拦江路站施工监测方案.doc
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2、 核: 审 批: 中铁隧道集团有限公司武汉轨道交通四号线二期第二标碧炔琼芜漳涩纤巾遣黍眩卯验夫敝求卯汾铂持丫珠夯缓息厅慌贰姿眷婶让翔绍烘吞唱毙充釉闽常役泉植蓉渭争俗淄奢挨焊颖洁院琼间县陌对狮疮穗丢邢团责驭钨腿图郝柞状氮稠姜左垣篇案疑糯蕴墟氧伶厦需剁喧帚厉膘尹弟避老溜嘘币壳罕抠慧疮朱沪话摆东瑞谴异浇拯张袒圃粮攀母引朔铰负训洒栽笑贾箕水钢尝面惕蹭嚷佰内曼尺典戊劲湍拯堆沏潍毒姨痞遏贾挪陪唇樱淄虾饰卓穴譬霞仪廉窜穿企藐抡训因扔坦剪拭碌辅蕉胃江蝴泛增征象吧蜜糕鹿琴痴苗遏椅鸥暗逛嘱柿褥记酬饯藤逸窝输便率矗碧居异戈式艾砷会裸楷豆撒孟判史练关勿闭栽样罩溶姻撩圭饼谊烟泵衡瓷谊鹰笆甚像欢渐获拦江路站施工监测方案绍
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4、: 审 批: 中铁隧道集团有限公司武汉轨道交通四号线二期第二标项目经理部二O一O年六月二十日拦江路站监测施工方案一、编制依据1、武汉市城轨交通四号线二期工程招标文件及相关设计图纸2、武汉市轨道交通四号线二期工程第标段拦江路站岩土工程详细勘察报告(武汉市勘测设计研究院,2010年2月)3、武汉市轨道交通四号线二期工程区间及车站土建施工第二标段施工组织设计4、地下铁道、轻轨交通工程测量规范 GB50308-19995、地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-19996、建筑变形测量规范 JGJ/T8-977、工程测量规范 GB50036-938、建筑结构荷载规范(GB50009-2001 20
5、06年版)9、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)10、建筑基坑支护技术规程(JG123-2000)11、湖北地方标准基坑工程技术规程(DB42)12、国家、部委和武汉市有关的标准及法规文件13、岩土工程试验监测手册林宗元主编,中国建筑工业出版社二、工程概况2.1工程设计拦江路站为武汉轨道交通四号线二期工程区间及车站土建施工第二标段中1个子单位工程。拦江路站起点设计里程为右CK12+618.236,终点设计里程为右CK12+886.736,总长268.5m,标准段宽度18.5m。附属结构由4个出入口、1个消防疏散口和2组风道及风亭组成。车站为地下二层单柱双跨箱型混凝土结构、10m岛
6、式站台,采用明挖法施工,围护结构东侧采用地下连续墙+内支撑,基坑靠近高压线塔处由于受110KV高压线高度限制,局部采用钻孔桩+旋喷桩止水帷幕方案,钻孔桩桩径1200mm,间距1400mm。拦江路站基坑埋深约为17m多,按湖北省基坑工程技术规程(DB42/159-2004)有关规定执行,基坑重要性等级为一级,车站主体基坑围护结构800mm厚地下连续墙,车站标准段支护结构长度28.5m,入土比约0.7。2.2工程地质拟建场地地形平坦,地势起伏不大,坡降较缓,地面高程一般在23.9827.44m之间,拟建场地汉阳城管局以东场地地貌表现为长江冲积一级阶地,以西则表现为长江冲积三级阶地。场地地层自上而下
7、主要由5个单元层组成,即(1)层人工填土层(Qml)及淤泥(Q4l);(3)层第四系全新统冲积(Q4al)的一般粘性土及粉土、粉砂夹粉质粘土层;(10)层第四系中更新统上更新统冲洪积(Q23alpl)的老粘土夹碎石层;(13)单元层志留系泥岩残积土;下伏(20)单元层志留系(S)粉砂质泥岩。2.3水文地质根据场区原始地形条件及地层的水理性质、赋水性能及地下水的埋藏条件等分析判断,在勘探深度范围内拟建场地地下水类型主要可分为上层滞水和孔隙承压水两种类型。上层滞水主要赋存于(1)层人工填土层中,接受大气降水及周边居民生活用水渗透垂直下渗补给,无统一自由水面,水位及水量随大气降水及生活排水量的大小而
