大连市地铁一期工程205标段施工专项监测方案.docx

1、大连市地铁一期工程205标段施工专项监测方案大连市轨道交通2#线南关岭竖井、华北路站、泉水路竖井信息化施工期间专项监测方案编号/版本号：十局205技术方案-006/1编 制 人：审 核 人：批 准 人：有效状态：中铁十局集团大连市地铁一期工程205标段项目领导部2020年6月3日 1 工程概况、华北路 站位华北路站设在华北路与南关岭路交汇处西侧，沿华北路东西向设置,为二号线地下双层（局部三层）岛式车站。车站站台中内心程为CK4+；起、迄点里程别离为CK4+、CK4+,总长164.700m。共设4个出入口，两组风亭。 站址周边环境1.2.1地面建筑沿车站方向的华北路现状道路宽度为25.45m；计

2、划道路宽度为50m。华北路车辆密集，车站北侧建筑依次为石油加油站、东升集团；东侧建筑为中国石化东北大连分公司北市加油站。1.2.2地下管线车站范围地下管线要紧散布在华北路下，沿华北路车站基坑北侧有DN1800给水钢质管永久管线。 车站规模、分区建筑面积华北路站为地下双层岛式站，局部设设备加层，站台宽度为10m。车站主体长度164.7 m，标准段宽度18.5 m。顶板覆土2.66m4.59m。主体基坑支护平安品级为一级。基坑采纳土层、岩层两级放坡开挖，并采纳土钉+岩层锚喷支护形式加以支护。车站一、2号出入口及一、2号风亭均采纳明挖法施工，并采纳钢筋混凝土矩形框架结构。3、4号出入口直段采纳暗挖法

3、施工，敞口段采纳两级放坡开挖，采纳土钉+岩层锚喷支护形式。二、工程地质与水文地质概况工程地质华北路站地貌为剥蚀低丘陵，上覆第四系填土、残积红粘土，下伏基岩为南关岭组石灰岩层，局部受区域构造阻碍，岩性较破碎。场地内除岩溶外不存在滑坡、活动断层等不良地质作用，场地属稳固性较差区。场地土类型为软弱土岩石，场地类别为类。填土层、残积红粘土层，局部松散，施工开挖容易坍塌，属较不稳固土体。场地内岩溶发育，岩溶充填物物理力学性质不同较大，部份岩溶区仍存在水力通道，开挖后易形成涌水等。故岩溶充填物属较不稳固土体，易造成局部车站侧壁的坍塌。地层自上而下依次描述如下：第四系全新统人工堆积层（Q4ml），1素填土；

4、第四系中更新统残积层（Q2el），2红粘土、3中风化石灰岩；1溶洞。 水文地质本场地地下水按赋存条件要紧分为第四系孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水。基岩裂隙水要紧赋存于中风化石灰岩的裂隙和溶隙中。本次勘探期间稳固地下水位埋深15.40m，略具承压性,水量较中等-丰硕。岩溶水要紧赋存于隐伏灰岩的溶洞、溶隙当中。地下水的排泄方式要紧为汇入地表径流排泄和人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发排泄。补给来源要紧为大气降水及地表水的渗透。由于地层的渗透性不同，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情形

5、关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性致使其富水性和透水性也不均匀。3、施工规画施工预备：第1月；主体结构交通疏解、管线改移：第2月；施做围护结构、基坑支护及开挖：第38月；车站主体结构、1#、2#风亭及1#、2#出入口施工：第512月；回填土方并夯实及恢复交通：第1314月；站台板施工：第1314月；3#及4#通道及出入口施工：第1518月。4、结构设计及施工工法华北路站为地下双层岛式站，局部设设备加层，站台宽度为10m。车站主体长度164.7 m，标准段宽度18.5 m。顶板覆土2.66m4.59m。主体基坑支护平安品级为一级。基坑采纳土层、岩层两级放坡开挖，并采纳土钉+岩层锚喷支护形式加以支护

6、。车站一、2号出入口及一、2号风亭均采纳明挖法施工，并采纳钢筋混凝土矩形框架结构。3、4号出入口直段采纳暗挖法施工，敞口段采纳两级放坡开挖，采纳土钉+岩层锚喷支护形式。、华北路站泉水路站区间竖井 站位华北路站泉水路站区间自华北路站后沿华北路向西南敷设，区间右线里程CK4+CK5+，右线长1430.462m，含长链24.517m。左线长，含长链、短链14.763m。设置800m半径曲线一处，后转向南偏东敷设，设置400m半径曲线两处，线间距13m。地面高程自28m变至46m。隧道拱顶覆土最大18m，最小9m，区间均采纳矿山法施工。华北路站至泉水路站区间竖井位于区间右线DK5+处，施工竖井及横通道

