地铁车站主体变形监测方案.docx
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地铁车站主体变形监测方案
施工组织设计（方案）报审表
编号：
天津地铁6号线工程土建施工第R3合同段左江道站表号：
地铁技管-05（津监理A2修）
致：
北京地铁监理公司（监理单位）：
由我方承包天津地铁6号线工程土建施工第R3合同段工程的施工组织设计（左江道站主体基坑监测方案）已编制完成，并经上级技术负责人批准，请审查确认。
附件：
_________________工程施工组织设计（_____页）
天津地铁6号线工程土建施工第R3合同段_工程左江道站主体基坑监测方案（75页）
项目经理（签字）：
承包单位（盖章）：
日期：
监理单位审查意见：
□报审表格填写不符合要求，现予退回。
请重新填表报审。
□编制的施工组织设计（方案）不符合要求，现予退回。
请按审查附件要求抓紧完善后再行填表报审。
□报审的施工组织设计（方案）符合要求，监理予以确认，呈报总监审批。
□其他问题：
（由监理工程师填写）
□附件：
_________号监理通知单（不符合要求的具体内容）
监理工程师（签字）：
日期：
总监理工程师审定意见：
□编制的施工组织设计（方案）不符合要求，现予退回。
请按审查附件要求抓紧完善后再行填表报审。
□报审的施工组织设计（方案）符合要求，监理予以确认，请建设单位签署意见。
□附件：
_________号监理通知单（不符合要求的具体内容）
总监理工程师（签字）：
监理单位（盖章）：
日期：
建设单位意见：
（单位工程施工组织设计）
项目公司经理∕总工程师（签字）：
日期：
注：
单位工程施工组织设计重大技术方案一式四份，承包单位、监理、项目公司、总公司技术质量总部各一份：
一般施工方案一式三份，承包单位、监理、项目公司各一份。
天津地铁6号线
左江道站主体基坑监测方案
天津唯实工程检测有限公司
2013年11月25日
左江道站主体基坑监测方案审批表
建设单位：
天津市地下铁道集团有限公司施工单位：
中冶天工集团有限公司
设计单位：
中铁上海设计院集团有限公司工程名称：
天津地铁6号线土建施工第R3合同段左江道站
编制人：
编制日期：
项
目
部
审
批
技术负责人：
项目部有关部室审批意见：
技术质量部：
安全部：
工程部：
物资部：
公
司
审
批
编制人：
审核人：
技术负责人：
技术质量部：
审批人：
说
明
备
注
审批手续根据公司对左江道站主体基坑监测（方案）编制范围要求，逐级审批，并在说明栏中指明左江道站主体基坑监测（方案）审批的范围。
1、工程总体概况
1.1、工程基本信息
1.1.1、工程名称
天津地铁6号线工程土建施工第R3合同段左江道站
1.1.2、建设单位
天津市地下铁道集团有限公司
1.1.3、相关单位
勘察单位：
北京城建勘测设计研究院有限公司
设计单位：
中铁上海设计院集团有限公司
施工单位：
中冶天工集团有限公司
监理单位：
北京地铁监理公司
1.2、基坑工程概况
1.2.1、工程位置
天津地铁6号线左江道站位于河西区友谊南路与左江道交岔口的南侧，车站位于现状绿化带地下，呈南北向布置。
东侧紧邻现状道路友谊南路，北侧为左江道。
车站起点里程右DK36+102.781，终点里程右DK36+368.686；车站起点里程左DK36+103.085，终点里程左DK36+368.686，站台中心里程DK36+216.436，车站长265.974m。
1.2.2、工程结构概况
左江道站为12m标准车站地下二层岛式车站，标准段两柱三跨的现浇钢筋混凝土箱型框架结构，标准段宽20.7m，盾构井段宽24.7m，结构高度14.71m，底板埋深17.61m，站中心顶板覆土为2.65m。
车站主体采用明挖法施工，车站南、北端区间隧道采用盾构法施工，车站北端为盾构调头井，南端为盾构始发、接收井。
1.2.3、基础概况
车站标准段两柱三跨的现浇钢筋混凝土箱型框架结构，标准段基础底板厚度为900mm，基础纵梁断面为1200mmx2210mm，中柱为700mm×1100mm，公共区采用直径为l000mm的圆柱，其他部分采用1000×700的柱子，侧墙厚700mm。
车站中心里程DK36+216.436,中心里程底板底标高为-14.060m。
1.2.4、基坑概况
1.2.4.1基坑基本信息
本车站采用明挖法施工，基坑支护安全等级为二级，长度267.840m，标准段宽20.7m，深17.61m；盾构井段宽24.7m，北端盾构井深19.535m，南端盾构井深19.007m，主体基坑面积5736.4m2。
1.2.4.2基坑围护体系设计概况
车站基坑支护安全等级为二级，基坑围护结构采用地下连续墙+钢筋混凝土支撑及钢支撑支护。
地下连续墙墙厚0.8m，墙幅标准宽度为6m，局部根据情况调整。
地连墙深度见下表1-1。
表1-1地下连续墙深度
左线地下连续墙
右线地下连续墙
标准段及南端盾构井段深
33.95m
标准段及南端盾构井段深
33.95m
北端盾构井段深
43.253m
北端盾构井段深
40.253m
