云南地铁车站深基坑开挖支护监测施工方案secret.docx
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云南地铁车站深基坑开挖支护监测施工方案secret
XX市地铁XX工程XX站
土建施工监控量测施工方案
一．编制说明
1.1编制目的
车站基坑施工过程中，必须保证结构本身安全，从而不危及基坑及周边既有建筑物和构筑物、地下管线等。
为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，监控量测符合确保安全、技术先进、经济合理的原则，并规范及指导施工监测工作，特制定本方案。
1.2编制依据
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121－2007）；
《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）
《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
《城市测量规范》CJJ/T8-2011
《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）
《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
《城市地下水动态监测规程》CJJ/T76-98
《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003版）
《XX市地铁XX工程设计图XX站车站主体围护结构》（KMDT3-SS-CZ17-JG-01000-A）
《XX地铁工程建设安全风险预警管理办法（试行）》（昆轨安（2011）1375号）
《XX地铁建设工程监测管理办法》（试行）（昆轨安《2010》488号）
国家，XX省和XX市相关规范、规程。
1.3编制原则
在深刻理解本工程的特点、难点和重点的基础上，以“精准监测，提供优质服务”为目标方针，按照“技术领先、监测指导、动态施工、组织合理、措施得力”的指导思想，通过技术经济比较，选定先进的监测仪器和安全可靠的施工监测技术方案，配备高素质的监测队伍，保质保量的及时反馈监测数据，确保施工工程及地面所有设施的绝对安全和正常使用。
遵循的具体原则如下：
（1）监测方案以安全检测为目的，根据本工程地质及水文地质条件、地铁周边环境条件、地铁埋深及结构形式等进行编制，同时考虑监测工作的经济性，并注意与施工进度相适应。
（2）根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置，较全面地反映实际工作状态。
（3）采用先进、可靠的检测仪器和设备，设计先进的监测系统。
（4）为确保提供可靠、连续的监测资料，各监测项目间相互校验，以利数值计算、故障分析和状态研究。
（5）在满足确保工程安全施工的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。
（6）施工中按施工进度及时进行监测，对监测数据进行分析处理后，及时反馈给业主、监理、设计等单位。
（7）监测所采用的监测仪器及元件应满足各类监测工作的要求。
（8）按照国家现行的有关规定、规范编制监测方案。
二．工程概况
2.1工程简况
XX站位于XX上村东南侧，车站横穿现状XX路，沿现状道路XX路呈东西方向布置，处于规划道路丁字路口，西接大树营站，东接XX村站。
车站总长174.00m，标准段宽54.20m，为地下一层侧式站台车站，车站总建筑面积11223㎡，其中主体建筑面积9195㎡，附属建筑面积2028㎡。
基坑深约10m，宽约54m。
车站线间距为5m，有效站台长118m，站台宽度为3.5m。
本站共设4个通道出入口，两个紧急疏散出口，3组共7个风亭。
设计施工方法采用明挖顺作法作业。
车站围护结构为本标段车站主体基坑围护结构采用120mm厚土钉墙支护体系，主体结构为现浇钢筋混凝土箱型结构。
2.2水文地质
2.2.1工程水文概况
2.2.1.1地表水
场地内地表水主要为沟水，沿市XX厂围墙与XX路间分布，近平行穿越车站，于XX路与XX路交叉口处以管沟的形式埋于地下，该沟常年有水，主要受大气、附近居民生活用水及东大沟沟水补给，水量较大，对场地内地下水有一定的补给关系。
2.2.1.2地下水分布及特征
沿线地下水主要有上层滞水及基岩岩溶裂隙水。
场地内钻孔揭示的地下初见水位埋深为1.2～4.9m，稳定水位埋深为1.6～27.8m，稳定水位埋深标高为1875.54～1904.83m，稳定水位埋深相差较大的原因为上层滞水水位较高、不连续，下伏灰岩岩溶裂隙水较复杂、岩溶漏水明显。
对车站基坑影响较大的为基岩岩溶裂隙水，根据对钻探水位的分析，基岩岩溶裂隙水位为1893～1896m。
地下水主要受大气降水及沟水补给，水量随季节因素变化较大。