7、位于济大石材厂院内空地上，兼做联络通道及泵房,联络通道及泵房待正线完成后施做。设计施工竖井深16.865m，井口净尺寸为57007000mm。 站址周边环境1.2.1地面建筑本区间沿华北路、山东路敷设，华北路车流密集，双侧建筑物距离隧道较远。区间在CK4+980CK5+600间拐向山东路，在CK4+980CK5+120段下穿多栋单层厂房，在CK5+300CK5+600段多处下穿棚屋。下穿建筑物地段区间穿越地层要紧为中风化石灰岩，局部存在岩溶。1.2.2地下管线区间隧道沿华北路敷设段，华北路管线较多，要紧包括，1400混凝土给水管、300铸铁给水管，200100和300200电信管和220V路灯

8、线。区间沿山东路敷设段，地下管线要紧包括300混凝土污水管2条、600和400混凝土污水管各1条、150铸铁给水管1根、电信混凝土包封电缆2条。二、工程地质与水文地质概况工程地质拟建华北路站至泉水路站区间地貌为剥蚀低丘陵、冰碛丘陵，场地地形起伏较大，北侧高，南侧低，地面高程46.37m。依照岩土的时期成因及其工程特点，本场地的地层分为5个主层：第四系全新统人工堆积层（Q4ml），1素填土、2杂填土；第四系中更新统残积层（Q2el），2红粘土；第四系中更新统冰碛层(Q2gl)，1粘土、3卵石；震旦系五行山群甘井子组白云质灰岩(Zwhg)，3中风化白云质灰岩；震旦系五行山群南关岭组石灰岩(Zwhn

9、)， 3中风化石灰岩、1溶洞。 水文地质本场地地下水按赋存条件要紧为基岩裂隙水。基岩裂隙水要紧赋存于冰碛层、中风化白云质灰岩、石灰岩的裂隙和溶隙中。本次勘探期间稳固地下水位埋深28.00m，水位高程35.47m。年水位变幅约13米。本区地下水迳流条件良好。要紧受人工开采、地下水渗透性等因素操纵。通太短距离的暗藏径流，最终向海排泄。本区地下水排泄方式要紧为汇入地表径流排泄和人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发排泄。3、施工规画施工预备：第1月；施工竖井及横通道施工：第24月；利用竖井和华北路站双向开挖及支护：第516月；利用竖井和泉水路站双向

10、开挖及支护：第511月；防水层及二次衬砌施作：第818月；联络通道施工：第18月；隧道清理：第1718月。4、结构设计及施工工法区间矿山法暗挖隧道按“新奥法”设计，采纳复合式衬砌，马蹄形断面。右线全长1430.462m，在右线CK5+150处设置一处施工竖井，向双侧车站方向同时开挖。在华北路站站后设一个人防门，人防段中内心程为右线CK4+260及左线CK4+280处。区间为单面坡设计，在CK4+150施工竖井兼做联络通道外，在CK4+650处设置一座联络通道，采纳矿山法施工。、南关岭站华北路站区间竖井 站位南关岭站至华北路站区间施工竖井位于区间右线DK3+处，施工竖井及横通道位于华北路北侧空地

11、上,兼做联络通道及泵房,联络通道及泵房待正线完成后施做。设计施工竖井深24.261m，井口净尺寸为57007000mm。 站址周边环境二、工程地质与水文地质概况工程地质 水文地质3、施工规画4、结构设计及施工工法2 监测方案编制的依据、原那么21要紧技术依据1招标文件及监测技术要求2相关设计图纸3国家和大连市相关标准、规程和标准：1城市轨道交通工程测量规范GB50308-20082工程测量规范GB50026-20073城市测量规范CJJ8-994全球定位系统(GPS)测量规范GB/T18314-20095新建铁路工程测量规范TB10101-996国家一、二等水准测量规范GB12897-2006

12、7地下铁道工程施工及验收规范GB50299-20038建筑变形测量规范JGJ 8-20079城市地下水动态观测规程CJJ/T76-9810建筑基坑支护技术规程JGJ120-9911建筑基坑工程监测技术规范GB50497-200912地铁设计规范GB50307-200312铁路工程抗震设计规范GB 50111-200622编制原那么在地基中进行深基坑开挖及支护施工进程中，每一个分步开挖的空间几何尺寸和开挖部份的无支撑暴露时刻，与周围墙体、土体位移即三维空间的各类转变存在必然的相关性。这就反映了基坑开挖中时空效应的规律。基坑开挖是基坑卸荷进程，由于卸荷而引发坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引发

