燕窝隧道深基坑施工监控量测方案

东莞市S1200石排至桥头头段路面大修修工程第一合同段燕窝立交隧道基基坑监测方案案中南大学土木工工程检测中心心2010年3月月24日目录HYPERLINK\l"_Toc259021170"一、工程概况一、工程概况1.1设计概况况燕窝隧道位于SS120石排大道西西路与龙岗大大道交叉口处处，场地地形较较平坦，隧道道所在处均为为现有旧路路路基范围。隧道下穿龙岗大大道，起于KK1+347，止于K1+9220，全长573m。分开口段段与闭口段，开开口段共472m，其中K1+3447～K1+4113及K1+8554～K1+9220为挡墙+普通路基段段；K1+4113～K1+5883及K1+6884～K1+8554为开口U型框架结构构。闭口段共共101m，为封闭矩矩形双孔框架架结构。1.2工程地质质条件1.2.1地形形地貌隧道地貌为冲积积平原，地形形平坦，现为为原有旧公路路，四面商埔埔较多，场地地的交通条件件好。现有路路面标高+4.49～+4.800m，平均+4.599m。1.2.2地质质概况钻探揭露的隧道道地质主要地地层包括第四四系（Q）覆盖层的的填筑土（Q4me）层、种种植土（Q4pd）层、冲冲积（Q4al）层、残残积（Qel）层和下下第三纪(N)细砂岩，主主要描述如下下：（1）第四系（Q）覆盖层的的填筑土（Q4me）层，层层厚0.5-66.5m,ppingjuun1.884m。（2）种植土（Q4pd）层，层层厚1.5m。（3）冲积（QQ4al）层，其其中：粉质粘粘土平均层厚厚2.51m；淤泥、淤泥泥质土平均层层厚1.67mm;淤泥质粉砂砂平均层厚1.87mm;中砂平均层层厚2.73m。（4）下第三纪纪（N）细砂岩，平平均层厚4.66m。（5）残积（QQel）层,平均层厚4.91m。（6）强风化细细砂岩，平均均层厚9.93m。1.2.3水文文地质地下水位埋深为为0.70～3.50m，平均1.53m。在燕窝隧隧道孔（XSZK3）取钻孔地地下水质对建建筑材料的腐腐蚀性评价，结结果表明：地地下水对混凝凝土为弱腐蚀蚀，对砼结构构中的钢筋无无腐蚀性，对对钢结构为弱弱腐蚀。1.3支护及防防排水体系1.3.1支支护结构型式式隧道基坑支护根根据开挖深度度分别采用：：（1）基坑深度度小于2m时，采用1：1坡率放坡，坡坡面喷射10cmCC20砼防护，内内含φ8@20XX20cm钢筋网，坡坡面设φ5cm泄水孔。坡顶顶和坡角均设设截水沟。（2）基坑深度度为2～3.5m时，采用1：1放1.5m坡+φ120@1130cm钻孔灌注悬悬臂式桩支护护；（3）基坑深度度为3.5～8.2m时，采用1：1放1.5m坡+φ120@1130cm钻孔灌注桩+80X880cm钢筋砼支撑+钢格构立柱柱支护；（4）泵房水池池处基坑深度度达11m，采用1：1放1.5m坡+φ120@1130cm钻孔灌注桩+两道支撑支支护，第一道道支撑为80X800cm钢筋砼支撑撑，第二道支支撑为φ60cm钢管支撑。1.3.2止止水体系基坑局部存在较较薄的砂层与与淤泥质土层层，采用φ50@355cm密排水泥搅搅拌桩形成止止水帷幕，搅搅拌桩底应进进入不透水层层不小于1m。1.3.3基坑坑排水采用明沟结合集集水坑用电泵泵抽的方式进进行降水。二、监测目的与与技术要求2.1监测目的的本工程包括围护护施工、基坑坑开挖及地下下结构施工等等部分，且本本工程施工周周期较长，基基坑开挖面积积较大，开挖挖深度较深，工工程周边环境境复杂。