主体基坑监测方案.doc
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1、 主体基坑监测方案 编编 制:制: 审审 核:核: 批批 准:准: 2012-3-8 目目 录录 1.1.工程概况工程概况.- 1 - 1.1 工程位置.- 1 - 1.2 工程简况.- 1 - 1.3 沿线周边环境.- 1 - 1.4 工程地质与水文地质.- 2 - 2.2.监测方案编制监测方案编制- 5 - 2.1 工程要点.- 5 - 2.2 方案编制的原则.- 5 - 2.3 监测工作的目的.- 5 - 2.4 方案编制的依据.- 6 - 3.3.监测工作内容及项目监测工作内容及项目- 6 - 3.1 现场巡视内容.- 6 - 3.2 监测项目.- 6 - 4.4.基准点、监测点的布设
2、与保护基准点、监测点的布设与保护- 7 - 4.1 基准点的布设.- 7 - 4.2 监测点的布设.- 7 - 4.3 监测点的保护.- 8 - 5.5.监测方法及精度监测方法及精度.- 8 - 5.1 基坑围护体系.- 8 - 5.2 周围环境保护体系- 16 - 5.3 监测点汇总- 19 - 6.6.观测频率和报警值观测频率和报警值.- 21 - 6.1 观测频率- 21 - 6.2 报警值- 21 - 6.3 监测报警及异常情况下的监测措施- 22 - 7.7.监测质量的控制及实施监测质量的控制及实施.- 23 - 7.1 监测技术质量的控制- 23 - 7.2 测量仪器- 23 -
3、7.3 测量线路- 23 - 7.4 误差控制标准- 23 - 7.5 监测流程- 23 - 8.8.监测数据处理及信息反馈监测数据处理及信息反馈.- 24 - 8.1 监测数据处理- 24 - 8.2 信息反馈- 24 - 9.9.组织管理及监测人员配备组织管理及监测人员配备.- 26 - 9.1 组织管理网络- 26 - 9.2 监测项目部组成- 27 - 10.10.监测仪器设备监测仪器设备.- 27 - 11.11.项目安全及环保管理项目安全及环保管理- 27 - 11.1 管理体系.- 27 - 11.2 现场安全管理.- 27 - 11.3 安全事故应急处理.- 28 - 11.4
4、 项目环保管理.- 29 - 12.12.监测测点布置图监测测点布置图.- 30 - - 1 - 武汉市轨道交通四号线二期工程八标段武汉市轨道交通四号线二期工程八标段- -玫瑰苑站玫瑰苑站 主体基坑监测方案主体基坑监测方案 1、工程概况、工程概况 1.1 工程位置工程位置 武汉市轨道交通 4 号线二期工程自黄金口停车场至首义路站,线路长 16.857km。其中永安堂站以西(不含永安堂站)为高架线,长 3.35km,永安堂站 (含)以东为地下线,长 13.507km。二期全线设站 13 座,其中高架站 2 座,地 下站 11 座。二期工程连接汉阳和武昌两个城区。玫瑰苑站位于武汉市汉阳区, 汉阳大
5、道与玉龙路的交叉路口下。 1.2 工程简况工程简况 玫瑰苑站为线间距 14 米的标准地下两层车站,在站前设有配线。结合地面 的交通状况,车站设有 11 个出入口(其中 6 个预留),其中包含有 3 个物业出入 口;设有 4 组风亭其中两组为物业风亭。车站的有效站台中心里程为 YDK5+052.000,有效站台起点里程为 YDK4+993.000, 有效站台终点里程为 YDK5+111.000,有效站台的长度为 118 米;车站设计起点里程为 YDK4+667.873, 车站设计终点里程为右 YD5+129.000,车站的总长度为 461.127 米。 由于本车站长度较长地面的起伏较大,因而车站
6、的基坑的深度差异较大。在 车站的西端基坑的深度达到 21.6 米,车站中部标准段基坑深度约 16.2 米,在车 站的东端基坑的深度达 17.8 米,按照国家和湖北省建筑基坑支护的有关技术规 范和规定,本车站基坑支护工程安全等级为一级基坑,重要性系数为 1.1,综合 车站周边环境、地质条件和工程造价等因素,本车站主体围护结构采用钻孔灌注 桩,围护结构的水平受力体系采用砼和钢管内支撑方案。钻孔灌注桩桩径 1000mm,桩中心距 1200mm,桩间采用花管注浆止水。 内支撑体系采用四道(局部五道)支撑+一道钢支撑换撑,钢支撑的直径为 609mm,壁厚 16mm, ,其中第一道支撑为混凝土支撑。车站主