墙顶设置钢筋混凝土冠梁。
基坑标准段及两端盾构井处沿竖向设置4道支撑，首道支撑采用钢筋混凝土支撑，间距7-8m，其余采用ø800×16钢支撑，水平间距3m。
各道支撑轴力值见表1-2。
本设计在地下连续墙接头处采用凹凸锁口管接头，两连续墙相扣，从而起到止水作用，立柱桩采用ø800的钻孔灌注桩。
表1-2支撑轴力值
支撑体系
轴力设计值（KN/m）
预加轴力（KN/m）
第一道支撑（混凝土撑）
184
0
第二道支撑（钢支撑）
697
200
第三道支撑（钢支撑）
767
250
第四道支撑（钢支撑）
810
250
1.2.4.3基坑降水设计概况
主体基坑面积约5736.4m2,每口降水井可降低约300m2范围内的水位，共设20口降潜水井，其中按规范10%备用，均匀布置于坑内，间距约为20m。
观测井布置于坑外，距离地连墙侧墙2m左右处，间距约20～50m。
基坑内排水采用大口井，在基坑开挖前，施工单位应在其施工范围内选取实验井位，进行抽水试验，在取得现场抽水试验各种参数后，合理布置井位，大口井在现地面进行施作。
井口应高出地面并做好防护，车站在大、小端头井处设置备用减压井。
1.3、环境工程概况
1.3.1、周边建筑物情况
车站周边建（构）筑物有位于车站西侧的福水园小区，距基坑1.0H范围内有八栋5层住宅楼和一栋物业楼，现状楼号从南到北依次为：
物业楼、10#、9#、8#、7#、6#、5#、3#、1#，建筑距离基坑边缘最远为19.11m；最近为11.88m。
±0.000相当于大沽高程3.2米。
住宅楼结构形式：
框架结构，层高3m，建筑高度15m，基础形式：
沉管灌注桩。
桩径φ420mm。
桩底标高-18.7米。
一栋门卫房高2层，层高3m，距离基坑边缘为11.88m，结构形式：
框架。
基础：
桩基础，桩底标高-18.7米。
对周边建筑物严格进行监测。
1.3.2、既有道路
主体围护结构占用友谊南路西侧约2m范围，友谊南路道路全幅宽度为50m，中央分隔带宽5m，为城市主干道。
1.3.3、既有管线
该站施工前已将位于基坑内的管线进行切改至基坑外侧，管线情况详见左江道站管线迁改图。
左江道站周边管线统计表
序号
管线类别
距基坑距离（m）
埋深（m）
管径∕孔数
结构形式
1
天然气
12
1.45
DN600
钢
2
输配水管
4.5
1.09
DN400
铸铁
3
电力（35KV）
直埋
电缆
4
电信
8孔
电缆
1.4、工程地质与水文地质条件
1.4.1、工程地质条件
勘察揭露地层最大深度为55m，根据钻探资料及室内土工试验结果，按照上述地层划分标准，本区段地层缺失了全新统新近组坑底淤积层、洼冲积③层，湖沼相沉积⑤层，勘察场区地层自上而下依次为：
全新统一一人工堆积层（Qml）
杂填土①1层，杂色，松散，稍湿，含砖块、水泥块、石子，植物根系。
分布不均匀，层底埋深起伏较大，填筑年限大于10年，素填土①2层，杂色，松散，稍湿，以粉质粘土为主，含砖石子，植物根系。
分布不均匀，层底埋深起伏较大，填筑年限大于10年。
层底标高：
-0.96～1.98m。
全新统上组一一河床～河漫滩相沉积层（Q43al）
粉质粘土④1层，灰黄色～褐黄色，软塑～可塑，局部流塑，中～高压缩性，含锈斑，有机质，场地范围内局部分布；淤泥质粘土④1t层，灰黑色，软塑～流塑，高压缩性，含有机质，云母，有臭味，场地内零星分布。
层底标高：
-2.90～-0.99m。
全新统中组——浅海相沉积层（Q42m）
粉质粘土⑥1层，灰色～灰褐色，软塑～流塑，局部可塑，中压缩性，含云母，有机质，与砂土互层成千呈饼状，场地普遍分布；粉土⑥3层，灰色，稍密～中密，湿～很湿，低～中压缩性，含云母，局部含粉质粘土互层，场地连续份分布；粉质粘土⑥3t层，灰色，软塑～流塑，中压缩性，含云母，呈透镜体分布；粉质粘土⑥４层，灰色，软塑～流塑，局部可塑，中压缩性，含云母，与砂土互层成千呈饼状，场地连续分布；
层底标高：
-13.06～-10.87m。
全新统下组——沼泽相沉积层（Q41h）
粉质粘土⑦层,浅褐色～灰黄色，软塑～可塑，局部流塑，中压缩性，含云母、氧化铁，层顶多分布有10～20cm黑色泥炭层，场地范围内普遍分布。
层底标高：
-14.26～-12.07m。
全新统下组——河床～河漫滩相沉积层（Q41al）
粉质粘土⑧1层，黄褐色～灰黄色，可塑，局部软塑，中压缩性，含云母、氧化铁、偶见贝壳碎片，场地范围内普遍分布；粉土⑧1t层，黄褐色～灰黄色，密实，稍湿～湿，低～中压缩性，含云母、氧化铁、贝壳，透镜体分布；
层底标高：
-22.09～-18.61m。
上更新统五组——河床～河漫滩相沉积层（Q3eal）
粉质粘土⑨1层，黄褐色～褐黄色，可塑，局部软塑，中压缩性，含云母、氧化铁、偶见贝壳碎片，场地范围内普遍分布；粉土⑨1t层，黄褐色～褐黄色，密实，湿，中压缩性，含云母、成透镜体分布；粉砂⑨21层，黄褐色～褐黄色，密实，湿，中压缩性，含云母、普遍粉土分布；粉质粘土⑨21t层，黄褐色～褐黄色，可塑，中压缩性，含云母、成透镜体分布；
层底标高：
-28.29～-26.02m。