根据据围护结构特特点、施工方方法、场地工工程地质及环环境条件，本本工程的监测测保护应考虑虑到以下各因因素的影响：：（1）本工程开开挖面积较大大，深度较深深，施工流程程较多，周围围环境复杂；；（2）项目沿线线已经城镇化化，各种等级级的道路与S120有较多的交交叉，尤其在在镇中心路段段平交口非常常密集，道路路下地下管线线分布密集，其其对工程施工工影响相当敏敏感，应严格格控制土体的的变形，确保保周边管线的的安全和正常常使用；（3）基坑开挖挖揭露的土层层中分布的软软塑至流塑状状态的淤泥质质粘土最大厚厚度达到8.78mm,该层土强度度低，属高压压缩性土，在在开挖过程中中，易产生触触变、流动；；（4）工程场地地距离东江较较近，场地地地下水丰富，主主要为上层滞滞水和承压水水，主通道及及引道基坑开开挖揭露的地地下水为上层层滞水，场地地承压水与东东江水力联系系非常密切。因此，本工程监监测的目的主主要有：（1）通过将监监测数据与预预测值作比较较，判断上一一步施工工艺艺和施工参数数是否符合或或达到预期要要求，同时实实现对下一步步的施工工艺艺和施工进度度控制，从而而切实实现信信息化施工；；（2）通过监测测及时发现围围护施工过程程中的环境变变形发展趋势势，及时反馈馈信息，达到到有效控制施施工对建(构)筑物、道路路、管线影响响的目的；（3）通过监测测及时调整支支撑系统的受受力均衡问题题，使得整个个基坑开挖过过程能始终处处于安全、可可控的范畴内内；（4）通过监测测及早发现基基坑止水帷幕幕的渗漏问题题，并提请施施工单位进行行及时、有效效的堵漏准备备工作，防止止施工中发生生大面积涌砂砂现象；（5）将现场监监测结果反馈馈设计单位，使使设计能根据据现场工况发发展，进一步步优化方案，达达到优质安全全、经济合理理、施工快捷捷的目的；（6）通过跟踪踪监测，在换换撑和支撑拆拆除阶段，施施工科学有序序，保障基坑坑始终处于安安全运行的状状态。2.2监测要求求本工程监测工作作极其重要，必必须严格按有有关管理部门门、设计等有有关变形控制制要求进行设设计和实施，同同时对马路、防防汛墙河堤、地地下管线及基基坑本体作重重点监测。在基坑桩基施工工期间，须周周期性对周边边环境进行观观测，及时发发现隐患，并并根据监测成成果相应地及及时调整施工工速率及采取取相应的措施施，确保道路路、市政管线线及建(构)筑物的正常常使用。三、监测原则3.1系统性原原则（1）所设计的的监测项目有有机结合，并并形成有效四四维空间，测测试的数据相相互能进行校校核；（2）运用、发发挥系统功效效对基坑进行行全方位、立立体监测，确确保所测数据据的准确、及及时；（3）在施工工工程中进行连连续监测，确确保数据的连连续性；（4）利用系统统功效减少监监测点布设，节节约成本。3.2可靠性原原则（1）设计中采采用的监测手手段是已基本本成熟的方法法；（2）监测中使使用的监测仪仪器、元件均均通过计量标标定且在有效效期内；（3）在设计中中对布设的测测点进行保护护设计。3.2与结构设设计相结合原原则（1）对结构设设计中使用的的关键参数进进行监测，达达到进一步优优化设计的目目的；（2）对结构设设计中，在专专家审查会上上有争议的方方法、原理所所涉及的受力力部位及受力力内容进行监监测，作为反反演分析的依依据；（3）依据设计计计算情况，确确定围护结构构及支撑系统统的报警值；；（4）依据业主主、设计单位位提出的具体体要求进行针针对性布点。3.4关键部位位优先、兼顾顾全面的原则则（1）对围护体体及支撑系统统中相当敏感感的区域加密密测点数和项项目，进行重重点监测；（2）对勘察工工程中发现地地质变化起伏伏较大的位置置，施工过程程中有异常的的部位进行重重点监测；（3）除关键部部位优先布设设测点外，在在系统性的基基础上均匀布布设监测点。3.5与施工相相结合原则（1）结合施工工实际确定测测试方法、监监测元件的种种类、监测点点的保护措施施；（2）结合施工工实际调整监监测点的布设设位置，尽量量减少对施工工质量的影响响；（3）结合施工工实际确定测测试频率。