车站基坑施工监测方案编制.docx
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车站基坑施工监测方案编制
万寿路车站基坑施工监测方案编制
一：
工程概况
⑴工程位置及周边环境概况
万寿路车站是西安地铁一号线一期由西往东的第十四个车站。
站位位于西安市万寿路与长乐中路“十”字路口两侧，沿长乐中路路中布置，万寿路与长乐路均为西安市南北、东西方向的交通主干道，交通繁忙、车流量大、车站的东北侧为西安花卉有限责任公司：
西北侧为西安兵器集团北方光电有限公司，西南侧为十四街坊西光小区，东南侧为十四街坊黄河厂小区。
车站结构形式为地下四层内框架箱型结构岛式车站车站长度为135.6m，车站主体标准段宽度为20.9m，车站有效站台中心线里程为YCK26+002.00，有效车站中心线底板底埋深为26.960m，该段结构高度为24.560m，覆土厚度为2.4m。
⑵工程地质及水文地质情况
车站共设置4个出入口和两组风亭，分别设置于站位中心的四个象限，满足出入车站、疏散及过街功能。
影响车展的主要管线有长乐中路绿化带下深埋为7.5m的DN500排水管及万寿路下一根南北向埋深为20m的DN2000排水管。
地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土，其下为上更新统新黄土，古土壤，再下有中更新统老黄土，冲积粉质粘土、冲积粗砂等。
车站工程建设影响范围内为地下潜水，车站场地潜水赋存于冲击粉质粘土及其砂夹层中。
主要含水层位更新统冲积粉质粘土2~3层粗砂夹层，该层透水性好，赋水性强。
潜水补给主要有大气降水等地表渗水补给。
潜水主要流向NE,潜水排泄方式为迳流、人工开采及蒸发消耗等。
二：
基坑结构认识
基坑是指为进行建筑物基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
根据基坑开挖过程中边坡形式的不同，基坑分为敞口开挖与垂直开挖基坑两种类型。
⑴敞口放坡开挖基坑
对于基坑深度较浅，地质稳定，施工场地空旷，周围建筑物和地下管线及其它市政设施距离基坑较远的情况，一般采用敞口放坡开挖法。
敞口放坡开挖具有施工简单施工速度快、工程造价低的优点，并且能为地下结构的施工创造最大限度的工作面，因此，在现场允许的条件下，宜优先采用。
㈡垂直开挖基坑
当基坑深度较大，基坑周围建筑物及地下管道线密集，场所狭小不具备敞口放坡开挖时，只能采取垂直开挖法。
垂直开挖基坑时通常需设置围护结构与支撑体系等。
具有围护结构的基坑顺序一般为先施作围护结构，在开挖基坑。
基坑分为两层开挖，分层施作水平支撑，每开挖一层，立即施作一道水平支撑，如此交错施工直至基坑底部。
上层水平支撑未施作，不允许开挖下层土体，若地层含水量较大时，应先进行降水处理。
㈢基坑安全等级
依据《地铁工程据监控量测技术规范》的有关规定，根据基坑的开挖深度、周边环境保护要求将地铁工程基坑的安全等级划分为三级。
安全等级
周边环境保护要求
一级
1：
基坑周边以外0.7H范围内有地铁结构、桥梁、高层建筑、共同沟、煤气管、雨污水管、大型压力总水管等重要建筑或市政基础设施，2：
H》15m。
二级
1：
基坑周边以外0.7H范围内无重要管线和建筑物，而离基坑0.7H~2H范围内有重要管线或大型再用管线、建筑物。
2：
10《H《15m.
三级
1：
基坑周边2H范围内无重要或较重要的管线和建筑物;
2:
H《10m.
