西宁市火车站综合改造工程预留地铁站基坑监控方案.docx
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西宁市火车站综合改造工程预留地铁站基坑监控方案
西宁市火车站综合改造工程预留地铁站
深基坑监控方案
监控单位：
施工单位：
中南大学土木工程检测中心
2011年5月
1工程概况
本基坑为四个基坑地下空间基坑、祁连路与合作录下穿隧道基坑、预留地铁站基坑和湟水河改造暗涵部份基坑之一，且基坑深度最深，最深达26米；基坑场地位于湟水河北岸Ⅰ级阶地及高满滩，地形起伏较大，总的趋势是西高东低；海拔高程～2217.41m，相对高差6.8m；依据勘探结果，场地在勘探深度内依其成因及岩土物理力学特点可分为6大层，与基坑支护相关的地层物理力学性质如下表：
地层编号
岩土名称
参数
C（kPa）
φ（°）
r（kN/m3）
①
杂填土
5
②
粉质粘土
30
②-1
粉土
15
③-1
粉细砂
0
③
卵石
0
④-1
强风化泥岩
220
⑤-1
中风化石膏岩
350
⑤-2
中风化泥岩
180
⑥-1
微风化泥岩
820
⑥-2
微风化石膏岩
610
场地赋存第四系松散岩类孔隙潜水，地下水位标高为～2211.2m，含水层要紧为全新统冲积卵石层，隔水底板为第三系泥岩，地下水由西北流向东南，以地下径流形式排泄于下游地域，最终排泄于湟水河，动态转变季节性明显，年水位变幅～1.0m左右，水量比较丰硕，该层水位受地面排水阻碍较大，致使地下水位起伏较大，第三系泥岩及石膏岩中局部赋存由节理裂隙和构造裂隙水，因其构造裂隙散布不均，连通性差，无统一水面，该层水具承压性，水量较小，本工程可不考虑该层水的阻碍。
基坑开挖深度～26.0m，且开挖面积大，属特大型深基坑工程，平安品级一级，基坑设计利用年限年，操纵基坑顶水平位移不大于30mm，操纵周边地面及建筑物沉降变形不大于20mm，不均匀沉降知足相应标准要求，操纵基坑周边荷载不大于20kPa，且距基坑边不小于6.0m。
基坑支护形式为三种：
（1）在环境条件相对宽松的部位采纳放坡开挖支护结构形式，
（2）对环境条件紧张的且基坑开挖范围内要紧为力学性质相对较好的卵石层、基岩层采纳桩锚支护结构形式，（3）对坑中坑部位采纳桩锚支护、喷锚支护和钢砼梁格构式预应力锚杆支护形式。
2监测目的
基坑支护工程是岩土工程的一部份。
在深基坑开挖工程中，土体变形的操纵是工程技术的关键问题之一。
这些变形包括：
深基坑底面的隆起，基坑周边支护结构和地面的沉降和侧向位移和基坑周边临近建筑物的位移和沉降。
不管是哪一种位移，若是超出其许诺范围，都将对基坑工程造成危害。
因此在深基坑施工进程中，必需对基坑支护结构，基坑周围的土体和相邻的建筑物进行综合、系统的监测，才能对工程情形有全面的了解，确保工程的顺利进行。
3监控参考标准规程
（1）《建筑地基基础设计标准》GB50007-2002；
（2）《工程测量标准》GB50026-2007；
（3）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
（4）《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-2009；
（5）《城市轨道交通工程测量标准》GB50308-2020；
（6）《地下铁道工程施工及验收标准》GB50299-1999；
（7）《国家一、二等水准测量标准》GB12897-2006；
（8）《建筑边坡工程技术标准》GB50330-2002；
（9）《锚杆喷射混凝土支护技术标准》GB50086-2001；
4监测项目和大体要求
监测项目
基坑监控项目是一项技术上复杂，不确信因素较多、风险性较大的系统工程，依据本基坑支护及周边环境的特点，需要进行监控的项目如下：
（1）桩顶水平位移
（2）地下水位
（3）建筑物的沉降、倾斜
（4）地下管线沉降和位移
（5）地面沉降
（6）土体侧向变形
（7）桩变形
（8）桩内力
（9）支撑轴力
（10）侧向土压力
（11）锚杆轴力
监控大体要求
（1）基坑监测应以取得定量数据的专门仪器或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅，观测项目必需严格依照技术文件执行。
（2）监控数据必需靠得住，观测必需及时。