3.6经济合理理原则（1）监测方法法的选择，在在安全、可靠靠的前提下结结合工程经验验尽可能采用用直观、简单单、有效的方方法；（2）监测元件件的选择，在在确保可靠的的基础上择优优选择国产及及进口之仪器器设备；（3）监测点的的数量，在确确保全面、安安全的前提下下，合理利用用监测点之间间联系，减少少测点数量，提提高工作效率率，降低成本本。四、监测依据（1）国家标准准《建筑基坑坑支护技术规规程》JGJJ120-11999；（2）广东省标标准《建筑基基坑支护工程程技术规程》DBJ/TT15-200-97;（3）《基坑工工程施工监测测规程》(DG/TTJ08-22001-22006)；（4）《国家一一、二等水准准测量规范》(GB/TT128997-20006)；（5）《建筑地地基基础设计计规范》(GB500007-22002)；（6）《建筑变变形测量规范范》(JGJ88-20077)；（7）《地基基基础设计规范范》(DGJ088-11-1999)；（8）《基坑工工程设计规程程》(DBJ008-61--97)；（9）《建筑桩桩基技术规范范》（JGJ944-20088）；（10）本工程程相关设计说说明及图纸(电子版)。五、监控方案5.1监测内容容本施工项目的监监测内容主要要包括基坑维维护监控量测测以及基坑周周围建筑物变变形的监控量量测两大部分分。基坑监测测主要项目包包括：基坑维维护结构顶部部水平位移和和沉降、地表表沉降、邻近近建筑物（左左侧金泰家具具批发基地与与右侧永利制制衣厂）的沉沉降、倾斜、和和裂缝。具体体监测项目见见下表。监测项目表序号监测对象监测项目监测仪器测孔（点）数目目1支护结构（1）钻孔灌注注桩顶水平位位移全站仪28（2）钻孔灌注注桩顶沉降水准仪（2）立柱沉降降水准仪15（3）支撑轴力力轴力计频率仪92深层水平位移（1）相邻土体体深层水平位位移测斜仪3（2）围护桩深深层水平位移移测斜仪73地下水（1）坑内地下下水水位钢尺1（估）注1（2）坑外地下下水水位钢尺24相邻土体（1）相邻土体体垂直位移水准仪13（2）相邻土体体水平位移全站仪5相邻建筑物（1）垂直沉降降水准仪10(估)注注1（2）倾斜全站仪（3）裂缝游标卡尺注：表示该处点点需要根据场场地现场及施施工情况进行行布置，表中中数据为估计计数。5.2测点布置置见附图5.3监测方法法为保证所有监测测工作的统一一，提高监测测数据的精度度，使监测工工作有效的指指导整个工程程施工，监测测工作采用整整体布设，分分级布网的原原则。即首先先布设统一的的监测控制网网，再在此基基础上布设监监测点(孔)。5.3.1垂直直位移监测高高程控制网测测量在远离施工影响响范围以外布布置3个以上稳固固高程基准点点，这些高程基基准点与施工工用高程控制制点联测，沉沉降变形监测测基准网以上上述稳固高程程基准点作为为起算点，组组成水准网进进行联测。基准网按照国家家Ⅱ等水准测量量规范和建筑筑变形测量规规范二级水准准测量要求执执行，精密水水准测量的主主要技术参照照下表：精密水准测量的的主要技术要要求每千米高差中误差(mm))水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合合或环线闭合差(mmm)偶然中误差全中误差DS1因瓦尺往返测各一次4或1.012注：L为往返测测段、环线的的路线长度（以以km计）；外业观测使用WWILDNNA2+GPPM3自动安安平水准仪(标称精度：±0.3mmm/km)往返实施作作业。观测措施：本高高程监测基准准网使用WILDNA2+GGPM3自动动安平水准仪仪及配套因瓦瓦尺，外业观观测严格按规规范要求的二二等精密水准准测量的技术术要求执行。为为确保观测精精度，观测措措施制定如下下。作业前编制作业业计划表，以以确保外业观观测有序开展展。