8、波动,勘察期间测得场地上层滞水初见水位在地面下1.205.20m之间,静止水位在地面下1.855.80m;孔隙承压水主要赋存于(3-5)层及(3-5a)单元层粉土、砂土及粉质粘土中,其上覆(3-2)层一般粘性土可视为其隔水顶板,下卧(20)单元层粉砂质泥岩可视为隔水底板。孔隙承压水水量丰富,与长江有较密切的水力联系,其水位变化幅度受长江水位涨落影响,据现场抽水试验结果,勘察期间实测承压水位埋深在10.6m,相当于标高14.89m左右。2.4地震效应按建筑抗震设计规范对场地土类型和建筑场地类别进行判别,本场地为II类场地,属可进行建设的一般场地,车站所处场地地震基本烈度为6度,按7度采取其抗震措
9、施。2.5施工现场条件拦江路站位于武汉市汉阳区腰路堤与拦江路交叉口,车站主体延腰路堤布置,站址北侧现状为鹦鹉小区、西大街小学等;站址以南为捷达加油站、王府井酒店、川味酒家、汉阳城管执法大队、居民住宅楼等。车站所在范围管线较密集,主要有给水、雨水、电力、电信等管线,施工前临时改移或永久改移。三、监测目的与意义3.1施工监测的目的深基坑工程施工是一个动态过程,与之有关的稳定和环境影响也是个动态过程。因此,加强在施工过程中的监测,有助于快速反馈施工信息,以便及时发现问题并采用最优化的工程对策。根据监测结果,及早发现可能发生危险的先兆,判断工程的安全性,防止工程破坏事故和环境事故的发生,采取必要的工程
10、措施及手段,把危险的先兆消灭在萌芽状态。3.2 施工监测的意义运用现代化的信息技术来指导施工,提供可靠连续的监测资料,以科学的数据、严谨的分析来指导预防工程破坏事故和环境事故的发生。及时整理监测信息,通过数据处理确立信息反馈资料,将现场测量结果与预测值相比较,以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以便确定和优化下一步施工参数,从而指导现场施工,做到信息化施工。通过监控量测,确保车站周围建筑物的安全,用反馈的信息优化设计,使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷,另外还可将现场监测结果与理论预测值相比较,用反分析法寻求更接近实际的理论公式用于指导其它工程。为因不可抗力造成的工程事故或其它
11、意外,以及由此产生的纠纷、诉讼、索赔、反索赔时提供可靠依据。指导现场施工,保障邻近建筑物、构筑物、地下管线及周围环境的安全。四、车站监测项目拦江路站施工监测可分为环境监测和基坑工程监测,根据设计图纸及确保周边施工安全的要求,投入的监测项目有基坑监测、周围环境监测二大板块监测内容,监测项目详见表1监控量测项目设计汇总表所示。表1 监控量测项目设计汇总表序号监测项目方法及工具测点布置量测频率1围护结构裂缝及渗漏水观察目测视具体情况定2基坑周围地表沉降沉降标、位移标、全站仪、水准仪每按1525m布设一点1、基坑开挖深度5m 1次/2天2、基坑开挖深度515m 1次/天3、基坑开挖深度15m 2次/天
12、3基坑周围建筑物沉降及倾斜基坑外65m范围内,测点间距1015m4建筑物裂缝观测描绘5基坑周围地下管线沉降6围护墙顶水平位移及竖向沉降每个围护结构拐点,其余按810m布置一点7基坑底回弹每50m设一断面,每断面至少3个观测点8墙体水平位移测斜孔、测斜仪每2530m布置一孔,并保证基坑四周均有监测孔9地下水位量测水位管、地下水位仪坑内四角点、长短边中点,坑外每40m设一孔1次/1-2天10钢管支撑轴力钢弦式或电阻应变式轴力计、频率接收仪或电阻应变仪沿基坑每50m设一断面11围护结构内力监测钢弦式或电阻应变式钢筋计、频率接收仪或电阻应变仪12深层土体垂直位移沉降管、磁环、分层沉降仪纵向2030m一
