岩土施工方案明挖法地铁基坑变形监测方案

地铁基坑监测施工方案 1.3沿线周边环境 51.4工程地质与水文地质 5 3.监测方法和监测频率及所实用仪监测项目表...................5监测项目表...................6所使用仪器及方 4.车站基坑监测点位(孔)布设情况 12 6.车站主体部分变形监测数据分析 16-27 6.1基坑周围建筑物沉降监测数据 176.2地下管线沉降监测 186.3围护体顶部水平位移监测 206.4围护体顶部垂直位移监测 216.5地表沉降监测 22 7．结论 28 289．监测测点布置图 29徐大道交叉口的南端，沿福峡路南北向布置。黄山站为地下二层岛式车站，车站为双层双跨箱型框架车站工作井开挖深度约为17.7m，支撑型式为第一道砼五道钢支撑；标准段开挖深度约16m，支撑形式为第一道砼支撑+第二~第四道钢支撑。工作井围护结构车站主体采用明挖顺筑法施工。本次监测内容为葫芦阵站基坑工程主体施工监测。根据设计资料，基坑变形控制等级为一级。1.3沿线周边环境车站周围环境较为复杂。车站西北侧为中国石化天天加油站、福州百利彩印工业有限公司、凯旋中国集团等，西南侧为福建宏祥翔汽车贸易有限公司，东侧为部分居民楼。1.4工程地质与水文地质1.4.1工程地质依据勘察报告提供资料，本车站开挖影响范围内地基土工程场地区域地质相对稳定，区域稳定性较好，场地稳定性分类为稳定。1.4.2水文地质本场地地下水主要为松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水和基岩裂隙水三类。松散岩类孔隙潜水主要赋存于场区表部填土、浅部黏性土中，主要接受大气降水竖向入渗补给和地表水的侧向入渗补给，多以蒸发方式排泄。勘察期间测得潜水稳定水位埋深为1.50~3.10m，高程为3.63~m在1.0m左右。松散岩类孔隙夹细砂，局部富水性较好，具弱承压性。承压含水层场区内4.83m，高程为2.48~2.65m，渗透系数为5.56~8.895m/d (6.43×10-3~1.03×10-2cm/s)，为中等透水层。基岩裂隙水赋存于岩体碎块状强风化及中等风化带中，由于裂隙张开和密集程度、连通及充填情况都很不均匀，所以裂隙水的埋藏、分布及水动力特征非常不均匀，主要受岩性和地质构造控制，透水性及富水性一般较弱，渗透系数小于0.50m/d，为弱透水层，具弱承压性，埋深较大，对本工程影响较小。钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替条件下具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性；场地地下水中的承压水对混凝土的钢筋在长期浸水条2.编制依据(1)委托单位提供的设计图纸等；(2)中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技三、监测方法和监测频率003580000左线轨道中心线右线轨道中心线062800地表沉陷地下水位观测墙水平位移横撑内力桩内力基坑回弹支护结构界面上侧向压力图3.1.1区间监控量测布置示意图表3.1明挖法区间监测项目表监测对象监测方监测项目法量测精度量测频率1性桩体水平值精密光学测量+1mm滑动倾-1mm斜仪开挖过15~20程中2米左右轴力计支撑稳2电阻应横撑轴力变仪(片)-1t开挖过程中2受力稳定后1撑少一组围护结地表变3形4筑地下水5位变化及沉降斜孔隙水压精密光学测量收敛仪精密光学测量倾角仪水位孔测量孔隙水压力1mm-1mm+0.2mm-0.2mm+10mm-10mm构施工挖过程2次/天、主体施工同地表变形围护结构施工/2~3天、土方开挖15~20米设点15~20设一孔1次/天、天、主体施工2次/2~3天表3.2明挖法车站监测项目表序序方法及观测名称图例测点距离备注号工具1情况观察质描述每次开挖后立即进行开挖前一2地表沉陷定距离就详见监测开始量测设计平面拆撑时频布置图加密地下水位3观测详见监测设计平面45678墙水平位移横撑内力桩内力基坑回弹支护结构仪变仪水准仪布置图桩顶12.5m布设一次，布设一次设一处钢筋计布变化处，设一处详见监测设计平面布置图9界面上侧土层分层位移地下管线沉降及位移接受仪仪水准仪设一处设一处根据管线管线管理单位协调后布置①监测仪器精密水准仪，玻璃钢瓦尺等。②监测实施方法a、基点埋设：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。