观测前对水准仪仪及配套因瓦瓦尺进行全面面检验。观测方法：往测测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；返测奇数数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。往测转为为返测时，两两根标尺互换换。测站视线长、视视距差、视线线高要求见下下表：标尺类型视线长度前后视距差前后视距累计差差视线高度仪器等级视距视线长度20mm以上视线长度20mm以下因瓦DS1≤50m≤1.0m≤3.0m0.5m0.3m测站观测限差见见下表基辅分划读数差差基辅分划所测高高差之差上下丝读数平均均值与中丝读读数之差检测间歇点高差差之差0.4mm0.6mm3.0mm1.0mm两次观测高差超超限时重测，当当重测成果与与原测成果分分别比较其较较差均没超限限时，取三次次成果的平均均值。垂直位移基准网网外业测设完完成后，对外外业记录进行行检查，严格格控制各水准准环闭合差，各各项参数合格格后方可进行行内业平差计计算。内业计计算采用EXCEL进行简易平平差计算，高高程成果取位位至0.01mmm。5.3.2垂直直位移测量按国家二等水准准测量规范要要求，历次垂垂直位移监测测是通过工作作基点间联测测一条二等水水准闭合或附附合线路,由线路的工工作点来测量量各监测点的的高程,各监测点高高程初始值在在监测工程前前期两次测定定(两次取平均均)，某监测点点本次高程减减前次高程的的差值为本次次垂直位移,,本次高程减减初始高程的的差值为累计计垂直位移。采用瑞士WILLDNA22自动安平精精密水准仪配配NA2铟钢水准尺尺来测试。本监测内容包括括基坑周围土土体及围护桩桩桩顶垂直位位移以及坑内内支护结构立立柱的沉降。由于基坑内土方的开挖。5.3.3水平平位移测量采用轴线投影法法。在某条测测线的两端远远处各选定一一个稳固基准准点A、B，经纬仪架设设于A点，定向B点，则A、B连线为一条条基准线。观观测时，在该该条测线上的的各监测点设设置觇板，由由经纬仪在觇觇板上读取各各监测点至AAB基准线的的垂距E，某监测点点本次E值与初始E值的差值即即为该点累计计水平位移，各各变形监测点点初始E值均为取两两次平均的值值。采用瑞士WILLDT2经经纬仪来测试试。本监测内容包括括基坑周围土土体及围护桩桩桩顶水平位位移。5.3.4围护护结构侧向位位移监测在基坑围护地下下钻孔灌注桩桩的钢筋笼上上绑扎安装带带导槽PVC管，测斜管管管径为Φ70mm，内壁有二组组互成90°的纵向导槽槽，导槽控制了了测试方位。埋埋设时，应保证让一一组导槽垂直直于围护体，另一组平行行于基坑墙体体。测试时，测斜仪探头头沿导槽缓缓缓沉至孔底，在恒温一段段时间后，自下而上逐逐段（间隔0.5米）测出X方向上的位位移。同时用用光学仪器测测量管顶位移移作为控制值值。在基坑开开挖前，分二次对每每一测斜孔测测量各深度点点的倾斜值，取其平均值值作为原始偏偏移值。“＋”值表示向基基坑内位移，“－”值表示向基基坑外位移。仪器采用CX--06型测斜仪进进行测试，测测斜精度±0.1mmm/500mmm，见下图：：测试原理见下图图：计算公式：式中：△Xii为i深度的累计计位移(计算结果精精确至0.1mmm)Xi为i深度的本次次坐标(mm)Xi0为i深度的初始始坐标(mm)Aj为仪器在0方向的读数数Bj为仪器在180方向上上的读数C为探头标定定系数L为探头长度(mm)αj为倾角5.3.5坑外外土体侧向位位移监测采用钻孔方式埋埋设时可用Φ110钻头成孔，钻钻进尽可能采采用干钻进，埋埋设直径为Φ70的专用监测PVC管，下管后后用中砂密实实，孔顶附近近再填充泥球球，以防止地地表水的渗入入。测试方法和原理理同“围护结构侧侧向位移监测测”。