H为基坑开挖深度
三：
基坑施工监测目的
1）监控施工过程中周围地层的变化情况，掌握施工中地层的变位和破坏规律，选择合适的施工方法和工艺，采取有效的措施进行控制，确保施工质量和安全。
2）掌握支护体系的受力和变形规律，并对其合理性、安全性、稳定性和经济性进行评价。
3）根据地质条件和施工方法，对基坑附近的建筑物、地下管线及其他重要设施的的影响作出定量评价，并根据受力和变形特点，提出加固和保护方案，确保和环境安全。
4）通过现场监测成果反馈和信息化施工，及时调整施工组织，优化资源配置，选择较佳的施工时机，达到安全、优质、高效施工目的，并为人类今后类似工程提供借鉴。
5）通过监测信息反馈,进行安全和经济性评价。
在确保质量和安全的前提下，降低工程成本造价，使工程投资得到有效的控制。
以下内容是基坑监测目前能够做到的也是应该做到的项目：
（1）地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移。
（2）围护桩地下桩体的侧向位移（桩体测斜）、围护桩顶的沉降和水平位移。
（3）围护桩、水平支撑的应力变化。
（4）基坑外侧的土体侧向位移（土体测斜）。
（5）坑外地下土层的分层沉降。
（6）基坑内、外的地下水位监测。
（7）地下土体中的土压力和孔隙水压力。
（8）基坑内坑底回弹监测。
四：
监测的安全判别标准及处理程序
监测后的数据应及时进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈指导施工。
根据《深圳地铁一期工程合同文件技术规范》中的要求，地下连续墙支护结构开挖监测安全判别标准如表3所示。
地下连续墙支护结构开挖监测安全判别标准表3
量测项目
安全或危险的判别内容
安全性判别
判别标准
危险
注意
安全
侧压
（水土压力）
设计时应用的侧压力
设计用侧压力
F1=—————————————————————
实测侧压力（或预测值）
F1<0.8
0.8≤F1≤1.2
F1>1.2
墙体变位
墙体变位与开挖深度比
实测（或预测）变位
F2=—————————————————
开挖深度
F2>0.7%
0.2%≤F2≤0.7%
F2<0.2%
墙体应力
钢筋拉应力
钢筋抗拉强度
F3=———————————————————
实测（或预测）拉应力
F3<0.8
0.8≤F3≤1.0
F3>1.0
墙体弯距
墙体容许弯距
F4=——————————————————
实测（或预测）弯距
F4<0.8
0.8≤F4≤1.0
F4>1.0
支撑轴力
容许轴力
容许轴力
F5=———————————————————
实测（或预测）轴力
F5<0.8
0.8≤F5≤1.0
F5>1.0
基底隆起
隆起量与开挖深度之比
实测（或预测）隆起值
F6=———————————————————
开挖深度
F6>0.5%
0.2%≤F6≤0.5%
F6<0.2%
根据上表中的安全性判别“危险、注意、安全”三个标准，确定监测信息处理反馈程序为：
监测实施
处理数据
安全性判别采
取
措
注意施
采取措施
安全综合判断危险
继续施工暂停施工
五：
测点的埋设
测点埋设计划表表4
序号
监测项目
监测元件或标志
埋设计划
1
墙顶水平位移
位移标
控制点提前30天，位移标在基坑开挖前埋设
2
墙身水平位移
测斜管
随地下连续墙浇筑
3
墙顶沉降
沉降标
控制点提前30天，位移标在基坑开挖前埋设
4
建筑物倾斜
位移标
5
建筑物沉降
沉降标
6
地下管线水平位移
位移标
7
地下管线沉降
沉降标
8
钢支撑轴力
轴力计
在钢支撑安装时设置
9
钢支撑变形
位移标
10
基坑外地表沉降
沉降标
基坑开挖前2周埋设
11
基坑外土体水平位移
测斜管
12
基底隆起
回弹标
13
基坑外地下水位
水位管
14
基坑内地下水位