根据分析，本段原为残丘间沟谷，地势较低，表层为以粘性土为主的弱含水层，含水层主要为基岩，历史最高地下水位一般为基岩面。
基坑开挖深度上部主要为粘性土，下部为灰岩，一般进入灰岩深度3～10m,基岩水位1893～1896m,一般高于基坑底部2～5m,地下水由南向北渗流、排泄。
施工开挖进入基岩可能会遇到渗水、涌水。
特别是在雨季因地下水补给源较丰富，地下水位升高，局部可能发生较大的涌水，施工要注意突涌水的风险。
2.2.2工程地质概况
场区主要发育第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）、全新统洞穴堆积层（Q4ca）、第四系下更新统冲洪积、湖积（Q1al+pl+1）层、泥盆系上统宰格组白云质灰岩（Q3z）。
车站开挖深度约12.5～15m，覆盖层一般厚1～15m，上覆土层岩性复杂，以粘性土为主，表层主要为人工填土层。
上部<1－1>层杂填土、<1－2>层素填土等土层，结构松散，物理性质差，易产生边坡失稳；<13－2>、<13－2－1>、<13－2－2>层粘土为红粘土，涨缩性较强，在排水不畅条件下，易产生边坡失稳；<19－1>层强风化白云质灰岩结构松散，岩芯呈岁块状，胶结差，开挖基坑后，边坡已坍塌；<19－2>层中风化白云质灰岩结构完整，厚层状构造，开挖基坑后，边坡较稳定。
其各土层岩性特征见下表所示。
时代
成因
层号
岩土
名称
状态
特征
主要工程地质特征
Q4ml
〈1-1〉
杂填土
松散
杂色，松散～稍密状，稍湿，土质为砖块、混凝土、碎石等建筑垃圾或粘性土、砾石等，成分复杂，软硬不均
〈1-2〉
素填土
可塑
灰褐、棕红、黄褐色为主，松散～稍密，稍湿，土质以粉质粘土为主、局部分布杂填土下部及表层，属Ⅰ级松土
Q4dl+el
〈6-1〉
粉质粘土
可塑～硬塑
褐黄、灰褐等色，土质均匀，加少量角砾，粘性较强，中低压缩性，分布于场地南侧斜坡，属Ⅱ级普通土
〈6-2〉
粘土
可塑～硬塑
褐红、棕黄、棕褐色，可～硬塑状，土质均匀，粘性强，中低压缩性，属II级普通土
〈6-3〉
粉质粘土
硬塑
红褐、灰黄色，可～硬塑状碎石含量30-50%，石质为白云质灰岩，属II级普通土
Q4ca
〈7-1〉
粘土
硬塑
杂色，可～硬塑状，以粘土、粉质粘土为主，含少量碎石为可溶岩地层内溶洞堆积层，属II级普通土
〈7-2〉
角砾
稍密
紫红、灰绿色，为可溶岩地层内溶洞堆积层，角砾成分为泥岩、砂岩、白云质灰岩，属II级普通土
Q1al+pl+1
〈13-2〉
粘土
硬塑
褐黄、褐红色，土质较纯，分布于残丘间沟谷内，属II级普通土
〈13-2-1〉
粘土
可塑
褐黄、褐红色，土质较纯，分布于残丘间沟谷内，属II级普通土
〈13-2-2〉
粘土
软塑
褐黄、褐红色，土质较纯，局部分布于残丘间沟谷土石分界面处，属II级普通土
〈13-3〉
粉质粘土
硬塑
褐、褐灰色，土质较纯，夹少量角砾，分布于残丘间沟谷内，属II级普通土
〈13-3-1〉
粉质粘土
可塑
褐、褐灰色，土质较纯，夹少量角砾，分布于残丘间沟谷内，属II级普通土
〈13-4〉
粉土
中密
褐黄色，中密状，饱和，粘粒含量较高，底部含少量圆砾，零星分布于残丘间沟谷内，属Ⅰ级松土
2.3管线调查
XX站范围内地下管线密集，根据现场调查，主要见如下表：
表2-3需改迁管线情况统计表
序号
管种
走向、与结构关系
管线尺寸（mm）
埋深
（m）
建议处理方式
备注
改迁
悬吊
1
输配水（铸铁）
纵向，结构南侧内16～21m
400
1.04
√
一期内已迁改
2
输配水（铸铁）
横向，结构东侧内84～96m
200
1.04
√
一期内已迁改
3
污水管（砖砌）
纵向，结构南侧内31.4m
600×1000
1
√
一期内已迁改
4
污水管（砼管）
纵向，结构南侧内37.1m
800
1
√
一期内已迁改
5
污水管（砼管）
横向，结构东侧内51.5～59m
300
0.8
√
一期内已迁改
6
污水管（砼管）
横向，结构东侧内77.5m
300
1
√
一期内已迁改
7
污水管（砖砌）
纵向，结构南侧5m外
300×400
0.4
√
一期内已迁改
8
污水管（砼管）
横向，结构东侧内1.5m
300
1
√
一期内已迁改
9
污水管（砖砌）
横向，结构东侧外0.5m
300×300
1
√
一期内已迁改
10
燃气管（钢管）
纵向，结构南侧内0～13m
630
2.41
√
二期内未迁改
11
燃气管（钢管）
横向，结构东侧内18～58.6m
159
1.5
√
二期内已迁改
12
燃气管（钢管）
横向，结构西侧内36m
159
2.5
√
二期内已迁改
13
燃气管（钢管）
纵向，结构南侧5m外
159
1.19
√
二期内已迁改
14
电信（PVC）
纵向，结构南侧内0～10m
600×200
1.12
√
一期内已迁改
15
电信（PVC）
横向，结构东侧内71～82m
600×300