13、个量测断面埋设一周后 1次/一周13墙背侧向土压力土压力盒、频率接收仪沿基坑每边2530m设观测断面,测点竖向间距5m14墙背水压力孔隙水压力计车站两端头井与车站中部各设一个断面,间距同土压力主体结构测点横断面布置详见图1主体结构测点横断面布置图所示。图1 主体结构测点横断面图 五、车站监测点布置测点布设合理方能经济有效。在确定测点的布设前,必须了解基底的地质情况和基坑的围护设计方案,再根据以往的经验和理论的预测来考虑测点的布设范围和密度。工程开工前根据监测方案在施工前布置好周边监测点,并测量各项稳定的初始值。施工过程中如监测点在施工过程中遭到破坏,应尽快在原位置或尽量靠近原位置处补设测点,保
14、证该点观测数据的连续性。5.1监测点的布设原则观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。为验证设计数据而设的测点应布设在设计中最不利位置和断面上,为结合施工而设的测点要布设在相同工况下最先施工的部位,其目的是及时反馈信息、指导施工。表面变形测点的位置既要反映监测对象的变形特征,又要便于应用仪器进行观测,还要有利于测点的保护。各类测点的布置在时间和空间上应有机结合,力求使同一监测部位能同时反映不同的物理变化量,找出其内在的联系和变化规律。5.2监测点布置方法由于基坑开挖期间小面积大方量土方卸载,围护结构、地下管线及周边建(构)筑物将产生纵、横向的位移变形,
15、隆沉变形的信息,对基坑的安全保护是必不可少的监测内容。连续墙(桩)顶监测点直接采用20钢筋头在冠梁施工时埋入混凝土中,或用冲击钻钻孔,将钢筋植入冠梁混凝土中,同时在钢筋头上刻 “+”字,便于对中指认。地面监测点布置与冠梁监测点设置相同。点位埋设详见图2沉降点埋设示意图所示。图2 沉降点埋设示意图对于地下管线若无条件开挖设点,则可在人行道或花坛内部上埋设水泥桩作为模拟监测点,此时的模拟桩的深度应稍大于管线深度,且地表应设井盖保护,不致于影响行人安全。如果马路上有管线设备(如管线井、阀门等)的话,则可在设备上直接设点观测。点位埋设详见图3、图4所示。图3 抱箍式埋设示意图房屋沉降观测点的埋设在征得
16、房屋产权单位或个人的同意后,同样采用冲击钻钻孔,然后将膨胀螺栓植入墙体或基础上,且进行编号,以便指认,详见示意图5所示。图4 模拟式埋设示意图图5 房屋沉降观测点埋设示意图测斜管(测地下土体、围护桩体的侧向位移)的安装、埋设采用预埋或钻孔安装的方式。围护桩体测斜管在围护桩体浇灌混凝土前,将其绑扎在连续墙的钢筋笼内,接头用自攻螺丝拧紧,并用封箱带密封。管壁内有二组互为90度的导向槽,使其中一组与基坑开挖面基本垂直,详见图6测斜管示意图所示。0 90180270 图6 测斜管示意图地下土体测斜管的埋设须用地质钻机钻进成孔,钻头选用比测斜管径大一号为准,放入测斜管后再用黄砂填实孔壁,用混凝土封固地表
17、管口,并在管口加帽或设井框保护,测斜管的埋设要注意十字槽须与基坑边垂直。每栋必须监测建筑物周围埋设对中螺栓,以便每次用全站仪进行测量。判断其水平位移情况。基坑在开挖前必须要降低地下水位,但在降低地下水位后有可能引起坑外地下水位向坑内渗漏,地下水的流动是引起塌方的主要因素,所以地下水位的监测是保证基坑安全的重要内容;地下水位监测点主要是结合已有的降水方案布置,根据设计图纸基坑内采用深井观测水位、无需埋设水位管,基坑外水位管采用钻机钻孔埋设,埋设方法与地下土体测斜管的埋设相同。分层沉降管的埋设也与测斜管的埋设方法相同。将沉降管钻孔埋设,钻孔直径100mm。钻好孔前,应先将分层沉降管准备好,沉降管采