上更新统四组——滨海～潮汐相沉积层（Q3dmc）
粉质粘土⑩１层，黄褐色～褐黄色，可塑，中压缩性，含云母、少量姜石，场地范围内连续分布；粉砂⑩1t层，黄褐色～褐黄色，密实，饱和，含云母，局部含粉砂团，场地范围内不连续分布；
层底标高：
-33.79～-31.02m。
上更新统三组——河床～河漫滩相沉积层（Q3cal）
粉质粘土（11）1层，黄褐色～褐黄色，可塑，中压缩性，含云母、氧化铁、贝壳，场地范围内零星分布；粉砂（11）21层，黄褐色～褐黄色，密实，饱和，中低压缩性，含云母、氧化铁、贝壳，场地普遍分布；粉质粘土（11）3层，黄褐色～褐黄色，可塑，中压缩性，含云母、氧化铁，有机质，场地范围内连续分布；粉砂（11）4层，黄褐色～褐黄色，密实，饱和，含云母、氧化铁，场地范围内普遍分布；粉土（11）41层，灰色～褐黄色，密实，饱和，含云母、氧化铁，场地范围内普遍分布；
（11）层不同岩性亚层分布不均匀，层底标高起伏较大。
层底标高：
-51.06～-49.09m。
上更新统二组——浅海～滨海相沉积层（Q3bm），粉质粘土（12）1层，灰色～灰黄色，可塑，中压缩性，含云母；所有钻孔未穿透此层。
底板坐落在粉质粘土
1层上，地基承载力特征值为150kPa。
1.4.2、水文地质条件
本次勘察钻孔最大深度55m，根据勘察结果及区域性地下水资料，地下水类型主要为松散岩类孔隙水，钻孔深度范围内地下水可细分为：
潜水、第一层承压水、第二层承压水。
1、潜水
（一）：
含水层为杂填土①1层、粉质粘土④1层、淤泥质粘土④1ｔ层、粉质粘土⑥１层、粉土⑥3层、粉质粘土⑥3t层、粉质粘土⑥４层。
本次勘察期间水位埋深1.4～2.6m，水位标高0.44～1.44m。
潜水水位一般年变幅在0.5～1.0m。
粉质粘土⑦层属不透水～微透水层，可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。
本含水层水平、垂直向渗透性差异较大，当局部地段粉砂夹层较多时，其富水性、渗透性相应增大。
接受大气降水和地表水入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降。
年变化幅度约为1.1m。
主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。
排泄方式主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水。
2、承压水
第一承压水：
含水层为粉土⑧1t层、粉土⑨1t层、粉砂⑨21层。
根据同场区现场注水试验结果，该承压水水位大沽标高约为0.00m。
粉质粘土⑩1层属不透水～微透水层，可视为承压含水层相对隔水底板,根据本次详勘资料，第一承压含水层与第二承压含水层存在联通情况。
本层地下水主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，排泄以相对含水层中的径流形式为主，同时以渗透方式补给深层地下水。
该层地下水水位受季节影响较小。
第二承压水：
含水层为粉砂⑩1t层、粉砂（11）21层、粉砂（11）4层、粉土（11）41层。
该承压水水位大沽标高约为-0.50m。
3、地下水腐蚀评价
根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），该场区环境类型为Ⅱ类。
地下水的腐蚀性测试结果如下：
潜水：
按环境类型Ⅱ类无干湿交替环境下对混凝土结构具有弱腐蚀性，按环境类型Ⅱ类干湿交替环境下对混凝土结构具有若腐蚀性；按地层透水性对混凝土结构具有中腐蚀性；在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有微腐蚀性，在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有中腐蚀性。
4、土的腐蚀性评价
根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），该场区环境类型为Ⅱ类。
按Ⅱ类环境判定本场地土对混凝土结构具有弱腐蚀性；按地层渗透性对混凝土结构的腐蚀判定本场地土对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性，腐蚀介质为CL-。
2、编制依据
2.1、国家及地方的有关规范、规程
1、天津地铁6号线工程土建施工第R3合同段左江道站设计文件
2、《天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书》
3、天津市建筑工程质量安全监督管理总队的相关文件指导书
4、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999
5、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003
6、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007