1.12
√
一期内已迁改
16
1OkvXX村线
纵向，结构南侧内0～13m
架空
√
三期内未迁改
17
1OkvXX村线
横向，结构东侧内0～51m
架空
√
三期内未迁改
18
电信
纵向，结构南侧内0～13m
架空
√
一期内已迁改
19
电信
横向，结构东侧内0～51m
架空
√
一期内已迁改
20
联建管线
纵向，结构南侧内9～13m
架空
√
一期内已迁改
21
联建管线
横向，结构东侧内0～51m
架空
√
一期内已迁改
根据以上调查表，改迁完成后，车站主体范围内结构施工受影响的管线主要有：
二期内φ630燃气管（钢管）、三期内架空XX村10KV电缆等。
2.4建筑物调查
车站周边规划用地性质主要为住宅、办公和文化教育用地。
车站东侧为XX市XX厂，目前正进行拆迁；西端为XX楼、市建安公司第五工程处办公楼及家属楼、金马苑小区部分等，需进行拆迁；车站西北侧为XX上村、市XXXXXX学校；车站南侧为XX社区，靠近车站为一栋10层混凝土框架结构，最近处距车站开挖边线仅2.91m；车站北侧为待拆房屋；东南侧为住宅区。
车站所在XX路、XX路，现状道路宽为8m，车流量大，易出现交通堵塞现象。
车站所处场地管线较多，主要是给水、排水、通讯、电力、燃气等市政管线，施工期间采取临时导改、临时废除完工后恢复等措施。
在施工前，应加强与产权单位的联系，积极配合产权单位对管线采取拆迁、保护等措施，以确保管线安全。
车站周边拆迁后施工主要有影响的建筑物调查表1-1
序号
建筑物名称
位置
结构
拟采取的
主要措施
是否在影响范围内
（3倍开挖深度）
1
市XX
车站西北侧
混凝土
加强监测
是（距开挖线约20.9m）
2
木山居社区
车站南侧
混凝土
加强监测
是（距开挖线约2.9m）
2.5车站开挖分区情况
由于车站西端房屋未能及时拆迁的影响，我单位将原设计的一期施工拆分为一期、二期、原来的二期则分为第三期，各期划分情况如下：
一期主要施工车站XX19+390～XX19+503.868段施工车站北侧主体东段部分，基坑长约113.8米，宽约35.8米，最大基坑深10m。
主体结构围护结构采用土钉墙支护，土钉沿竖向设置6道，土钉水平间距为1.5m，由于基坑较深，采用二级放坡，约5m一级，中间平台宽1m，一级、二级放坡坡度均为1：
0.4。
二期施工车站XX19+328.85～XX19+390段北侧西段部分主体，采用明挖顺作法施工。
基坑长约60米，宽约38.5米，最大基坑深16m。
主体结构围护结构采用土钉墙支护，土钉沿竖向设置6道，土钉水平间距为1.5m，由于基坑较深，采用二级放坡，约5m一级，中间平台宽1m，一级放坡坡度均为1：
0.4、二级放坡坡度均为1：
0.2。
三期施工车站XX19+328.85～XX19+450段南侧剩余主体及附属结构，采用明挖顺作法施工。
主体基坑长约122米，宽约25米，最大基坑深16m。
主体结构围护结构采用土钉墙支护，土钉沿竖向设置6道，土钉水平间距为1.5m，由于基坑较深，采用二级放坡，约5m一级，中间平台宽1m，一级放坡坡度均为1：
0.4、二级放坡坡度均为1：
0.2。
三．施工监测项目及要求
3.1监测布点原则
1、施工基坑工程监测点的布置应能放映检测对象的实际状况及其变化趋势，监测点应布置在内力及变形关键特征点上，并应满足监控要求。
2、测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并应减少对施工作业的不利影响。
3、监测点的标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应劈开障碍物，便于观测。
4、在现场实际操作过程中，如遇地质条件、施工环境复杂的站点应根据工程需要可适当加密测点。
5、车站基坑布点参照设计图纸，并满足规范要求，且坡顶水平位移、地表沉降等位于同一断面，便于各项数据间的对比验证。
6、车站地表沉降监测应设置在车站地表沉降监测应设置在基坑外2倍基坑深度的范围内，每隔20m～30m一个，总计38个。
水平位移点布设在坡顶顶部，每隔10m～20m一个，总计32个。
地下水位布设在围护结构边1.5-3m的位置处，间距20～50米，总计10个。
建筑物沉降布设在建筑物根部，总计布设监测点32个。
见附图《XX站基坑监测测点布置平面图》。
3.2监测频率
在地铁工程明挖基坑监测频率以能系统反应监测对象所测项目的重要变化过程，而又不遗漏其变化时刻为原则。
表3.1XX站明挖监测频率
测量项目
位置或监测对象
监测仪器
测点布置
监测频率
坡顶水平位移
边坡顶部
经纬仪
沿车站纵向布置，间距10～20m一个
开挖及回填过程中一天两次
土体侧向变形
围护结构的周边土体
应变计
沿车站每侧布置2-4个，同一孔竖向间距5m。
围护结构施工及基坑开挖期间每二天一次；
主体结构施工期间每五天一次
临时悬吊的管线、围护结构边管线
沿管线轴向
经纬仪
水准仪
