江苏无锡市轨道交通1号线广石路站基坑施工监测方案最新版.docx
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江苏无锡市轨道交通1号线广石路站基坑施工监测方案最新版
无锡市轨道交通1号线
土建工程07标
广
石
路
站
施
工
监
测
组
织
设
计
中铁遂集团公司无锡市轨道交通1号线土建工程07标项目部
2010年3月7日
目录
第1章前言1
第2章工程概况2
2.1工程总体概况2
2.4地质概况4
2.5水文地质概况6
2.6本工程特点7
2.7基坑变形保护等级8
第3章监测方案9
3.1进行监测的主要技术依据9
3.2技术方案编制原则9
3.3监测项目和具体内容10
3.3.1监测项目10
3.3.2监测具体内容10
3.4监测点布置和埋设10
3.4.1围护体侧向位移（测斜）监测10
3.4.2围护体顶部水平位移和沉降监测11
3.4.3钢支撑轴力监测11
3.4.4基底隆沉监测12
3.4.5地下水位监测12
3.4.6坑外土体水平位移监测13
3.4.7土体分层沉降监测13
3.4.8基坑周围地表沉降监测14
3.4.9基坑周围建（构）筑物沉降监测14
3.4.10地表裂缝观测14
3.4.11基坑周围管线沉降监测15
3.4.12监测测点布置图15
3.5监测仪器和监测方法15
3.5.1沉降监测15
3.5.2水平位移（倾斜）测量16
3.5.3围护体（土体）测斜16
3.5.4支撑轴力测试17
3.5.5地下水位测试18
3.5.6土体分层沉降测试18
3.6统计表18
3.6.1测点统计18
3.6.2报警值19
3.6.3观测频率19
3.6.4投入设备20
3.7信息反馈21
3.7.1日报表21
3.7.2报警流程21
3.7.3监测报告21
第4章实施细则22
4.1监测注意事项22
4.2测点设置顺序22
4.3测点保护措施23
4.4测点补救措施23
4.5监测应急措施23
第5章组织与管理24
5.1管理网络及人员组成24
5.2项目质量管理措施25
5.3项目安全生产管理25
附图26
第1章前言
轨道交通建设相继在全国展开，而轨道交通施工工艺在国内经过长时间的研究，亦走向成熟，但各种关于轨道交通施工中的安全施工事故时有发生，不断的提醒建设者，施工中的各种不安全因素时刻伴随着我们，尤其是在地下空间狭小的城市中，它可能来源于不同现场的地质差异、周围环境差异、施工工艺掌握程度的差异、建设者的认知度差异，但这种差异可以通过不同的、强有力的监控手段加以认识，分解和掌控；因此在实施过程中时刻收集、分析施工信息，成为不断地优化施工参数的重要手段。
无锡市地处长江三角洲，属太湖流域冲湖积平原；轨道交通1号线广石路站站址地处锡澄路和规划中的北滨路交叉路口；为地下一层地面一层岛式车站；长374.22m，车站标准段基坑宽约18.4m，基坑深约10.5m，盾构井段基坑宽23.0m，深约14.35m；围护结构采用SMW桩，局部地段采用钻孔灌注桩+止水帷幕；盾构井段3道，标准段2道钢支撑支护；坑内降水局部加固处理；设计抗拔桩抗浮；站位东面现状为民居和厂房区，西面为仓库、厂房区，车站200米范围规划为商业金融用地，外围以居住用地为主，周围无重要历史文物建（构）筑物，管线大部分改迁；因此，本基坑施工监测方案的编制和实施基于3方面考虑：
1、在满足常规监测，以围护体本身安全为主要监测对象，收集工程施工参数，优化施工参数，做到信息化施工。
2、降承压水对周围环境和基坑本身安全的影响。
3、重点监控西侧DN1000给水管，保证其营运安全。
第2章工程概况
2.1工程总体概况
无锡轨道交通1号线总体呈南北走向，线路起于无锡惠山区堰桥站，经北塘区、崇安区、南长区，终于滨湖区雪浪站；全线共设24座车站，其中高架站5座，地下站19座，江海路站为第6座车站，江海路站由广州地铁设计研究院有限公司设计，土建工程由中铁隧道局总承建。
图2-1无锡轨道1号线示意图
广石路车站地处锡澄路与规划北滨路交叉路口，站址位于老锡澄路路中，沿锡澄路布设，为地下一层地面一层岛式车站；有效站台中心点里程为YSK8+115.525，起点里程YSK7+929.9427，终点里程为YSK8+304.175，总长374.222米；车站高10.5米，宽18.7米，南北两端各设置一座人行天桥，天桥将车站站厅与规划路东西两侧地块连接。
图2广石路站总体平面图
2.2周围环境概况
根据委托方提供的资料和现场踏勘，两侧主要有1～3层低矮建筑物，东侧为一河道，宽度约6～8m，驳岸围护为浆砌块石，驳岸稳定，无坍塌现象，河底标高约-3.00m，河底淤泥厚度约1.0m，距离基坑围护体20m左右；西侧厂房、仓库距离围护体边线均大于20m；未见历史文物古迹。