（3）各监测项目在基坑支护施工前应测得稳固的初始值，且很多于2次。
（4）各项监测工作的时刻距离应依照施工进度确信，参照有关标准执行，关于观测的项目，应依照工程具体情形预先设置预警值，当观测发觉超过预警值的异样情形，要当即向设计单位、监理单位及施工单位报告，以便采取应急补救方法。
（5）及时向建设单位、设计单位、监理单位及施工单位提供量测报告，报告内容包括：
测点布置、测试方式、量测记录、形象的图表、及经整理的量测资料、数据分析、结论和建议。
5监测方式及测点布置
桩顶水平位移
（1）测点布置
基坑开挖，在侧向土压力的作用下支护桩开始受侧压力，产生侧向变形，桩顶显现水平位移，通过监测桩顶水平位移，监控支护结构的受力情形，判定支护是不是稳固，保证基坑平安施工，为此进行基坑支护桩桩顶的水平位移监测具有重要意义。
测定布置，沿基坑边线支护桩每15m布置一个水平位移监测点，据本工程情形，共布设监测点53个，同时在远离基坑边缘不受基坑开挖阻碍的地址埋设两个基点。
每一个点位在成桩的钢筋笼上绑扎一根大约0.8m长的光圆钢筋，顶部略微高于桩顶面，并在隔壁用红色油漆标注点号（见附图1桩顶水平位移测点布置图）。
（2）监测仪器
桩顶水平位移监测采用经纬仪，读数精度为0.10mm。
（3）监测方式
观测时各项限差宜严格操纵，每测点读较差不宜超过0.5mm，监测完成时要闭合至操纵基点以作查对。
第一次观测应付测点进行持续两次观测，两次读数之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值；
频率：
开挖进程测1次/2天；主体施工时1次/周；依照数据分析确信水平位移大体稳固后1次/月。
地下水位监测
（1）监测目的
要紧对基坑开挖后，围护结构的地下水位状态进行监控，以避免围护渗漏水引发坑外大量水土向基坑内流入，使基坑部份破坏或周围土体流失致使周边建筑物与地下管线破坏；并对坑内降水状态进行预测。
（2）测点布置
钻机成孔，钻孔直径Φ110mm，深度大于基坑深度，下入φ50PVC管；其中下部3～5m为滤水管，底部1m为沉砂管，井周填滤料厚度25～30mm。
避免塌孔便于测量，采纳水位计加钢尺的方式进行量测。
基坑内部布设地下水位观测点10个；基坑外布设地下水位观测点16个。
（3）监测方式
采纳电感应水位测试仪（或钢尺）加水准仪进行测试。
其中水准仪用于量测水位管顶的绝对标高，每隔一按时刻应测一次管顶标高。
频率：
观测周期为基坑开挖前观测3次，开挖进程中1次/3天，主体施工1次/周。
地面沉降
（1）测点布置
基坑施工会对临近土体产生扰动，进而在推动面周围产生地面凹陷，为此进行基坑外侧的地面沉降监测具有重要意义。
为此，沿边线外侧每15～20m布置一个地面变形监测断面，每一个横断面上布置3个测点，共布设断面42处，监测点105个。
每一个点位埋设一根大约0.8m长的光圆钢筋，顶部略微低于地面。
埋设时在地面钻挖一个直径10cm左右，深80cm的柱状孔，在孔中灌入砂及木屑插入钢筋。
钢筋头低于半刚性路面层表面5mm，并在隔壁用红色油漆标注点号。
（2）监测仪器
沉降监测采纳电子水准仪及相应的铟钢水准标尺，读数精度为0.01mm。
（3）监测方式
观测时各项限差宜严格操纵，每测点读数较差不宜超过0.5mm，监测完成时要闭合至操纵水准点以作查对。
第一次观测应付测点进行持续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值；
频率：
保护结构施工时测1次/天，土方开挖进程测2次/天，依照数据分析确信沉降大体稳固后1次/月。
土体侧向变形
（1）监测目的
监测保护结构周边土体的侧向位移，监测保护结构周边土体和支护结构的稳固情形。
（2）土体侧向位移的测点布置
土体侧向位移的监测采纳测斜管，在保护结构周边土体中钻机成孔，钻孔直径Φ110mm，深度大于基坑深度，埋设测斜管；埋设时将测斜管在现场组装，下入钻孔中,在测斜管与钻孔壁间用沙土填实的进程中尽可能使管身竖直,管口应高出地面并在测斜管内灌满清水。
埋设进程中要幸免管子的纵向旋转，在管节连接时必需将上、下管节的滑槽严格对准，以避免导槽不顺畅通。
埋设就位时必需注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致。
