深基坑监控量测方案工程测量毕业论文.doc
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1、 毕业设计论文毕业设计论文 深基坑监控量测方案深基坑监控量测方案 深基坑监控量测方案深基坑监控量测方案 摘要 为保证昆明东外环中路隧道深基坑开挖施工安全,我部有效的采取各 种针对性措施及相应的施工方案,对工程进行动态信息管理,特制定昆明 东外环中路隧道监控量测方案,通过监测采集桩基位移与沉降、围护桩等 结构受力变形情况,分析围岩应力应变、围护桩稳定性、地下水活动的状 态,从而达到工程安全、经济、优质的目的。施工过程中,必须将监控量 测工作作为一项重要的工序纳入施工管理、严格实施。主要内容是对基坑 进行水平位移、沉降、结构倾斜、地下水位、支撑轴力等的监测;周边临 近基坑受基坑影响的建筑物作沉降监
2、测;周边建筑沉降超预警值后要求进 行倾斜观测。采用监测方法为精密二等水准、极坐标法、投点法,并对其 可行性进行做了精度分析。 关键词:深基坑;沉降观测;水平位移观测;倾斜监测 1 -1 1 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1.1 工程周边环境及方案适用范围 1 1.2 编制依据 4 1.3 工程概况 5 第二章第二章 深基坑内容、监测的目的及监测计划深基坑内容、监测的目的及监测计划 7 7 2.1 深基坑内容 7 2.2 监控测量目的: 8 2.3 监测计划: 8 第三章第三章 监测点的布设及监监测点的布设及监测测工作的项目工作的项目 1010 3.1 监测点的布设 .10 3.2
3、监测工作的项目 .12 第四章第四章 具体监测方法具体监测方法 1515 4.1 监测方法 .15 4.2 监测量测内容 .18 第五章第五章 监控量测注意事项和数据处理监控量测注意事项和数据处理 2121 5.1 注意事项 .21 5.2 数据处理 .21 第六章第六章 监控量测信息反馈程序、管理体系和措施监控量测信息反馈程序、管理体系和措施 2222 2 6.1 反馈程序 .22 6.2 监控量测管理体系和措施 .24 第七章、量测要求及保证体系第七章、量测要求及保证体系 2525 7.1 量测要求 .25 7.2 保证体系 .25 心得体会心得体会 2727 致谢致谢 2828 参考文献
4、参考文献 2929 附图附图 毕业设计报告 1 第一章第一章 绪论绪论 为保障呈贡新城东外环中路工程及其上部道路工程基坑施工项目的 顺利进行和对质量、安全及进度控制管理,对该工程进行监测。 1.11.1 工程工程周边环境周边环境及方案适用范围及方案适用范围 本项目位于昆明市呈贡新城吴家营片区内,紧邻新建昆明南火车站客 运枢纽。东外环中路连接东外环南路与东外环北路,贯通全线,同时作为 新 建 昆 明 南 火 车 站 客 运 枢 纽 的重要疏解通道,其对呈贡新城综合交通体系的完善,基础设施的健全起 至关重要的作用。 毕业设计报告 2 图 1.1 项目宏观地理位置 毕业设计报告 3 图 1.2 项目
5、局部地理位置 毕业设计报告 4 图 1.3 东外环中路平面图 毕业设计报告 5 图 1.4 东外环中路鸟瞰图 东外环中路主线起点接已建梁王路主线,在既有主车道的基础上下挖 改造出隧道 U 型槽和明挖暗埋段,下穿聚贤街交叉口、云南师范大学操场, 绕过火车站在西广场下穿,其后沿铁路沪昆线西侧向北与锦绣大街交叉。 东外环中路辅道位于主线两侧,起点接已建梁王路的辅道(非机动车道), 与雨花 2 号路平交,位于主线 U 型槽两侧和暗埋段上方,与聚贤街平交, 向北延伸至火车站处与联大路平交。 本监控量测方案适用于昆明东外环中路隧道第 1 标段深基坑监控量测 作业 毕业设计报告 6 1.21.2 编制依据编
6、制依据 1)1) 昆明南火车站呈贡新城东外环中路及上部道路工程工程地质详细 勘察报告 (第二册 隧道,2011.09) 2 2)施工图设计平纵断面 (2011.12.15 版) 3 3) 公路隧道交通工程设计规范 (JTGD702004) 4 4) 建筑基坑工程监测技术规范 (GB 50497-2009) 5 5) 公路工程技术标准 (JTG 01-2003) 6)6) 公路路基设计规范 (JTGD302004) 7)7)公路路基施工技术规范 (JTGF 10-2006) 8)8) 公路勘测规范 (JTG C10-2007 9)9) 公路土工试验规程 (JTGE40-2007) 10)10)建
7、筑地基处理技术规范 (JGJ 79-2002) 11)11) 建筑基坑工程监测技术规范 (GB50497-2009) 12)12) 建筑变形测量规范 (JGJ8-2007) 13)13) 工程测量规范 (GB 50026-2007) 14)14) 岩土工程用钢弦式压力传感器标准 (GB/T 13606-1992) 1515) 呈贡新城东外环中路及其上部道路工程施工设计2012.9 1.31.3 工程概况工程概况 1.3.11.3.1 深基坑的地理位置深基坑的地理位置 本标段为昆明东外环中路隧道第 1 标段,该项目位于昆明市呈贡新城 吴家营片区内,紧邻新建昆明南火车站客运枢纽。本段总长度为 20