地下各类管线密布，站址施工范围内的管线分别采用永久或临时改迁，永久废除和临时废除等方式，不能改迁和废除的通讯管廊采用悬挂保护，现有的压力管线和改迁后的管线类别见表2-1。
表2-1广石路站站址场地现有管线统计表
管线名称
管线尺寸
材料
埋深（m）
迁改方式
迁改长度（m）
一、沿线路方向管线迁移方案
给水管
DN1000
铸铁
2～2.7
向西永迁
1066
电力/电力通讯
1000×500
1.6～1.7
临时废除，原位恢复
670
电信管
300×200
铜/光
1.15～1.3
向西永迁
560
燃气管
DN200
钢
1.1～1.4
向西永迁
562
雨水管
DN500
砼
2.7
向西永迁
40
二、横跨线路管线迁移
电力/电力通讯
1000×200
1.8～2.06
临时废除
25
污水管
DN400
砼
5.5～5.8
永久废除，西侧增设支管
增加支管428m
给水管
DN200
铸铁
2～2.7
永久废除
30
电力/电力通讯
1000×200
1.8～2.06
目前为预埋管，临时废除
25
给水管
DN200
铸铁
2～2.7
永久废除
30
污水管
DN1000
砼
5.5～5.8
永久废除，西侧增设支管
增加支管428m
燃气管
DN150
钢
1.1～1.4
永久废除
14
通信管沟
铜/光
1.1～1.2
悬吊保护
18.7
电力/电力通讯
1000×200
1.8～2.06
目前为预埋管，临时废除
25
给水管
DN200
铸铁
2～2.7
永久废除
17
污水管
DN400
砼
5.5～5.8
永久废除，西侧增设支管
增加支管428m
给水管
DN500
铸铁
2～2.7
与东侧主管相连
31
燃气管
DN100
钢
1.1～1.4
永久废除
14
给水管
DN200
铸铁
2～2.7
永久废除
17
电力/电力通讯
1000×200
1.8～2.06
向南永迁
25
污水管
DN400
砼
5.5～5.8
永久废除，西侧增设支管
增加支管428m
燃气管
DN200
钢
1.1～1.4
向南永迁
66
改迁后仅有一根燃气DN200，雨水DN500和通信管沟，距离基坑外侧约2.2m有DN1000的给水管需要监测。
2.3基坑及围护体系概况
基坑采用明挖顺筑法施工，围护结构采用φ850SMW工法桩（咬合250mm），内插NH700×300×13×24mm型钢，隔一插一，局部地段采用φ1000mm钻孔灌注桩（桩间距1150mm）+止水帷幕；车站标准段基坑宽约18.4米，基坑深约10.5米，盾构井段基坑宽23.0米，深约14.35米；结构设计采用抗拔桩抗浮；坑内疏干降水、降承压水和局部加固（盾构工作井阴角）和坑内旋喷桩隔水；设计采用Φ609（T=16）钢管支撑作支撑体系，间距3m，端头井设计采用3道钢支撑，标准段设计采用2道钢支撑。
表2-2广石路站基坑围护结构参数一览表
基坑类别
基坑深度
桩长
SMW桩
内插型钢及数量
支撑道数
插入比
备注
标准段
10.56m
24.56m
φ850@600mm
NH700×300×13×24mm型钢
隔一插一
2+1
1.0~1.3
水泥掺量≤20%
盾构工作井
14.35m
24.56m
φ850@600mm
NH700×300×13×24mm型钢
隔一插一
3+1
0.95
水泥掺量≤20%
2.4地质概况
拟建工点位于无锡市锡澄路下，江海路高架北侧约400m处，地形平坦，属太湖流域冲-湖积平原地貌，站址上方为城市道路。
根据地质资料，地层层序及地层描述如下：
①1杂填土层：
杂色，松散，由粘性土夹杂碎石、碎砖等建筑垃圾组成,为现代人工堆积而成；其中道路地段有约0.30m厚的沥青路面；层厚1.50～5.50m，平均3.01m；全场区均有分布。
②2粉质粘土层：
灰色，软塑，局部夹薄层粉土，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；层面标高-3.42～0.14m，平均-1.02m，层面埋深1.50～5.50m，平均2.88m，揭露层厚0.80～5.70m，平均2.54m。
③1粘土层：
灰黄～褐黄色，硬塑（局部可塑），含铁锰质结核，夹青灰色条纹；切面有光泽，干强度及韧性高，无摇振反应；层面标高-1.98～-0.22m，平均-1.22m，层面埋深2.20～4.00m，平均3.09m，揭露层厚1.80～4.50m，平均3.08m。
③3粉土夹粉质粘土层：
灰色，稍密（局部中密），饱和，夹薄层粉质粘土；切面无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速；粉质粘土为灰色，软塑；局部地段表现为粉质粘土夹粉土，层面标高-6.13～-2.17m，平均-3.78m，层面埋深3.40～8.10m，平均5.58m，层厚2.20～8.00m，平均4.79m；场区内均有分布。