测斜管固定完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净。
由于测斜仪的探头是珍贵仪器，在未确认导槽畅通可历时，先用探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，待检查导槽是正常可历时，方可用实际探头进行测试。
埋设好测斜管后，需测量测斜管十字导槽的方位、管口坐标及高程，要及时做好爱惜工作，如测斜管外局部设置金属套管爱惜。
本工程共拟布设观测点10个。
（3）土体侧向位移的监测方式
采纳测斜仪进行倾斜角测量。
测斜仪器由测斜管、测斜探头、数字式测读仪三部份组成。
测斜管内有四条十字型对称散布的凹型导槽，作为测斜仪滑轮上下滑行轨道，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽转动将测斜探头放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角值显示在测读仪上。
观测时将测斜探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔0.5米测读一次，每次测量时，应将测头稳固在某一名置上。
测量完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽，按以上方式重复测量。
两次测量的各测点应在同一名置上，现在各测点的两个读数应是数值接近、符号相反的值。
若是测量数据有疑问，应及时复测。
开挖前用测斜仪测量初始值3次，开挖进程中每3天一次，主体结构施工时1次/2天。
桩（墙）变形监测
（1）监测目的
监测桩（墙）的侧向位移。
（2）桩（墙）侧向位移的测点布置
桩（墙）体侧向位移监测的测斜管采纳绑扎埋设。
埋设时将测斜管在现场组装后固定在桩体钢筋笼上，管身每1.5m绑扎1次。
测斜管随钢筋笼一路下到孔槽内，并将其浇筑在混凝土中，浇筑之前应封好管底底盖并在测斜管内注满清水，避免测斜管在浇筑混凝土时浮起，并避免水泥浆渗入管内。
埋设进程中要幸免管子的纵向旋转，在管节连接时必需将上、下管节的滑槽严格对准，以避免导槽不顺畅通。
埋设就位时必需注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致。
测斜管固定完毕或混凝土浇筑完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净。
由于测斜仪的探头是珍贵仪器，在未确认导槽畅通可历时，先用探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，待检查导槽是正常可历时，放可用实际探头进行测试。
埋设好测斜管后，需测量测斜管十字导槽的方位、管口坐标及高程，要及时做好爱惜工作，如测斜管外局部设置金属套管爱惜。
本工程共拟布设观测点42个。
（3）桩（墙）侧向位移的监测方式
采纳测斜仪进行倾斜角测量。
测斜仪器由测斜管、测斜探头、数字式测读仪三部份组成。
测斜管内有四条十字型对称散布的凹型导槽，作为测斜仪滑轮上下滑行轨道，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽转动将测斜探头放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角值显示在测读仪上。
观测时将测斜探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔0.5米测读一次，每次测量时，应将测头稳固在某一名置上。
测量完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽，按以上方式重复测量。
两次测量的各测点应在同一名置上，现在各测点的两个读数应是数值接近、符号相反的值。
若是测量数据有疑问，应及时复测。
开挖前用测斜仪测量初始值3次，开挖进程中每3天一次，主体结构施工时1次/2天。
支撑轴力监测
（1）监测点布设
支撑轴力计一样设在钢支撑的顶部一端，选具有代
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