降水孔
15
基坑外孔隙水压力
水压计
16
墙身钢筋应力
钢筋计
随地下连续墙浇筑
17
墙身迎土面土压力
土压计
基坑开挖前2周埋设
18
墙身基坑侧土压力
土压计
随地下连续墙浇筑
控制点和现场监测点的选择与保护应遵循以下注意事项：
①、控制点应布设在沉降和位移影响范围以外（3倍基坑深度以外），且其周围应砌筑保护，树立醒目告示牌；
②、控制点尽量远离道路、施工材料堆放地点，以免被破坏或受影响；
③、地下连续墙顶的监测点应避开龙门吊的走行部分和钢轨。
六：
监测控制标准
序号
监测内容
监测重点
监测项目
监测仪器
监测元件或标志
警戒值
监测频率
1
地下墙墙体变形
地质较差处，地面超载较大处，车站端头井处，距离被保护管线较近处
墙顶水平位移
经纬仪
位移标
≤35mm
正常情况1次/天，特殊情况2次/天
墙身水平位移
测斜仪
侧斜管
≤35mm
开挖初期1次/2-3天
正常情况1次/天
特殊情况2次/天
墙顶沉降
水准仪
沉降标
≤35mm
2
基坑周边建筑及地下管线变形
金雨豪园，皇岗医院，水围有利电子厂，银庄大厦，煤气管，通讯电缆
建筑物倾斜
全站仪
位移标
一般≤1-2‰
建筑物沉降
水准仪
沉降标
≤30mm
地下管线水平位移
经纬仪
位移标
≤20mm
地下管线沉降
水准仪
沉降标
≤20mm
3
钢支撑轴力及变形
地质较差处，地面超载较大处，车站端头井处
钢支撑轴力
频率接收仪
轴力计
不致失稳。
钢支撑变形
经纬仪
位移标
4
基坑周边土体位移
地质较差处，地面超载较大处，盾构端头井处，距离被保护管线较近处
基坑外地表沉降
水准仪
沉降标
≤30mm
基坑外土体水平位移
测斜仪
测斜管
≤30mm
基底隆起
水准仪
回弹标
≤30mm
开挖中，共3次
5
地下水
坑外测水孔与坑内降水孔需进行联测，孔隙水压针对基底下卧的强风化层进行
基坑外地下水位
水位仪
水位管
------------------
正常情况1次/天，特殊情况2次/天
基坑内地下水位
水位仪
降水孔
------------------
基坑外孔隙水压力
频率接收仪
水压计
------------------
开挖前，1次/2-3天，开挖后，1次/天
七：
基坑的仪器布设方法
一：
土压力盒布设方法
㈠土压力盒应镶嵌在桩或扩壁内，使其应力膜与构筑物表面平齐，土压力盒式磁带背面应具有良好的刚性支撑，在土压力作用下尽量不产生位移，以保证测量的可靠性，这种情况土压力埋设需采用挂布法、弹入法、钻孔埋设法等专用埋设工艺。
①挂布法;取约为1/2～1/3的槽段宽度的布帘，在布帘上缝制好用以放置土压力盒的口袋，把压力盒放入后封口固定；将布帘平铺在土压力量测位置钢筋笼迎土面一侧的外表面，通过纵横分布的绳索将布帘固定在钢筋笼上，注意不可太紧要有混凝土把土压力盒压向土壁的空间，将土压力盒导线固定在钢筋笼上，并引至桩前地面上：
布帘随钢筋笼一起吊入槽孔，放入导管浇筑水下混凝土，由于混凝土在布帘的内侧，利用流态混凝土的侧向挤压力将布帘及土压力盒一起压向土层，随水下混凝土液面上升所造成的侧压力增大迫使传感器与土层垂直表面密贴。
②弹入法：
主要由弹簧、刚架和限位插销三部分组成专用机械装置，首先将装有土压力盒的机械装置焊接在钢筋笼上，利用限位插销将弹簧压缩储存向外弹力能量，待钢盘笼吊入槽孔后，在地面通过牵引铁丝将限位插销拔除，由弹簧弹力将压力盒推向土层侧壁，根据压力盒读数的变化可判定压力盒安装情况。
③钻孔埋设法：
预先用Φ12的钢筋电焊成宽11mm的竹梯子状，把挂布绑在钢筋梯上，再把压力盒按不同的埋设深度放入挂布的口袋里固定住，将土压力盒导线固定在钢筋上,再用地质钻机，钻200mm孔径的孔直至需要埋设的深度，把钢筋梯放入，再向孔内填粗沙，边填边用线绳吊着的重物捣实，直至孔内密实。
所有测量导线应穿过预埋钢管引至桩（墙）顶平台上的安全处。