根据管线部门的要求设置
两天一次,直至管线恢复为止
基坑内外观察
基坑外地面、建筑地层土质描述
巡视检查
/
随时进行
土钉应力
土钉端部或中部
测量数量为土钉总数的1％,且不少于3根
开挖过程中一天两次
地下水位
基坑周围
水位管
水位仪
沿车站方向每侧4个
围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次；
主体结构施工期间每两天一次
地面沉降
围护结构周围土体
经纬仪
水准仪
间距20-30m一个
围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次；
主体结构施工期间每周两次
周边房屋基础位移及整体监测
沿基础周边
经纬仪
水准仪
根据权属部门的要求设置
两天一次
在基坑监测中，当出现下列情况之一时，应提高监测频率：
监测数据达到报警值；监测数据变化较大或者速率加快；存在勘察未发现的不良地质；超挖、超长开挖或未及时架设支撑等违反设计工况施工；基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；支护结构出现开裂；周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；临近建筑物突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象；基坑工程发生事故或险情后重新组织施工；出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。
测点布置完成后，在施工影响之前，应对所有的监测项目进行连续三次独立的观测，判定合格后取其平均值作为监测项目的初始值。
为了更好的进行对比分析，针对共同的监测点，施工监测单位要同第三方监测单位在相同的时间段进行初始值测定。
本工程中，变形稳定判断的标准依据《建筑变形测量规范》JGJ8-2007相关内容确定，即“当最后100d的沉降速率小于0.01～0.04mm/d时可认为已经进入稳定阶段”。
变形稳定后，即可向业主发出“停止监测申请”，业主批准后停止监测。
3.3基坑监测项目实施细则
车站基坑各监测项目需多项比对验证，以便对于基坑变形趋势及基坑安全作出全面准确的判断，故坡顶水平位移、地表沉降、建筑物沉降等应位于同一断面，具体细则如下：
3.3.1基坑工作状态观察
巡视观察是监控量测首选项目。
采用仪器仪表不可能在基坑任何位置进行，因此对基坑工作状态的观察必不可少。
巡视观察可宏观全方位地对基坑安全状态进行观察，但同时巡视观察仅仅是宏观定性的观察，当基坑工作状态发展到一定程度时才能发现，对基坑微观变化不能看出，必须配合仪器、仪表等多种精密的监测设备才能全面提供可靠的安全信息。
此项包括支护结构、施工工况、周边环境、检测设置、根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检测内容。
3.3.2地表沉降监测
（1）监测目的
了解周边地表在基坑开挖等施工对土体扰动、卸载作用下的沉降或隆起变化情况。
有可能引起地表、附近重要或高大建（构）筑物产生沉降或隆起；尤其是对于城市地下工程，出于对建（构）筑物及作业人员、居民的安全考虑，对本合同段进行监测，并根据监测成果及时反馈信息指导施工。
（2）测量仪器
采用精密水准仪及相应铟瓦水准标尺。
读数精度0.01mm。
测试精度、测试要求按国家规范《工程测量规范》（GB50026—2007）执行。
（3）监测实施
测点埋设方法
a、建筑物测点标志根据不同监测对象采用不同的埋点形式，框架、砖混结构对象采用钻孔埋入标志测点，钢结构对象采用焊接式测点，特殊装修较好的对象采用隐蔽式测点形式。
沉降监测各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离，一般应高于室内地坪0.2～0.5m。
测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。
b、地表基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设步骤如下：
土质地表使用洛阳铲，硬质地表使用工程钻具，开挖直径约80mm，深度大于1m孔洞；
夯实孔洞底部；
清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；
灌注入标号不低于C20的混凝土，并使用震动机具使之灌注密实，混凝土顶面距地表距离保持在5cm左右；
在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，露出混凝土面约1～2cm；
上部加装钢制保护盖（直径不小于150mm）；
养护15天以上。
图3-1地表基点标志埋设形式图及实样图
c、建筑物上布设的测点采用钻具成孔方式进行埋设，埋设步骤如下：