13、围护墙在双侧压力差的作用下而产生的水平方向位移和因此产生的墙外侧土体的位移。基坑变形包括围护墙的变形、坑底隆起及基坑周围地层移动等。增强监测工作能够靠得住而合理地利用土体自身在基坑开挖进程中操纵土体位移的潜力而达到爱惜环境的目的，在深基坑施工中是具有现实意义的。依照本工程监测技术要求和现场施工具体情形，从时空效应的理论动身，本监测方案按以下原那么进行编制：1基坑施工土体变形阻碍范围（一样约为2倍基坑开挖深度）内的建（构）筑物、地下管线和基坑本身作为本工程监测及爱惜的对象。2设置的监测内容及监测点必需知足本工程设计方及有关标准的要求，并能全面反映工程施工进程中周围环境及基坑围护体系的转变情形。3

14、 监测进程中，采纳的方式、监测仪器及监测频率应符合设计方和标准要求，能及时、准确地提供数据，知足信息化施工的要求。3 监测内容的设置为了确保施工的平安顺利进行，依照本工程明挖暗、土钉+岩层锚喷支护形式作向结合施工的特点，结合现场的周边环境情形及设计单位提出的监测技术要求，本基坑施工监测要紧设置如下内容：基坑内外观看；坡顶沉降、位移；基坑周围地表沉降；桥梁墩柱（台）沉降、倾斜； 管线沉降；建筑物沉降；地下水位；侧土压力；锚杆应力；爆破震动监测；隧道拱顶下沉；隧道收敛监测；4 监测点的布设原那么各监测项目的测点布设位置及密度应与围护结构类型、基坑开挖顺序、被爱惜对象的位置及特性相配套。同时为综合把

15、握基坑变形状况，提高监测数据的质量，应保证每一开挖区段内有监测点。从实际动身，参照支护体及开挖分区等参数，进行测点布置。同时，也应注重监测断面的布置，要紧为了解变形的范围、幅度、方向，从而对基坑变形信息有一个清楚全面的熟悉，为支护结构体系和基坑环境平安提供全面、准确、及时的监测信息。41基坑与区间道路内外观看随时进行基坑与区间隧道的工况进行内外的巡视，对周边道路、地面、建筑、管线的裂痕和和倾斜度进行前期的记录，随时进行必要的巡视，而且比较和判定裂痕的走向和裂痕的量测，对基坑的支护桩和内支撑进行巡视，可随时判定基坑基坑的稳固性和平安性。42墙（坡）顶沉降、位移由于基坑开挖期间小面积大量土方卸载，

16、地下体将产生纵、横向的位移变形，为了了解地基开挖中地基的隆沉变形的信息，对基坑的平安爱惜是必不可少的监测内容。因此，通常沿坡顶梁对应位置布设坡顶沉降监测点。 桥梁墩柱（台）沉降、倾斜桥梁墩柱（台）结构沉降点设在桥墩柱上，采纳L形带圆头的滑腻测量标志点设在桥柱上；埋设方式采纳在立柱上用电锤钻孔后直接埋入测点。44地表沉降地表沉降是基坑监测施工最大体监测项目，它最直接地反映基坑周边土体的转变情形。监测点采纳直埋法，具有条件的，在地表沥青(或砼下)挖样洞放入钢筋，用砼固定，使砼不与地表沥青等连接，用盖爱惜好。不具有条件的，在地表设测量道钉作为测量标志点。45 建筑物、管线沉降设点前，对周边所有需进行

17、监测爱惜的建（构）筑物和管线进行拍照存档。建筑物沉降监测点一样均匀布设在施工厂地周围的建筑物外墙上，要紧在大的边角等易变形位置设点。建筑物沉降监测点间距一样为1015m。离基坑较近的建筑物和建筑物近基坑侧在中部适当加密监测点，测点埋设如下图，或在建筑物外墙上直接打入射钉作为测量标志。由于周边建筑和管线图不详而且管线监测点也需依照管线具体搬迁情形布设。管线监测点具体的布设需通过召开管线和谐会，征求有关管线主管单位意见后确信，此另行处置。4. 6坑外地下水位坑外水位监测孔要紧对基坑开挖期间或开挖后围护结构的止水状态进行监控，以避免围护结构渗漏水引发坑外大量水土向坑内流失。水位管采纳钻孔方式埋设。如