8、40,其 起止里程为 DWH0+600DWH2+640。我合同段内高边坡防护共有 2 处, 其里程桩号分别是 DWH0+600DWH0+720 两侧, DWH1+480DWH2+380 两侧;围护桩有 4 处:DWH0+720DWH1+000 毕业设计报告 7 采用 SMW 桩围护;DWH1+000DWH1+600 采用钻孔灌注桩和旋喷止水 桩围护;DWH1+600DWH1+750 采用挖孔桩围护; DWH1+750DWH1+960 采用钻孔灌注桩和旋喷止水桩围护。 1.3.21.3.2 工程地质及水文地质情况工程地质及水文地质情况 工程地质工程地质 本项目该段岩土层按成因可划分为:上覆第四系
9、全新统人工填土 (Q4ml) ;第四系全新统洪坡积层(Q4al+pl)粘土和冲洪积层(Q4al+pl) 粘土、粉土、细砂、圆(角)砾土等;第四系中更新统冲洪积层 (Q2al+pl)粘土、粉土、细砂、圆砾土等;第四系下更新统冲洪积层 (Q1al+pl)粘土、细砂、圆砾土,湖积层(Q1l)粘土、泥炭、粉土、粉 砂、细砂、圆砾土等及第三系(N2c)角砾岩等,下伏主要地层为二叠系 (P1y)灰岩等。 水文地质条件水文地质条件 (1)地下水分布概况及动态变化规律 测区地表水主要为白龙潭水库及谷地白龙潭泉点,其常年出水,出水 点高程约 1922m,呈股状涌出,据区域地质资料,场区谷地右侧白龙寺泉 水干季流
10、量为 328.6 升秒,雨季流量为 872.6 升秒。丘坡地表水欠发 育。 地下水类型主要有第四系孔隙潜水及岩溶水。第四系孔隙潜水:主要 分布于测区低洼地带第四系松散层中。根据勘察成果,地下水埋深 0.424.9m,标高:1913.691936m,主要由白龙寺泉水及大气降水补给, 毕业设计报告 8 水量较稳定,受季节变化影响不大,水质对砼无侵蚀性。 岩溶水:二叠系下统阳新组以碳酸盐岩为主,岩溶中等强烈发育, 地表多处存在岩溶洼地、落水洞,易接受大气降水补给,以泉水集中排泄 为主,岩溶排泄区主要位于盆地边缘地带,排泄高程一般在 19201929m 间。隧道区内于 K2+400K2+700 段有灰
11、岩分布,并埋深于 38.6m 以下, 而该段又为填方地段,与隧道关系不大。 (2)环境水对混凝土建筑材料的腐蚀性分析 根据水质化验,地表水水质类型为 HCO3-/Ca2+/.Mg2+/型水,地下水 水质类型为 HCO3-/Ca2+/型水。据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 ,环境作用类别为碳化环境、化学侵蚀环境及氯盐环境时,水中 SO42- /、Mg2+/、PH 值、Cl-/对混凝土结构无侵蚀性。 据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)第 12.2.1 条“水、土对混凝 土结构的评价”及第 12.2.2 条“水对钢结构的评价”进行综合分析,该场 区地下水的腐蚀性评价结果如下:对混凝土结
12、构无腐蚀性;对钢筋混凝土 中的钢筋无腐蚀性;对钢结构具弱腐蚀性。 毕业设计报告 9 第二章第二章 深基坑内容、监测的目的深基坑内容、监测的目的及监测计划及监测计划 2.12.1 深基坑内容深基坑内容 2.1.12.1.1 基坑工程简介:基坑工程简介:基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方 开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人 毕业设计报告 10 员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需 要。 2.1.22.1.2 基坑工程具特点有以下基坑工程具特点有以下 (1)基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。 基坑工程施工过程中
13、应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出 现险情,需要及时抢救。 (2)基坑工程具有很强的区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地 质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域 也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根 据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。 (3)基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土 方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和 地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关。 有时保护相邻建构筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。 这就决定了基坑工