7、《卫星定位城市测量规范》CJJ/T73-2010
8、《工程测量规范》GB50026-2007
9、《城市地下水动态观测规程》CJJ/T76-98
10、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
11、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
12、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
13、《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）
14、《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）
15、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
16、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
2.2、勘察报告
《天津地铁6号线勘察左江道站岩土工程勘察报告》2009津勘02-11
2.3、设计图纸
编制方案依据如下设计图纸：
1、左江道站总平面图；
2、左江道站管线迁改图；
3、左江道站车站主体围护结构设计图；
4、左江道站基坑降水设计图。
3、监测目的及项目
3.1、监测目的
在理论分析指导下有计划地进行现场监测工作，对于保证安全、减少不必要的损失是很重要的。
监控的目的可归纳为如下几点：
（1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；
（2）通过监测及时发现工法桩施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建筑物及管线影响的目的，对可能出现的险情和事故提出警报，确保基坑工法桩、邻近建筑（构）物及地下管线的安全；
（3）通过监测及时调整支撑系统的受力均衡问题，使得整个基坑开挖过程能始终处于安全、可控的范畴内；
（4）通过监测确保本工程基坑开挖期间周边的道路、地下管线及建（构）筑物的正常使用；
（5）通过监测及早发现基坑地连墙的渗漏问题，并提请施工单位进行及时、有效的堵漏准备工作，防止施工中发生大面积涌砂现象；
（6）通过监测及时发现承压水位的变化情况，为合理把握承压水的降水时机提供依据；
（7）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；
（8）通过跟踪监测，在换撑和支撑拆除阶段，施工科学有序，保障基坑始终处于安全运行的状态；
（9）检验施工工艺的效果和设计的合理性，为以后改进同类工程设计及施工方法提供依据。
3.2、监测项目
根据设计要求并按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）的规定确定本基坑等级为一级基坑，《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）确定本基坑监测范围为2倍基坑挖深范围内周边环境的建筑物竖向位移、倾斜监测、裂缝监测，地表竖向位移、裂缝监测，管线的竖向位移及确定本基坑监测的项目如下：
（1）周边地表竖向位移、地表裂缝
（2）周边建筑物竖向位移、倾斜、裂缝
（3）周边管线竖向位移
（4）围护结构深层水平位移（测斜）
（5）围护结构顶部水平位移
（6）围护结构顶部竖向位移
（7）地下水位
（8）立柱竖向位移
（9）支撑内力
（10）日常巡视
4、布点原则、点位设置及监测方法
4.1、布点原则
在满足现行规范及设计要求的基础，监测点的布设参照以下几个原则：
1、系统性原则
（1）所设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；
（2）运用、发挥系统功效对基坑进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；
（3）在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性；
（4）利用系统功效减少监测点布设，节约成本。
2、可靠性原则
（1）设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；
（2）监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；
（3）在施工中对布设的测点进行保护设计。
3、与结构设计相结合原则
（1）对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；
（2）依据设计计算情况，确定地下连续墙及支撑系统的报警值；
（3）依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。