18、下图：用100型钻机钻孔，钻孔完成后，清除泥浆，将管外径50mm的PVC水位管吊放入钻好的孔内 （管顶应高出地面），在孔周围的间隙下部回填中砂，上部约4m的深度内回填粘土，并将管顶用盖子封好。水位管下部还需设进水孔，用滤网布包裹住，以利于水渗透。水位孔深度达到基坑底板以下2m既可，不能穿透第层暗绿草黄色粘土层，确保承压水的隔水层完整性。47侧土压力为了解基坑在开挖中对周边土层所产生的扰动所产生受力转变状况，在其坡体侧不同深度上布置土压力测试点，选择对衬一侧一个断面，在（自坡顶）1.5m、3.0m、4.5m、6.0m、7.5m、9.0m、10.5m、12.0m、13.5m、15.0m、处布置10

19、只土压力计。压力盒按深度布设在帆布外侧，导线用爱惜塑料管引出。4. 8净空收敛、拱顶下沉量测 依照围岩性质、隧道埋深和开挖方式等的实际情形,区间隧道工程监控量测项目要紧有: (1) 洞内外观看; (2) 净空收敛量测; (3) 拱顶下沉量测;地表下沉量测开始时刻在开挖前1 倍洞径和埋深之和距离开始,其开始量测频率为天天一次,直到变形稳固后停止量测。地表沉降、净空收敛和拱顶下沉量测均按每510 m 间距设置一个量测断面,净空收敛和拱顶下沉量测设在同一断面处。 4. 9爆破震动监测 在基坑上部土质强风化岩层中采纳机械直接开挖和液压镐结合的方式，尽可能减少爆破施工。在基坑土方及强风化岩层开挖后，抵达

20、白云质灰岩，无法采纳液压镐进行开挖时，进行爆破施工。白云质灰岩岩层厚度在3m以下的采纳浅眼松动爆破，深度在3m12m的依照每3米一层逐层爆破。浅眼采纳风枪钻眼，保证孔眼成孔质量。为保证基坑爆破时具有良好的临空面，第一进行拉槽沟开挖，拉槽沟断面为梯形，其作用为后续的爆破施工提供良好的临空面。采纳浅眼渐进开挖爆破法，钻孔直径d=42mm或50mm（采纳乳化火药）。装药系数操纵在以下，药量集中在炮眼底部，爆破操纵方向以爱惜挖堀机械，基坑支撑及周边建筑物确信钻孔倾斜方向，倾斜角度不宜过大，以小于10度以上为宜，以防飞石过远存在平安隐患及无益于车站主体的成品爱惜。5 监测实施方式51沉降测量（坡顶、管线

21、、建筑物等）采纳相对高程系，在基坑周边2H（基坑开挖深度）范围之外设3只参照点，成立水准测量监测网，参照等水准测量标准要求用水准仪引测到已知水准点（业主提供），并每一个月联测2次，参照点应在工程动工前23周前埋设，并通过联测确信其稳固后利用。历次沉降变形监测是通太高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。52水平位移测量采纳视准线法进行。在基坑每边设立2点参照点，成立一条基准线，用全站仪投影至地面，尽可能在基准线上布设水平位

22、移点，用钢尺量测位移点到轴线的偏距E。某监测点本次E值与前次E值的差值为该点本次位移转变量，本次E值与初始的E值之差值即为该点累计位移量。桥梁墩柱（台）沉降、倾斜施工前在监测范围内的桥梁墩柱上设置沉降监测点，在施工阻碍范围内依照每根墩桥梁柱前后左右各一点间距布置。共计设置8个桥梁墩柱垂直位移监测点。具体测量方式同坡顶等测量方式。54地下水位量测水位管管口高程可用水准仪测得。管口顶部至管内水位的高差由钢尺水位计测出，由此计算水位与自然地面相对标高。各孔水位高程的初始值在观测管埋设稳固后并在基坑开挖前作两次测定，取平均值为其初始值。日常监测值与初始值的差值为其累计转变量，本次与前次测得之值的差值为

23、其本次转变量。55地质和支护状况观看 地质和支护状况观看分为开挖工作面观看和已施工区段观看2部份。开挖工作面观看在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情形、工作面稳固状态、风化变质情形、断层散布、初期支护成效及涌水情形等。 已施工区段观察每天进行一次，内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。每次观察除进行相关的记录外，均进行数码拍照，并及时整理成档。5. 6拱顶下沉、净空收敛量测拱顶下沉量测是在隧道开挖毛洞的拱顶及轴线左右各1520m处设置1个带挂钩的膨胀螺钉作为测桩，断面设置要有代表性，如进出洞口、地层转变等，并尽可能与地表沉降点布设相对应 ;埋设前先用小型钻机在待测部位成孔，然后将膨胀螺钉拧