14、程具有很强的个性。因此,对基坑工程进行分类、对支 护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。 (4)基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结 构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技 术的综合。 (5)基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支 护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工 毕业设计报告 11 程的空间效应。土体,特别是软粘土,具有较强的蠕变性,作用在支护结 构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低,土坡稳定性变小。所 以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。 (6)基坑工程是系统工程。基坑工程主
15、要包括支护体系设计和土方开 挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要 作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护 结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中, 应加强监测,力求实行信息化施工。 (7)基坑工程具有环境效应。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的 变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和 地 下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也 将对交通和弃土点环境产生影响 2.1.32.1.3 深基坑的定义:深基坑的定义:建设部建质 200987 号文关于印发危险性较大的分 部分项工
16、程安全管理办法的通知规定:一般深基坑是指开挖深度超过 5 米(含 5 米)或地下室三层以上(含三层) ,或深度虽未超过 5 米,但地 质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。另外,基坑和基槽都是用 来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已。基坑是方形或者比较接近 方形,基槽是长条形状的,而且有时候比较长。 基坑是指底面积在 27 平方米以内(不是 20),且底长边小于三倍短边的为 基坑。基槽是指槽底宽度在 3 米以内,且槽长大于 3 倍槽宽的为基槽。也就 是说,一般定义深基坑为:底面积在 27 平方米以内(不是 20) ,且底长边 小于三倍短边,开挖深度超过 5 米(含 5 米)或地下室三
17、层以上(含三层) 毕业设计报告 12 ,或深度虽未超过 5 米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工 程。 2.1.42.1.4 基坑安全等级划分基坑安全等级划分 基坑安全等级划应根据周边环境、破坏后果及严重程度、基坑深度、 工程地质和地下水条件按照表 1 划分为一、二、三级。 表 2.1 安全等级表 基坑工程安全 等级 环境、破坏后果、基坑深度工程地质、地下水条 件 一级周边环境条件很复杂;破坏后果严重;基坑深度 h12m 工程地质条件复杂;地下水位很高条件复杂对施 工影响严重 二级周围环境条件较复杂;破坏后果严重;基坑深度 6h12m;工程地质条件较复杂;地下水位较高 条件较复杂对施
18、工影响较严重 三级周围环境条件简单;破坏后果不严重;基坑 6m;工程地质条件简单;地下水位低条件简单 对施工影响轻微 注 从一级开始,有二项(包含二项)以上,最先符合等级标准者, 即可定为该等级。 毕业设计报告 13 2.22.2 监控测量目的:监控测量目的: 验证支护结构设计,指导基坑开挖和支护结构的施工,实现动态设计 及信息化施工。 保证基坑支护的安全。支护结构在破坏前,往往会在基坑侧向不同部 位上会出现较大的变形或变形速率明显增大。如有周密的检测控制,有利 于采取应急措施,在很大程度上避免或减轻破坏的后果。总结工程经验, 为完善设计提供依据。 为了实施对施工过程的动态控制,掌握地层、地下