7、体采用明挖施工。 本次监测内容为玫瑰苑站基坑工程主体施工监测。根据设计资料,基坑变形 控制等级为一级。 1.3 沿线周边环境沿线周边环境 车站北侧是玫瑰苑居住小区,西北方向是市财政学校,东北向以住宅为主, - 2 - 南侧是低矮厂房区及部分现状村落。 玫瑰苑站位于汉阳大道上,根据管线资料和现场调查,施工场地内的地下管 线密集。本车站所在地段主要有给水、污水、雨水、电信、交通通信、路灯、共 用通道等管线。 1.4 工程地质与水文地质工程地质与水文地质 1.4.1 工程地质 据野外钻孔岩性描述、原位测试结果及室内土工试验成果,可将拟建工程场 地勘探深度范围内的地层划分为 2 层 9 个亚层:各层及
8、亚层的工程性质描述如下: (1)填土(Qml)层 杂填土(地层代号(1-1): 杂色,由混凝土地坪、碎石、砖块组成,稍密中密状态,含 515%煤渣等 生活垃圾及粘性土。该层土均匀性差,层厚 0.503.60m,层顶标高约 25.0030.57m。场地沿线较普遍分布,堆积时间一般大于 10 年。 素填土(地层代号(1-2): 褐黄色、灰黄色、灰色,稍密,局部松散,主要成份为粘性土,局部含少量 植物根系及碎石。该层土均匀性差,层厚 0.504.30m。层顶标高约 21.4029.90m,埋深约 0.503.60m。场地沿线较普遍分布,堆积时间一般大于 10 年。 (2)第四系中更新统冲、洪积物(Q
9、2al+pl),主要分布于三级阶地,车站段对 应里程为 AK4+350里程 AK4+850。 粉质粘土(地层代号(10-1): 黄黄褐色,硬塑,饱和。含铁锰质结核及高岭土团块。其厚度 1.0022.00m, 层顶标高约 20.3028.94,埋深 1.0025.00m,竖向渗透系数 为 3.110-6cm/s,水平渗透系数为 3.310-6cm/s,属于微透水性层。 粉质粘土(地层代号(10-1a): 黄黄褐色,可塑,局部硬塑,饱和。含铁锰质结核及高岭土团块。该层局 部分布于(10-1)层粉质粘土层中,呈透镜体及条带状分布。其厚度 0.9011.20m, 层顶标高约 5.4722.20,埋深
10、4.4024.40m。竖向渗透系数 为 3.110-6cm/s,水平渗透系数为 3.310-6cm/s,属于微透水性层。 - 3 - 粉质粘土(地层代号(10-1b): 黄黄褐色,可塑,饱和。含铁锰质结核及高岭土团块。其厚度 1.80m, 层 顶标高约 16.50,埋深 8.60m。竖向渗透系数为 3.110-6cm/s,水平渗透系数为 3.310-6cm/s,属于微透水性层。 粉质粘土混碎石(地层代号(10-2): 黄黄褐色,硬塑坚硬,饱和。含铁锰质结核及高岭土团块。混碎石,碎 石多呈棱角状及次圆状,粒径一般 1030mm,钻孔中所见最大粒径约 50mm;碎 石含量约 10%左右。其厚度 0
11、.609.20m, 层顶标高约-0.616.70,埋深 22.0030.40m。竖向渗透系数为 3.910-6cm/s,水平渗透系数为 3.210- 6cm/s,属于微透水性层。 碎石夹粉质粘土(地层代号(10-2a): 杂色,中密密实,碎石成份以石英砂岩为主,多呈棱角状及次圆状,粒径 一般 330mm,钻孔中所见最大粒径约 100mm;碎石含量大于 50%。碎石间充填硬 塑粘性土。呈透镜体状及薄层状分布于三级阶地。其厚度 0.602.00m, 层顶标 高约-2.244.80,埋深 24.6030.40m。竖向渗透系数为 3.910-6cm/s,水平 渗透系数为 3.210-6cm/s,属于微
12、透水性层。 粉质粘土混粉细砂(地层代号(11-1): 黄黄褐色,可塑,饱和。含铁锰质结核及高岭土团块。混粉细砂,成份以 石英长石云母为主,粉细砂含量约 1020。其厚度 4.213.10m,层顶标高约 -5.951.40,埋深 26.8030.40m。竖向渗透系数为 34.810-6cm/s,水平渗透 系数为 34.310-6cm/s,属于弱透水性层。 粉细砂混粉土(地层代号(11-2): 灰黄色,中密密实状,粉细砂以成份以石英长石云母为主,局部混粉土, 中密密实状,粉土含量约 1225,粘粒含量约 1123。揭露厚度 8.0016.40m,层顶标高约-15.505.13,埋深 34.2040