5.3.6支撑撑轴力监测为掌握混凝土支支撑的设计轴轴力与实际受受力情况的差差异，防止围护体体的失稳破坏坏，须对支撑结结构中受力较较大的断面、应应力变幅较大大的断面进行行监测。支撑撑钢筋制作过过程中，在被被测断面的左左右两侧埋设设钢筋应力计计，支撑受到外外力作用后产产生微应变。其其应变量通过过振弦式频率率计来测定，测试时，按预先标定定的率定曲线线，根据应力计计频率推算出出混凝土支撑撑钢筋所受的的力。计算公公式：⑴然后根据支撑中中砼与钢筋应应变协调的假假定，可得计计算公式：⑵式中：为混凝土土支撑受力(kN)(计算结果精精确至1kN))为钢筋计受力((kN)((计算结果精精确至1kN))As为钢筋截面面积(m2)Ag为钢筋计截截面积(m2)Ac为支撑混凝凝土截面积(m2)fi为钢筋计的的本次频率(Hz)f0为钢筋计的的初始频率(Hz)K为钢筋计的标标定系数(kN/Hzz2)采用ZXY—ⅡⅡ型振弦式频频率读数仪作作为二次读数数仪，将由公公式⑵解得的F作为混凝土土支撑轴力。5.3.7基坑坑内（外）地地下水水位、水水压监测在基坑开挖施工工中，须在基基坑内进行大大面积疏干降降水以保持基基坑内土体相相对干燥，以便于土方方开挖和土渣渣运输，如果果止水帷幕的的实际效果不不够理想，将将势必对周边边环境和建筑筑物造成危害害性影响，严严重将造成基基坑管涌、塌塌方的危害。为为了使浅层地地下水位保持持一适当的水水平，以使周边环环境处于相对对稳定可控状状态，加强对坑内内、外浅层水水位和承压水水位的动态观观测和分析,对于了解和和控制基坑降降水深度、判判定围护体系系的隔水性能能,分析坑内、外外地下水的联联系程度具有有十分重要的的意义。对于水位动态变变化的量测，可可在基坑降水水前测得各水水位孔孔口标标高及各孔水水位深度，孔孔口标高减水水位深度即得得水位标高，初初始水位为连连续二次测试试的平均值。每每次测得水位位标高与初始始水位标高的的差即为水位位累计变化量量。采用SWJ—990电测水位计计。基坑内水位变化化观测一般由由降水单位实实施，可采用用降水井定时时停抽后量测测井内水位的的变化。5.3.8建筑筑物、相邻地地表沉降、倾倾斜监测沉降监测采用水水准高程测量量方法进行，仪仪器采用瑞士士产NA2+GGSM精密水准仪仪配NA2铟钢水准尺尺，测量精度度按三级水准准要求。5.3.9裂缝缝监测在基坑开挖前做做好裂缝调查查，并做好记录录和观测标识识。基坑开挖挖后，除了对对已有的裂缝缝进行观测外外，还要重点点检查有可能能出现裂缝的的部位，及时时发现新的裂裂缝，并做好记录录和观测标识识跟踪观测。观观测精度为1mm。5.4仪器清单单项目监测仪器设备型号围护结构顶部水平位移及沉降降DSZ2精密自自动安平水准准仪、DPPM平板测测微器、专用用铟钢尺，南南方全站仪BGYCH-11，NTS-3000系列土体深层位移钻机XY-1柴油机、钻机测斜管PVCφ72CX-系列测斜斜仪地表及公路路面面沉降监测DSZ2精密自自动安平水准准仪、DPPM平板测测微器、专用用铟钢尺支护结构轴力和变形监测振弦式频率测定定仪钢筋计或应变计计坑内外地下水位位电子水位计5.5监测频率率监测频率表施工进程基坑设计开挖深深度≤5m5～10m10～15m＞15m开挖深度（m）≤51次/1d1次/2d1次2d1次/2d5～101次/1d1次/1d1次/1d＞102次/1d2次/1d底板浇筑后时间间（d）≤71次/1d1次/1d2次/1d2次/1d7～141次/3d1次/2d1次/1d1次/1d14～281次/5d1次/3d1次/2d1次/1d＞281次/7d1次/5d1次/3d1次/3d说明1、现现场监测将采采用定时观测测与跟踪观察察相结合的方方法进行。2、监测频率可可根据监测数数据变化大小小进行适当调调整。