19、水、围护结构与支 撑体系的状态,及施工队既有建筑物的影响,必须进行现场监控量测。通 过对测量数据的整理和分析,及时确定相应的施工措施,确保施工工期和 既有建筑的安全。 土建工程竣工后,对既有建筑物检测继续进行,直至其变形稳定为止, 并以此作为既有建筑物影响的评价依据。 2.32.3 监测计划:监测计划: 拟将整个监测过程分为两个阶段: 第一阶段为基坑开挖施工期间。基坑开挖施工期间,须对基坑围护墙 体(包括围护墙体顶面水平位移及垂直位移监测、围护墙体外地下水位监 测、周边环境)若发生报警,需进行跟踪监测。 第二阶段为地下主体工程施工期间。该期间挖土已全部结束,基坑围 护体系已全面受力,周边土体处
20、于恢复期间,这期间的监测内容主要跟第 二阶段基本相同,仅监测频率有所减少。 毕业设计报告 14 第三章第三章 监测点的布设及监测工作的项目监测点的布设及监测工作的项目 3.13.1 监测点的布设监测点的布设 测点布设合理方能经济有效,监测项目的选择必须根据工程的需要和 基地的实际情况而定。在确定测点的布设前,必须知道基地的地质情况和 毕业设计报告 15 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。 原则上,能埋的测点应在工程开工前埋设完成,并应保证有一定的稳 定期,在工程正式开工前,各项静态初始值应测取完毕。沉降、位移的测 点应直接安装在被监测的物体上,只有道
21、路地下管线若无条件开挖样洞设 点,则可在人行道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,不止于影响行人安全;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。 3.1.13.1.1 一级位移监测基准点的建立一级位移监测基准点的建立 一级位移监测基准点的建立,应根据现场实地踏勘的情况,考虑基准 点的稳定性和观测精度要求以及防止基准点高程变动造成的差错,在工程 现场旁离基坑边 3 倍开挖深度距离的稳定土体中钻孔至中风化岩 1M 布设 三个基准点进行互相校核,三个基准点与场内的基准控制点沉降位移一级 监测网,具体地点可由现场确定,基
22、准点的埋设方法见附图 3.1。 毕业设计报告 16 图 3.1 一级基准点的埋设 3.1.23.1.2 场内二级基准点的埋设场内二级基准点的埋设 场内二级基准点的埋设,场内基准点方便作业,从一级基准点引测的 控制点,是与基坑每边成一直线布置的水平位移观测点构成沉降位移二级 监测网,具体地点可由现场确定,基准点的埋设方法见附图 3.2。 图 3.2 二级基准点的埋设 3.1.33.1.3 基坑顶部位移观测点的布设基坑顶部位移观测点的布设 基坑顶部位移观测点的布设,如基坑位移监测采用基准点控制,水平 位移观测点布置在基坑围护结构顶部。根据现场平面尺寸及测量规范要求, 一般按平行于基坑围护结构以 2
23、030m 的间距布设。 3.1.43.1.4 测斜管的埋设测斜管的埋设 (1)在预定的测斜管埋设位置钻孔,测斜管应根据地质情况,埋设 毕业设计报告 17 在那些比较容易引起塌方的部位,一般按平行于基坑围护结构以 2030m 的间距布设;根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,孔深一般为基坑 的深度,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零, 并以此作为侧向位移的基准。 (2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放大钻孔内。安装测斜 管时,随时检查其内部的一对导槽,使其“十”槽始终与坑壁走向平午或 垂直。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由 下而上逐段用砂填实,
24、固定测斜管。 (3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型 放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是 否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽 畅通时,不允许放入探头。 (4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场 测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。 (5)水位点的埋设 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;水位监测管的埋设应根据地下 水文资料,在含水量大和渗
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