④粉砂层：
灰色，稍-中密，饱和，含云母碎屑，局部相变为粉土；矿物成分主要为石英，长石次之，颗粒级配较差；层面标高-12.14～-5.35m，平均-9.15m，层面埋深6.50～14.00m，平均10.89m，层厚7.70～19.4m，平均14.24m；主要分布于设计起点至右CK8+100之间地段。
⑤粉质粘土层：
灰色，软塑，含腐植物，局部夹薄层粉土，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；层面标高-18.04～-5.60m，平均-8.32m，层面埋深7.40～19.50m，平均10.13m，层厚1.30～9.00m，平均3.90m；主要分布于右CK8+100至设计终点之间地段。
⑥1-1粉质粘土层：
暗绿～灰黄色，可塑（局部硬塑），含铁锰结核，局部相变为粘土。
切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；层面标高-19.94～-8.66m，平均-11.34m，层面埋深10.80～21.40m，平均13.17m，揭露层厚1.20～6.10m，平均3.79m；主要分布于右CK8+080至设计终点之间地段。
⑥2-1粉质粘土夹粉土层：
灰色，软塑（局部可塑），切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应。
夹薄层粉土，JC-Ⅲ09-GSL9孔地段表现为粉土；层面标高-24.96～-10.06m，平均-17.76m，层面埋深12.20～26.80m，平均19.56m，层⑥2粉质粘土层：
灰黄色，可-硬塑，含氧化铁斑点及铁锰质结核；切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；层面标高-27.93～-17.57m，平均-22.99m，层面埋深19.50～30.00m，平均24.84m，层厚1.40～14.30m，平均6.31m；场区均有分布。
⑥2粉质粘土层：
灰色，软塑（局部可塑），含贝壳碎屑，层理较发育，局部夹薄层粉土、粉砂；切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应；层面标高-32.45～-26.49m，平均-29.51m，层面埋深28.30～34.50m，平均31.40m，层厚1.25～10.30m，平均6.20m。
场区内均有分布。
⑦1-1粉质粘土层：
灰、青灰色，可塑（局部硬塑）；切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应；层面标高-38.06～-34.17m，平均-36.24m，层面埋深36.00～40.00m，平均38.15m，层厚2.50～7.60m，平均4.11m；主要分布于右CK8+160至设计终点之间地段。
⑦2粉砂层：
灰色，中密，饱和，局部夹薄层粉质粘土，局部相变为粉土，层面标高-39.06～-31.67m，平均-35.60m，层面埋深33.00～40.90m，平均37.51m，层厚1.30～9.70m，平均6.22m；主要分布于设计起点至右CK8+140之间地段。
⑦3粉质粘土层：
灰色，软塑（局部可塑），夹薄层粉土；切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应；层面标高-41.39～-38.14m，平均-39.29m，层面埋深40.00～43.20m，平均41.20m，层厚4.00～6.40m，平均5.40m；主要分布于右CK8+230至设计终点之间地段。
⑧1粉质粘土层：
灰绿-灰黄色，可塑（局部硬塑），含氧化铁斑点及姜结核，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应；层面标高-46.17～-37.94m，平均-42.52m，层面埋深39.40～48.00m，平均44.42m，层厚1.45～7.95m，平均4.84m，主要分布右CK8+020至设计终点之间地段。
⑧2-1粉质粘土夹粉土层：
灰色，软塑，切面稍光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；粉土为稍-中密，局部夹粉砂，层面标高-48.73～-38.75m，平均-45.29m，层面埋深40.80～50.70m，平均47.23m，层厚1.70～13.90m，平均4.95m，部分钻孔揭露。
⑧3粉质粘土层：
灰-青灰色，硬塑（局部可塑），局部为灰黄色，含氧化铁斑点，局部夹钙质结核；局部相变为粘土，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇震反应；层面标高-54.06～-47.05m，平均-51.06m，层面埋深48.90～56.00m，平均53.01m，部分钻孔揭露。