24、紧即可。关于稳固性较差的围岩，测桩可在锚喷支护后布置，量测时可借用钢尺式收敛计及附带挂钩挂在测点上稳固后用高精度水准仪量测。每设1个断面，断面设置要有代表性，如进出洞口、地层转变等，并尽可能与地表沉降点布设相对应，在每一个量测断面的拱顶中心及双侧埋设收敛预埋钩，埋设同周边收敛量测 6 监测仪器设备及性能本工程拟投入的要紧仪器设备及其性能如下表：序号仪器名称仪器型号（品牌）读数精度数量（套）1水准仪DS050.2mm1电子水准仪DIN120.1mm12全站仪5600DR200+113测斜仪GN-1500mm24经纬仪DT202CL0.5mm15频率计GN-103A26水位计DCK-1101mm2

25、7分层沉降仪DCK-19001mm18收敛尺HY-SLJ-20.02mm39标尺河北珠峰210测震仪USB8516A100111土压力计TYLJ1/100112爆破震动仪IDTS-451617 监测工作量估算7. 1基坑监测（华北路站）序号监测内容测点数量测点构成埋设方法1地表沉降148点钻孔2侧土压力3个断面*103钢筋应力4坡顶水平位移27点5建筑物监测10点6管线监测5点钻孔7地下水位4孔钻孔8爆破振速5次*5点9锚杆应力30个7. 2区间监测（华北路泉水路站区间）序号监测内容测点数量测点构成埋设方法1桥体桩基8点打孔2周边管线暂估150点打孔3周边地表暂估750点打孔4坑外地下水位暂估

26、4孔钻孔5建筑物监测暂估6个打孔6震动爆破暂估10次7拱顶下沉暂估80点*2钻孔8净空收敛暂估200点*2钻孔9应力计9*4=36个焊接10钢筋计28*4=112个焊接11压力盒12*4=48个焊接12土体分层沉降1*4=4孔钻孔13土体水平位移2*4=8孔钻孔14水位观测孔3孔钻孔7. 3区间监测（南关岭站华北路站区间）序号监测内容测点数量测点构成埋设方法1桥体桩基8点打孔2周边管线暂估150点3周边地表暂估800点4坑外地下水位暂估4孔钻孔5震动爆破暂估20次6拱顶下沉暂估60点*2钻孔7净空收敛暂估250点*2钻孔8应力计9*4=36个焊接9钢筋计28*4=112个焊接10压力盒12*4

27、=48个焊接11土体分层沉降1*4=4孔钻孔12土体水平位移2*4=8孔钻孔13水位观测孔3孔钻孔备注：1车站主体结构监测点布置见监测点布置示用意。2上述测点暂为估算数，视现场实际布局情形调整。3. 以上几项具体测点在施工实施期间测量项可估量现场施工实际情形进行相应调整。8 监测频率安排8. 1车站监测频率安排见下表序号监测项目监测目的监测仪器监测频率1建筑物沉降建筑物变形情况DSZ05精密水准仪、铟钢尺初期：12次/天，后期：12次/3天2地下管线沉降监测管线变形情况4地表沉降地表变形情况5拱顶沉降了解隧道施工过程中支护结构变位情况及规律苏光DSZ05水准仪、钢挂尺初期：12次/天，后期：1

28、2次/3天6结构收敛JSS30A型系列数显收敛计7土体水平位移了解开挖过程中周边土体的变形情况及规律测斜管、测斜仪初期：1次/3天，后期：1次/7天8围护桩内力了解开挖过程初支结构的内力变化情况及规律钢筋计、频率仪初期：1次/3天，后期：1次/7天9基坑侧土压力了解开挖过程中初支结构土压力的变形情况压力盒、频率仪10地下水位监测了解施工过程中地下水位变化情况水位计备注：1上述监测频率为正常状况下的监测频率。现场监测时需依照施工工况和监测数据转变速度及时调整监测频率，确保工程平安。9 监测报警警戒值原那么上由设计、施工、监理、监测等方一起协商决定，因此本方案提出的值仅供参考。1知足设计计算的要求，不能超出设计值。2知足测试对象的平安要求。3关于相同的测试对象，应针对不同的环境及不同的施工因素而确信。4知足各爱惜对象主管部门提出的要求。5知足现行相应标准、规程要求。6保证平安的前提下，减少投资。要紧监测项目的报警警戒值如下表：序号监测内容变化速率报警（mm/d）累计变化量报警（mm）备注1地面沉降23mm30mm2墙顶沉降、位移23mm20mm3管线沉降3mm2030mm4建筑物沉降3mm30mm5地下水位70%控制值2000mm且速率