3、监测数据有有突变时，监测频率加加密到每天二二～三次。4、各监测项目目的开展、监监测范围的扩扩展，随基坑坑施工进度不不断推进。5.6监测控制制表监测报警指标一一般以总变化化量和变化速速率两个量控控制，累计变变化量的报警警指标一般不不宜超过设计计限值。依据据《建筑基坑坑支护技术规规程》JGJJ120-11999和《广广东省建筑基基坑支护工程程技术规程》DBJ-TT15-200-97本工程报警警指标初步拟拟定为(须得到有关关单位的确认认)：基坑监测主要项项目控制值项目目报警指指标备注围护顶部水平位位移监测累计30㎜，33mm/d围护顶部垂直位位移监测累计15㎜，33mm/d基坑周围土体垂垂直、水平位位移监测累计30㎜，33mm/d深层水平位移监监测累计50㎜，33mm/d坑外潜水水位观观测累计下降10000mm,5500mmm/d支撑轴力监测设计值的65%%f5.7信息反馈馈每次监测工作结结束后，均需需提供监测资资料、简报及及处理意见。监监测资料处理理应及时，以以便在发现数数据有误时，可可以及时改正正和补测，当当发现测值有有明显异常时时，应迅速通通知施工主管管和监理单位位，以便采取取相应措施。原始数据经经过审核、消消除错误和取取舍之后，就就可以计算分分析。根据计计算结果，绘绘出各观测项项目观测值与与施工工序、施施工进度及开开挖过程的关关系曲线。提提交资料包括括各观测值成成果表、观测测值与施工进进度、时间的的关系曲线、对对各观测资料料的综合分析析，以及说明明围护结构和和建筑物等在在观测期间的的工作状态与与其变化规律律和发展趋势势，判断其工工作状态是否否正常或找出出原因，并提提出处理措施施和建议，供供研究解决问问题的参考。监监测工作全部部结束后，编编写基坑监测测技术总结报报告。六、质量保证措措施为确保本项目基基坑监测的工工作质量及时时准确地为有有关方面提供供监测数据与与信息,保证基坑工工程建设的顺顺利进行,我们将在组组织机构的设设置,监测技术管管理队伍的人人员素质,监测工作中中涉及到的仪仪器设备,元器件材料料的先进性和和适用性以及及执行采纳技技术标准规范范的有效性等等方面来落实实质量保证措措施。6.1组织机构构技术负责人对全全面的技术问问题负责，质量负责人人对涉及监测测工作质量的的人员，仪器器设备，技术术标准等问题题负责。6.2仪器设备备本次监测计划投投入各种先进进的设备，完完全能满足各各测试项目的的要求。各项项元件均符合合国家相关标标准。6.3规范标准准除按招标文件要要求及业主代代表的书面文文件外，本次次监测工作中中涉到的技术术规范标准将将是国家现行行标准，质量负责人人将随时检查查技术规范的的更新情况。七、监测工作管管理制度7.1监测项项目负责人岗岗位责任制（1）全面负责责项目部的总总体规划，接接受业主的任任务委托；（2）从宏观上上组织实施监监测工作，协协调各部门的的关系；（3）对重大事事项进行决策策、处理；（4）定期检查查各部的工作作状况，掌握握监测工作的的总体进度。7.2技术负负责人岗位责责任制（1）在项目负负责人的领导导下，全面负负责监测工作作的技术问题题；（2）组织监测测技术人员进进行监测技术术问题的分析析讨论；（3）参加业主主等有关方面面组织的重要要技术会议；；（4）掌握和了了解监测工作作中存在的技技术问题，提提出处理意见见；（5）签发监测测报告及监测测工作技术文文件。7.3质量负负责人岗位责责任制（1）在项目目负责人的领领导下全面负负责处理有关关监测工作中中的质量问题题；（2）负责监监测人员素质质、监测仪器器设备、元器器件材料及技技术资料的宏宏观质量控制制工作；（3）负责项目目部质量保证证体系的实施施和质量管理理工作；（4）掌握监测测工作中存在在的质量问题题，并向项目目负责人提出出整改建议；；（5）督促各监监测