4、关键部位优先、兼顾全面的原则
（1）对围护体及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；
（2）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；
（3）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。
5、与施工相结合原则
（1）结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；
（2）结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；
（3）结合施工实际确定测试频率。
6、经济合理原则
（1）监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程实践经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；
（2）监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口仪器设备；
（3）监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。
4.2、基准点、工作基点设置
4.2.1、高程及平面控制基准点的布设
（1）高程系统：
本工程的沉降监测包括围护墙顶部、立柱、周边道路等，均采用独立高程系统即共同的高程基准点。
基准网观测按照国家Ⅱ等水准测量规范几何水准法要求执行，构成闭合或附合水准路线。
（2）平面控制系统：
本工程的水平位移监测对象包括地连墙顶部；采用独立的平面直角坐标系，控制点以天津地铁6号线左江道站的平面控制系统为基准建立。
（3）布设原则：
布设在4倍基坑深度以外便于重复测量，通视良好、稳固、能够永久保存的地方或建筑物上。
数量不少于3个。
本项目拟采用4个控制点作为沉降观测和水平位移观测的基准点，分别为G688，G689，G688-1，S607。
上述基准点均为单独布设的控制点，需要实时保护，采取的相关措施包括：
①基准点附近，禁止堆放材料，并派专人管，定期对基准点进行复核；②用钢管进行围护，并用红油漆作好测量标记；③基准点附近设醒目的警示标志防止遭其它设备等损坏；④在基准点附近安放基准点保护的教育宣传牌，增强人们保护基准点的意识。
1基准点G688位于白云山路和绥江路交口附近，该点为强制归心标志，标石类型为混凝土标石，平面等级为精密导线点；基准点G668点位见下图4-2
4-2基准点G688点位图
2基准点G689位于天津市友谊南路和绥江道交口附近，标石类型为混凝土标石，该点为强制归心标志，为钢标刻“十”，平面等级为精密导线点；基准点G689点位见下图4-3。
4-3基准点G689点位图
3基准点G688-1位于九连山路与绥江道交口附近，标石类型为混凝土标石，钢标刻“十”，为GPS控制点，平面等级为精密导线点。
基准点G688-1点位见下图4-4
4-4基准点G688-1点位图
4基准点S607位于友谊南路东侧云水园北面5层楼外墙面，高程等级轨道交通二等。
基准点S607点位见下图4-5
4-5基准点S607点位图
本工程基准点为华北有色工程勘察院提供，均位于4倍基坑开挖范围之外，基准点信息见下表4-1
表4-1天津地铁6号线左江道站控制点成果表
点号
X（m）
Y（m）
H（m）
备注
G688
292412.739
101886.727
2.806
GPS控制点、轨道交通二等
G688-1
292367.204
101558.946
GPS控制点
G689
292283.681
101182.932
4.327
GPS控制点、轨道交通二等
S607
3.803
轨道交通二等
平面坐标系：
1990年天津任意直角坐标系；
高程基准：
1972年天津市大沽高程系，2008年。
4.2.2、工作基点的布设
工作基点是直接测点变形观测点的依据，选设在相对稳定的地段；点位选取应便于进行监测实施，点位不少于3个，保证必要的检核条件。
本工程引测平面工作基点4个，平面工作基点在施工现场内，在施工过程中与基准点每周联测一次；引测高程工作基点3个，高程工作基点均在3倍基坑开挖范围之外，在施工过程中每月与基准点联测一次，保证监测数据的准确。
详见基准点、工作基点点位平面图。
4.2.2.1高程控制网建立
1）本基坑工程的竖向位移监测包括周边地表、围护结构顶部、支撑立柱、以及基坑周边建（构）筑物、管线的竖向位移监测，监测的范围广，工作量大；高程控制网按照两个层次布网，即由高程基准点、工作基点组成沉降监测控制网，由工作基点与所联测的监测点组成扩展网。
2）控制网布设为闭合环、节点网或附合高程线路，扩展网布设为闭合或附合高程网。
3）本工程的高程基准点为3个，高程基准点与工作基点均布设在基坑变形影响范围外，分别布
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