⑵测斜管的的埋设与布置
墙身水平位移采用测斜仪进行量测。
在连续墙中，测斜管采用绑扎方法固定在钢筋笼上，一起浇筑入槽中（见下页图）。
由于泥浆的浮力作用可能使测斜管发生上浮或移动，影响测试数据的准确性，测斜管必须绑扎牢固。
当结构较深、测斜管较长时，还要注意避免测斜管自身的轴向旋转，以保证测出的数据真正反映出结构在垂直基坑边缘平面内的挠曲。
在进行测斜管管段连接时，必须将上下管段的滑槽
对准，使测斜管的探头在管内平滑移动。
为了防止泥浆进入管内，还应对接头密封处理。
⑶基坑外土体水平位移
基坑外土体水平位移采用测斜仪监测，可应用小型钻机钻孔埋设。
钻孔的孔径应大于测斜管5-10cm，钻孔时在土质较差处应采用泥浆护壁。
测斜管接缝处理完成后，在管内注满清水，钻孔结束后马上沉入孔中。
随后在钻孔与测斜管的空隙中填入细砂或水泥和膨润土拌和的灰浆。
测斜管一般高出地面15-20cm，周围应砌保护井，以免遭受破坏。
⑷回弹标的埋设与布置
回弹标采用钻孔法埋设，深度应在开挖面以下30-50cm，以免开挖时被挖去。
钻孔完成后，将回弹标和钻杆用反扣连接，回弹标随钻杆放到孔底，随后在钻杆上端用重锤将回弹标打入土中，卸下钻杆将回弹标留在孔底。
本基坑内共布设12个回弹标，沿基坑对称轴线平均布设。
⑸基坑外孔隙水压力
孔隙水压力的变化是土体运动的前兆，通过监测孔隙水压力在施工过程中的变化，可以及时地为控制开挖提供依据。
水位计的埋设应用钻孔法进行,其基本方法与土压力盒的埋设相同，只是尽量不采用泥浆护壁。
成孔后，在孔底填入部分净砂后，将孔隙水压计送至设计标高，再在周围填上0.5m高的净砂作为滤层，其上用膨润土一直封至孔口。
本工程共布设6个水压计（见施工监测点布置图）。
在埋设水压计时应注意不可使水压计超出量程。
量测水压力的电测法计算公式为：
U=K（F2-F02）
式中：
U—量测孔隙水压力；
K—传感器标定系数；
F，F0—初始频率值和量测频率值。
八：
监测组织管理
1：
监测数据的处理与反馈
①、监测中要做到及时、准确，严格按照监测实施规范、规程执行。
②、监测数据的处理与分析结果应包括位移、应力、应变、轴力时间关系曲线；当取得足够数据后，还应利用数理统计、拟合与回归等数学方法，通过选择适当的函数关系，对监测结果及其变化规律进行分析和预报可能出现的最大位移和应力值，从而评估结构的安全状况和为施工提供指导性意见。
③、为确保监测结果的及时和准确，加快信息反馈的实效性，本项目的监测工作将充分运用计算机技术。
监测工作应配备有微机、打印机、数据处理及监测分析软件等。
定期和不定期向业主、设计、监理等提供监测分析报告，监测项目负责人定期和不定期地向有关各方汇报监测工作，并结合本工程的实际，制定切实可行的信息反馈与重要情况处理预按。
④、与业主、设计、监理等各方建立通畅的沟通和情况会商、通报机制，并根据施工开挖的不同阶段，视具体工程地质情况和需要，及时调整或变更监测项目和测点设置，并征得各方同意和批准，从而使监测工作真正起到应有的作用。
2：
监测管理体系
①、为确保施工监测做到及时、准确、可靠，成立福民站地下连续墙现场施工监测组，专门负责并具体实施此项工作，并建立相应的工作制度。
②、监测组人员相对稳定，并保证有确定的工作时间和专人现场值班分工。
一：
工程概况
⑴工程位置及周边环境概况
⑵工程地质及水文地质情况
二：
基坑结构认识
⑴敞口放坡开挖基坑
⑵垂直开挖基坑
⑶基坑安全等级
三：
基坑施工监测目的
四：
监测的安全判别标准及处理程序
五：
测点的埋设
六：
监测控制标准
七：
基坑的仪器布设方法
⑴土压力盒布设方法
⑵测斜管的的埋设与布置
⑶基坑外土体水平位移
⑷回弹标的埋设与布置
⑸基坑外孔隙水压力
八：
监测组织管理
1：
监测数据的处理与反馈
2：
监测管理体系
升级会员 