2.5水文地质概况
上层滞水：
上层滞水含水层主要由①1杂填土层组成，勘察区域内均有分布，①1杂填土层由粘性土夹碎石、砖块等建筑垃圾组成，由于其颗粒级配不均匀，固结时间短，往往存在架空现象而形成孔隙，成为地下水的赋存空间，其透水性不均匀。
根据区域水文地质资料，潜水水位主要受大气降水影响，一般在4~5月份随着降水量的逐渐增加水位上升，此后，降水量减少，水位缓慢下降，至次年1~3月枯水期出现低值，呈夏高冬低。
微承压水：
微承压水主要分布于③3层粉土夹粉质粘土及④粉砂层中，其中（③3粉土夹粉质粘土层土性以粉性土为主，夹少量粘性土，富水性中等，④粉砂层以砂性土为主，富水性良好。
上述两含水层之间无隔水层，连通性良好。
根据设计资料，车站结构底板大多位于上述两层中，局部位于（5）粉质粘土、⑥1-1粉质粘土层中，故该含水层对车站施工影响很大。
第③3粉土夹粉质粘土层渗透系数K=1.8E-04cm/s，根据现场抽水试验资料，④粉砂层渗透系数K=9.37E-05cm/s,稳定水头标高-0.21m。
该层地下水主要接受侧向迳流和河水补给，排泄主要以侧向迳流方式排出区外，地下水位受河水位及季节性降水控制。
上下隔水层为③1层粘土、⑤层粉质粘土、⑥1-1层粉质粘土，因此具微承压性。
承压水：
第Ⅰ承压含水层主要为⑥2-1层粉质粘土夹粉土，局部该层土以粉土为主，该层土渗透系数KV=3.0E-05cm/s，KH=5.0E-05cm/s，稳定水位标高为-4.20m，该含水层位于车站下部，其上隔水层为⑥1-1层粉质粘土，该含水层对车站基坑开挖施工可能有一定影响。
第Ⅱ承压含水层主要为⑦2粉砂层，该层埋深在33.00～40.90m，层厚1.30～9.70m，该含水层的补给来源主要为承压水的越流补给及地下迳流补给，承压水同样呈现气候型动态特征，但变化幅度很小。
按现场抽水试验实测资料，第⑦2层粉砂承压水水位稳定标高为-5.17米，渗透系数K=6.2E-04m/s。
该层上隔水层为⑥1-1粉质粘土层、⑥2粉质粘土层、⑦1粉质粘土层、⑦1-1粉质粘土层，总层厚较大，因此该含水层对车站基坑施工影响较小。
车站基础埋置于地下水位以下，结合场地环境及环境水腐蚀性评价结果综合判别，在长期浸水条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；地下水位以下的地基土对混凝土结构无腐蚀性，地下水位以上的地基土对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
2.6本工程特点
1、本工程地处交通要道锡澄路中央，交通繁忙，场地狭窄。
2、本工程影响范围内建筑物较少，西侧DN1000污水管中心与围护墙外边缘最小处仅约2.2m，影响长度范围约360m且埋深达2.5m左右。
3、东侧景观河与基坑平行，与东侧围护结构边线距离为20m左右。
4、主体基坑围护结构形式较多，基坑挖深南北差异较大，盾构井段基坑挖深14.35m，标准段挖深10.5m。
5、基坑开挖深度范围内的土层主要为①1杂填土、②2粉质粘土层、③1粉质粘土层、③3粉土夹粉质粘土层、④粉砂层、⑤粉质粘土、⑥1-1粉质粘土层、⑥2粉质粘土层、⑥2-1粉质粘土夹粉土层、⑦1粉质粘土层；
表2-4各土层主要物理力学性质表
层号
重度
基床系数
K（MPa/m）
静止侧压力系数K0
直剪
（固快）
渗透系数
γ
（kN/m）
垂直
水平
γ
（kN/m）
C
（kPa）
φ（°）
垂直
Kv（cm/s）
水平
KH（cm/s）
②2粉质粘土
18.3
8
10
0.53
22.81
7.64
4.6E-05
7.8E-05
③1粘土
20.0
45
55
0.45
70.35
14.74
3.0E-06
3.9E-06
③3粉土夹粉质粘土
19.1
15
12
0.45
13.80
20.40
1.8E-04
1.8E-04
④粉砂
19.2
20
25
0.40
8.23
22.37
7.0E-04
8.0E-04
⑤粉质粘土
18.9
9
15
0.50
34.14
9.75
3.1E-05
4.5E-05
⑥1-1粉质粘土
19.9
30
45
0.45
65.38
15.63
3.9E-06
4.7E-06
⑥2-1粉质粘土夹粉土
19.4
15
30
0.50
39.58
11.94
3.0E-05
5.0E-05
⑥2粉质粘土
19.9
35
50
0.40
59.87
15.84
3.9E-06
4.5E-06
⑦1粉质粘土
19.1
15
20
0.50
40.68
11.65
2.6E-05
4.1E-05
⑦1-1粉质粘土
19.8
35
50