使用电动钻具在选定建筑物部位钻直径65mm，深度约122mm孔洞；
清除孔洞内渣质，注入适量清水养护；
向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂；
放入观测点标志；
使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙；
养护15天以上。
埋设形式如图3-2。
图3-2建筑物测点埋设形式图（mm）
测量方法
水准网观测采用几何水准测量方法，使用水准仪进行观测，主要技术要求如下：
基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表1-1。
表1-1垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差
0.5毫米
2
每站高差中误差
0.15毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.3
毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.4
毫米（n为测站数）
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
8
视线离地面最低高度
0.5米
监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表1-2。
表1-2监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0毫米
2
每站高差中误差
0.30毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.6
毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8
毫米（n为测站数）
5
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
8
视线离地面最低高度
0.3米
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。
观测顺序：
往测：
后、前、前、后，返测：
前、后、后、前。
观测注意事项如下：
对使用的水准仪、水准尺应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验。
当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；
观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；
观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；
应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；
仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；
数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；
每测段往测和返测的测站书均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；
由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器；
完成闭合或附合路线时，应注意电子记录的闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。
沉降计算
施工前，由基点通过水准测量测出沉降观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。
则高差△H＝Hn－H0即为沉降值。
数据分析与处理
时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状态和施工措施的有效性。
当位移——时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。
作横断面和纵断面沉降槽曲线，判断施工影响范围。
3.3.3坡顶水平位移监测
监测目的
通过监测坡顶部水平位移，根据位移情况反馈施工，调整开挖顺序、开挖速度、及是否采用辅助施工措施，确保围护结构安全。
测量仪器
全站仪等。
监测实施
①基点埋设方法
基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。
基点
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