18、用直径53mm 的PVC 塑料管。每孔设4 只磁环,测量不同深度出土的回弹量(基坑底板下3m、6m、10m 及管底)。磁环按深度位置套在沉降管上,用纸绳(遇水后会松烂)扎好,每个磁环间的塑料管用直径稍大的软塑波纹管(可伸缩)套住,波纹管两端均顶住磁环;钻好孔后,吊入沉降管,沉降管上部应稍高出地面,利用泥球充填,埋设好后,在孔内回填粘土。埋设示意详见图7所示。基坑内也可用分层沉降管来监测基坑底部的回弹,当然基坑的回弹也可用精密水准测量法解决。图7 分层沉降管安装示意图土压力计和孔隙水压力计,是监测地下土体应力和水压力变化的手段。孔隙水压力计的安装,也须用到地质钻机钻孔,钻孔清孔后放入PVC水位管
19、,水位管底部使用透水管,并在其外侧用滤网扎牢,用黄沙回填孔。在孔中可根据需要按不同深度放入多个压力计,再用干燥粘土球填实。土压力计要随基坑围护结构施工时一起安装,注意它的压力面须向外;并根据力学原理,压力计应安装在基坑的隐患处的围护桩的侧向受力点。应力计是用于监测基坑围护桩体和水平支撑受力变化的仪器,本工程应力计主要有钢筋计(GJ)及支撑轴力计(ZC)。应力计的安装须在围护结构施工时配合安装,根据工程需要在车站端头斜撑部位各选取3个断面,同时在车站中部选1个断面,应力计安装详见图8轴力计安装示意图,钢筋计在结构钢筋绑扎焊接时预埋,施工过程中注意进行保护。应力计必须用电缆线引出,并进行编号。编号
20、可购置现成的号码圈,套在线头上,也可用色环来表示,色环编号的传统习惯是用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白分别代表数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。图8 轴力计安装示意图以上各测点布设好以后,便于统一管理,各测点进行统一编号,详见图9监测平面布置图所示。六、车站监测方法施工监测工作必须有计划进行,施工监测时要求监测数据可靠,观测及时,应有完整的观测记录和观测报告,监测手段应以仪器观测为主、目测调查相结合方法进行。6.1基坑内外情况观察对开挖后工程地质与水文地质的观察,支护裂隙状态的观察描述、对建筑物的裂缝、墙壁的剥落等的描述。观察应在开挖及支护前后对照进行,并形成记录文件。6.2
21、沉降观测本工程沉降监测包括地表沉降、地下管线、周边建筑物沉降等。沉降观测所选的后视点应选在施工的影响范围之外;后视点不应少于二点。沉降观测的仪器应选用精密水准仪,按二等精密水准观测方法测二测回,测回校差应小于lmm。在基坑开挖前,应在地面变形影响范围之外,便于长期保护的稳定位置,埋设水准点,进行水准网布设,首次观测时,适当增加测回数,一般取35次的数据作为测点的初始读数。在开工期问,应根据需要不断测取数据,每次的观测值与初始值比较即为累计量,与前次的观测数据相比较即为日变量。6.3位移监测测斜采用CX201型测斜仪对土体进行监测,精度0.01mm。桩体、土体及地下连续墙变形测斜采用GN1型滑动
22、式智能测斜仪监测钻孔灌注桩、地下连续墙和冠梁顶在整个开挖深度范围内的水平位移。将测斜仪置入测斜管内,并使导向轮完全进入导向槽内。方向应为导向轮的正向与被测位移座标(+X)的正向一致时测值为正,相反为负。测斜仪测量时先将测斜仪放入管底,至下而上测量。根据电缆上标明的记号,每1m单位长度测读一次测斜管轴线相对基准轴线的倾角,以此可换算出标准基长范围内的水平位移,通过算术和即可累加出测孔全长范围内的水平位移。计算公式:Si = 500Sin(a + bFi + cFi2 + dFi3)S = S1 + S2 + S3 + S4 + .式中: Si 被测结构物在i点相对铅垂线的水平位移变形量,单位为m
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