0.42
66.10
15.40
2.1E-05
3.0E-05
⑦2粉砂
19.4
20
45
0.40
14.33
24.80
8.0E-04
3.0E-03
⑦3粉质粘土
19.2
15
25
0.48
37.43
14.20
1.6E-05
2.2E-05
⑦1粉质粘土
19.7
35
45
0.46
65.90
16.47
2.4E-06
5.6E-06
⑦2-1粉质粘土夹粉土
19.1
18
28
0.45
37.36
10.88
5.7E-05
7.6E-05
⑦3粉质粘土
19.9
55
65
0.40
69.63
16.42
8.6E-07
1.1E-06
6、③3层粉土夹粉质粘土富水性中等，④粉砂层富水性良好，均在影响基坑开挖范围内。
7、勘查查明本场地范围内浅层无软土层分布，未发现墓穴、防空洞、孤石、暗塘；③3层粉土夹粉质粘土、③层粉质粘土土质一般，地铁运营过程中长期的动载作用对该层土将产生一定程度的影响，其影响程度宜通过长期的监测确定。
2.7基坑变形保护等级
根据周围环境、地质环境和设计图纸《M1·S·206-JG-01-001（3/6）》，无锡市轨道交通1号线广石路站主体基坑变形保护等级为一级，基坑侧壁（围护结构）安全等级为一级，周围环境保护等级一级。
第3章监测方案
3.1进行监测的主要技术依据
主要依据：
1）中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
2）中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）
3）中华人民共和国国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）
4）中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
5）中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）
6）中华人民共和国国家标准《国家一、二等水准测量规范》（GB12897－2006）
7）委托方提供的有关本工程的勘察、设计及周边环境资料
8）工程本身的结构特点、施工程序
参考规范：
1）上海市工程建设规范《基坑工程施工监测规程》（J10884-2006）
2）上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）
3）上海市工程建设规范《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）
4）上海市市政工程管理局《上海市地铁基坑工程施工规范》（SZ-08-2000）
3.2技术方案编制原则
基坑开挖是坑内土体卸荷的过程，由于卸荷会引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也会引起围护体在两侧压力差的作用下而产生水平方向位移、围护体外侧土体位移。
基坑变形包括围护体的变形、坑底隆起及基坑周围地层移动等，这种变形所产生的影响范围一般在2～3倍基坑开挖深度内，该影响范围内的地下管线、建（构）筑物等变形控制是基坑施工中的重要环节。
加强监测工作可以提供变形参数；即时分析和采取措施，合理地控制围护体及坑外土体位移，达到保护环境的目的。
根据本工程监测技术要求和现场具体环境情况，从时空效应的理论出发，本监测方案按以下原则进行编制：
基坑施工影响范围（一般为2～3倍基坑开挖深度）内的建（构）筑物和基坑本身作为本工程监测及保护的对象；设置的监测内容及监测点必须满足本工程设计方案及相关规范的要求，并能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，确保监测内容设置合理，确保测点覆盖广泛、便于比对、直接有效。
监测过程中，采用的方法、监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工的要求。
3.3监测项目和具体内容
3.3.1监测项目
1）基坑施工围护体系的安全监测
2）周围建（构）筑物安全监测
3）坑外地下水位监测
4）周围土体变形监测
3.3.2监测具体内容
1）围护体水平位移（测斜）监测
2）围护体顶部水平位移监测
3）围护体顶部沉降监测
4）钢支撑轴力监测
5）基底隆沉监测
6）坑外水位监测
7）坑外土体水平位移监测
8）坑外土体分层沉降监测
9）基坑周围地表沉降监测
10）基坑周围建（构）筑物沉降监测
11）地表裂缝监测
12）基坑周围管线沉降监测
3.4监测点布置和埋设
各监测项目的测点布设位置
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