13、.50m。竖向渗透系数 为 6710-6cm/s,水平渗透系数为 75.310-6cm/s,属于弱透水性层。 岩、土物理力学指标建议值见下表。 岩、土的物理力学参数建议值 地层编号及名称土工试验经验值综合建议值 饱和重度 at (kN/m3) - 4 - 粘聚力 C (kPa) 内摩擦角 () 粘聚力 C (kPa) 内摩擦角 () 粘聚力 C (kPa) 内摩擦角 () (1-2)素填土 151210818.0 (10-1)粉质粘土 6215.74017401719.3 (10-1a)粉质粘土 35 126 2815301419.2 (10-1b)粉质粘土 16816819.7 (10-2)
14、粉质粘土 混碎石 7116.73917381620.1 (10-2a)碎石夹粉质 粘土 3620362020.2 (11-1)粉质粘土 混粉细砂 12242815281920.2 (11-2)粉质粘土混 粉细砂 1521.453053020.4 1.4.2 水文地质 (1)地表水 场区地表水体不发育,未发现有河、沟、塘等地表水体分布。 (2)水类型及地下水位 在勘探孔揭穿的深度范围内拟建工程场地地下水主要为上层滞水及承压水。 上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中,主要接受大气降水入渗补给,水位、 水量与地形及季节关系密切,并受人类活动影响明显。潜水静止地下水位埋深为 1.80-6.60m,上层
15、滞水对拟建工程基坑开挖施工影响较小。承压水主要赋存于更 新统粉细砂层中,其水位受季节性影响且与地表水(长江水、汉江水)有一定水力 联系,主要受侧向径流补给,枯水季节水位较低,丰水雨季则较高。根据现场观 测结果,勘察期间承压水为地面下 2.804.20m,由于拟建车站开挖深度较大, 承压水对基坑安全影响较大。 (3)水腐蚀性评价 - 5 - 拟建场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结 构具弱腐蚀性。 2、监测方案编制、监测方案编制 2.1 工程要点工程要点 根据对工程地质资料及周围环境情况综合了解,通过对工程情况进行分析和 预测,认为工程有以下要点: (1)基坑开挖深度较
16、深,在基坑开挖施工过程中,由于水、土压力等各种 荷载作用下产生侧向变形,而引起周围一定范围的地层移动,应加强对周围环境 的监测。尤其加强对周围邻近建筑物、地下管线的沉降监测。 (2)基坑场地土层中含潜水及承压水,施工中应加强对地下水位的监测。 2.2 方案编制的原则方案编制的原则 (1)布设的监测内容及监测点必须满足设计和有关规范规程的要求,同时 必须能客观全面反映工程施工过程中周围环境及基坑围护体系的变化情况,满足 信息化施工的要求。 (2)以三倍基坑开挖深度为影响范围,周围建/构筑物、地下管线和基坑本 身作为监测及保护的对象。 (3)监测过程中,采用的监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求
17、,能 及时、准确地提供数据,满足信息化施工的要求。采用的监测仪器必须满足精度 要求且在有效的检校期限内,采用方法必须准确、监测频率必须适当,符合设计 和规范规程的要求,能及时准确提供数据。 (4)监测数据的整理和提交应能满足现场施工的要求。 2.3 监测工作的目的监测工作的目的 (1)对基坑施工期间基坑(及支护体)变形和其影响范围内的环境变形、 被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目或量值进行测量,以及时和全面地 反映它们的变化情况,是本工程实现信息化施工的主要手段,是判断基坑安全和 环境安全的重要依据; (2)为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边建(构) 筑物、管线的安全
18、运营提供实测数据。是设计和施工的重要补充手段; (3)为优化施工方案提供依据; (4)为理论验证提供对比数据; - 6 - (5)积累区域性设计、施工及监测的经验。 2.4 方案编制的依据方案编制的依据 (1)委托单位提供的设计图纸等; (2) 建筑基坑工程监测技术规范 (GB 50497-2009) ; (3) 基坑工程技术规程 (湖北省地方标准) (DB42/159-2004) ; (4) 建筑地基基础技术规范 (湖北省地方标准) (DB42/242-2003) ; (5) 建筑基坑支护技术规程 (DB11/489-2007); (6) 工程测量规范 (GB50026-2007) ; (7
