降观测;准确;可靠;高精度
1 工程概况
1.1 位置及规模
乌鲁木齐国际机场位于乌鲁木齐市西北郊,距离市中心16.8公里。机场周围地面交通便利,市区与机场衔接的主要进场道路为乌昌高速公路和迎宾路,机场北侧有乌奎高速与吐乌大高速路联络线,东侧有安宁渠公路。机场现有飞行区等级为4E,跑道长3 600 m,道面宽45 m,两侧道肩宽7.5 m。可满足B747-400飞机及其以下机型全载起降。
2 工程地质及水文情况
2.1 工程地质概况
根据详细勘察钻探揭露,场地主要地层为杂填土、素填土、耕土、(黄土状)粉土和圆砾,各地层岩土特征描述如下:
(1)杂填土:广泛分布在整个场地,局部最大厚度达35 m(采砂坑内填土),回填成分包含建筑垃圾、生活垃圾、采砂厂弃料、工业废弃物、工程弃土、碎石土、湿陷性黄土等。根据杂填土的形成原因、分布特征和成分的不同,将其划分为3类:①原村庄住宅拆迁区杂填土:位于原住宅拆迁区域,主要为拆迁后遗留在地表的废墟和原建筑的基础,主要成分为建筑垃圾(混凝土),普遍厚度1.0 m~1.5 m。②原工业厂房和材料堆放场地杂填土:位于原工业厂房拆迁区域,主要为拆迁并平整场地后遗留的基础、地面铺装材料,主要成分为建筑废弃物、工程弃土等,普遍厚度1.5 m~2.0 m。③采砂坑内回填土:位于场地的采砂坑内,为过去的采砂坑或取土坑的回填物,成分非常复杂,包含筛砂后的断级配砾石、建筑垃圾、工业废弃物、生活垃圾和周围工程弃土等,厚度6.0 m~35.0 m。
2.2 水文地质概况
场区位于乌鲁木齐河和头屯河冲洪积倾斜平原叠加部位,地下水类型为松散岩类孔隙水,分布单一结构的潜水含水层,含水层岩性为卵砾石和砂砾石。在50 m勘察深度范围内未见地下水。根据周边水文观测井资料,地下水水位为80 m~120 m。
3 观测点布设及控制标准
3.1 观测项目
根据《乌鲁木齐国际机场北区改扩建工程地基处理与土方工程施工图设计》文件及有关规范、规程,确定现场观测项目、控制值及周期。
3.2 测点布设
3.2.1 布点原则
3.2.2 测点布设示意图
测点布设详情见下图1。
3.3 观测方法
3.3.1 观测方法及仪器
沉降观测采用几何水准测量方法,使用Trimble DINI03电子水准仪进行观测,采用该电子水准仪自带记录程序,记录外业观测数据文件。
3.3.2 数据处理及分析
数据传输及平差计算。观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行,观测完成后形成原始电子观测文件,通过数据传输处理软件传输至计算机,检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差,得出各点高程值。
4 地面沉降分析
4.1 1号点P212+2.41/H58+33.61
1号点P212+2.41/H58+33.61至今累积沉降2.04 mm,速率0.12 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在1 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.2 2号点P212+2.41/H56+13.76
2号点P212+2.41/H56+13.76至今累积沉降2.17 mm,速率0.11 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在3 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.3 3号点P209+22.41/H58+33.61
3号点P209+22.41/H58+33.61至今累积沉降4.15 mm,速率0.66 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在1 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
4.4 4号点P209+22.41/H56+13.76
4号点P209+22.41/H56+13.76至今累积沉降4.77 mm,速率0.38 mm/d。
观测前期沉降波动较为稳定,变形控制在2 mm以内,观测进入冬季后,气温急剧下降,导致土层冻结,产生冻胀现象,观测数据有明显的上升趋势,但变形量始终控制在允许值之内,未发生预警现象,预计观测进入春夏两季,气温回暖,土层解冻,数据应会有明显下降趋势。
5 分析与结论
(1)6-2区域1-6号点沉降情况较为稳定,3月初至3月中旬,由于气候因素发生冻涨现象,各个观测点均呈上升趋势,后期天气转暖,数据将会呈下沉趋势;(2)个别点位的微量无规律变形,是因为观测误差等原因造成,不影响对其稳定性的判断。整个观测期间各点变化较小,无报警超限发生;(3)沉降过程:从采沙坑回填施工完成的过程中,主体采砂坑基础的沉降速率一直都较为正常,未出现大的陡降和突变的异常情况。
参考文献:
[1]MH/T 5025-2011,民用机场勘测规范[S].
[2]MH/T 5035-2017,民用机场高填方工程技术规范[S].
[3]GB50026-2007,工程测量规范[S].
[4]MH5014-2002,民用机场飞行区土(石)方与道面基础施工技术规范[S].
[5]姚成焕,石宜生.三峡机场高填方土基沉降观測与计算研究[J].岩土力学,2001(4):513-518.
[6]乌鲁木齐国际机场采砂坑处理和土方回填试验段(第一阶段)沉降监测总结报告.乌鲁木齐:新疆公路桥梁试验检测中心,2018.