19、) 国家一、二等水准测量规范 (GB/T12897-2006) ; (8) 建筑变形测量规范 (JGJ8-2007) 。 3、监测工作内容及项目、监测工作内容及项目 监测点的布置是以委托单位提供的设计资料及国家相关规范/规程为依据, 结合本工程的特点,各监测项目的测点布设位置及密度应与围护结构类型紧密相 关,控制测点布设密度以 20m 左右为一监测断面。为把握基坑变形状况,提高监 测数据的质量,应在每一开挖段内有监测点。同时,也注重监测断面的布置,主 要为了解变形的范围、幅度及方向,从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识, 为围护结构体系和基坑环境安全提供监测信息。监测工作内容分现场巡视和施工
20、 监测两部分进行: 3.1 现场巡视内容现场巡视内容 (1)自然条件; (2)支护结构; (3)施工工况; (4)周围环境; (5)监测设施。 3.2 监测项目监测项目 (1)围护体(排桩)侧向变形监测(测斜) ,土体的侧向变形(测斜) ; (2)围护结构顶部水平位移监测; (3)围护体顶部垂直位移(沉降)监测; (4)支撑轴力监测; (5)支护结构侧向土压力监测; - 7 - (6)排桩内力监测; (7)立柱垂直位移监测; (8)地下水位监测; (9)基坑周围地表沉降监测; (10)周围建/构筑物沉降监测; (11)周围地下管线沉降变形监测。 4、基准点、监测点的布设与保护、基准点、监测点的
21、布设与保护 4.1 基准点的布设基准点的布设 建立水准测量控制网,在远离施工区域(大于 5H)的稳定的基础处设立 3 个 基准点(可引用委托单位提供的交桩资料) ,工程监测采用二级水准监测网进行 测量,在此基础上联测其水准高程(采用相对高程) ;基准点定期联测,联测频 率为 1 次/月。 位移测量采取单向定位测量方法,坐标基准点仍根据委托单位提供的交桩资 料直接采用,基准点定期联测,联测频率为 1 次/月。 4.2 监测点的布设监测点的布设 各监测点仪器设备的安装埋设必须满足本工程设计及有关规范的要求,并能 全面反映工程施工过程中基坑围护及周围环境体系变化情况。与施工的进度相结 合,根据施工工
22、况的要求,随基坑工程施工的进度而开展,基本按如下顺序进行: (1)围护结构施工前,布设周围地表沉降点、周围建(构)筑物及周围地 下管沉降点,并取连续三次读数的平均值作为初始值。 (2)围护结构施工的同时,在围护结构内安装测斜管及围护结构内力监测 设备。 (3)围护结构施工后,钻孔埋设坑外水位管。 (4)围护体顶圈梁浇筑同时,埋设围护体顶的沉降以及位移测点,并做好 测斜管的保护工作,并取连续三次测斜读数的平均值作为初始值。 (5)在基坑施工前,进行立柱沉降和围护体沉降的观测点安装,并取连续 三次读数的平均值作为初始值。 (6)在绑扎砼支撑钢筋时,安装钢筋计,并取连续三次读数的平均值作为 初始值。
23、 。在进行钢支撑施工时,安装轴力计。并取连续三次读数的平均值作为 - 8 - 初始值。 4.3 监测点的保护监测点的保护 (1)各监测点仪器设备的安装埋设好后应立刻做好相应的标记,加强测点 的保护工作,并提醒施工人员引起注意。 (2)对于埋设在地下的测点应建立起相应的保护井。 (3)在基坑开挖阶段,测点如有意外的损坏及时采取有效的补救措施。 (4)特别加强对沉降/位移测点、水位、测斜孔等监测点的保护工作。确保 监测点成活率在 90以上,力争更高。 5、监测方法及精度、监测方法及精度 5.1 基坑围护体系基坑围护体系 5.1.1围护体(排桩)侧向变形监测(测斜) ,土体的侧向变形(测斜) 5.1
24、.1.1 监测工作原理 本项监测是深入到围护体内部,用测斜仪自下至上测量预先埋设在围护体内 的测斜管的变形情况,以了解基坑开挖施工过程中,围护体在各深度上的水平位 移情况。 (1)测斜管 在监测图设计位置围护体内埋设一条专门制造的“测斜管” 。测斜管用 PVC 塑料制成,其内部有两对互成 90角的凹槽,是为“测斜仪”使用的“定向槽” 。 (2)测斜仪 一种有两对(四个)导轮的角度测量仪器。其角度测量部分能测出测斜 仪轴向与(即时的)铅垂线间的角度(t) ;它的两对导轮间距离是定长“L” (一 般 L=50cm) 。测斜仪本身防水,其尾后有一条兼作信号传送和荷重的钢丝多芯电 缆。 使用时将导轮纳
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