基点埋设方法示意图位:cm)b、沉降测点埋设：用冲击钻在地表钻孔，然后放入长200~300mm，直径20~30mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆c、测量方法：观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程d、沉降值计算：在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程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。③数据分析与处理地表沉降量测随施工进度进行，根据开挖部位、步骤及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。2、地下水位观测①监测仪器②监测实施方法a、测点埋设：测点用地质钻钻孔，孔深应根据要求而定(以保证施工期产生的水位降低能够测出)。测管用ΦmmPVC隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹上滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.5~1.0m深的沉淀管，测管的连接用锚枪施作锚钉固定。测孔的安装应确保测出施工期间水位的降低。尺读数ai，则地下水位标高HWi=H-ai。则两次观测地下水位标高之差△HW=HWi–HWi-1，即水位的升降数值。③数据分析与处理根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线，以及水位随施工的变化曲线图。3、墙水平位移①监测仪器测斜仪，测斜管。②监测实施方法a、测点埋设：对于基坑围护桩测斜孔，在浇灌混凝土前安装测斜管。管底应埋置在预计发生倾斜部位的之下，测b、量测与计算：测试时，联接测头和测斜仪，检查密封装置，电池充电量，仪器是否工作正常。将测头放入测斜管，测试应从孔底开始，自下而上沿导管全长每一个测段固将测头提转180°，插入同一对导槽重复测试，两次读数应接近，符号相反，取数字平均值，作为该次监测值。在基坑开挖前，以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始应在正式测读前5天以前安装完毕，并在3~5天内重先测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于隧道轴线方向(A向)0.5m)测读一次直至孔口，得各然后以同样方法测平行隧道轴线方向的位移。③数据分析与处理每次量测后应绘制位移—历时曲线，孔深—位移曲线。当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即对各种量测信息进行综合分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。内力①仪器设备轴力计和频率接收仪。②监测实施方法a、测点布设：在基坑的每个监测主断面上，在每道支撑与围护结构布设测试仪器。③数据分析与处理量测所得水平支撑轴力的数值绘成应力变化曲线，及时注意事项：轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非5、桩内力①仪器设备②监测实施方法a、测点布设：钢筋计直接布置在钢筋笼的主筋上。③数据分析与处理量测所得钢筋轴力的数值绘成轴力、应力变化曲线。注意事项：安装时应注意尽可能使钢筋计处于不受力状态，特别不应处于受弯状态，将钢筋计的导线逐段捆在临近钢筋上，引到外露的测试匣中，灌砼后，检查钢筋计的电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护措施。6、基坑回弹①仪器设备②监测实施方法a、测点布设：使用小口工程钻机钻孔，孔深达到设计平面以下数厘米后，将孔底清除干净，然后将回弹仪在保护b、观测时先将保护管提起约10cm，在地面临时固定，然后将辅助杆立于回弹标头即可进行观测。③数据分析与处理量测所得数值绘成回弹变化曲线。7、支护结构界面上侧向压力①仪器设备压力盒、空隙水压力探头、频率接收仪。②监测实施方法a、测点布设：在支护之前将压力盒按布置原则布设，支护。b、使用频率接收仪测读支护结构侧压力的变化值。③数据分析与处理量测所得数值绘成压力-时间变化曲线。8、土体分层位移①监测仪器底盖、沉降磁环组成，二是地面接收仪器—SOILINSTR型分层沉降仪，由测头、测量电缆、接收系统和绕线盘等组成，保护盖盖板②监测实施方法a、测点埋设：原则上布置在有选择性、有代表性的断面上。锚固体为磁式锚环，间距1~2米，钻孔采用地质钻将导管缓慢地放入孔中，直到最低观测点位置，然后稍拔起套管，在保护管与孔壁之间用膨胀粘土填充；再用专用工具依次将磁式锚环沿导管外壁埋入设计的位置。锚点间用膨胀粘土回填。测管口上盖，再用Ф150的钢套管保护，套管外用砼堆砌并标明孔号及孔口标高。b、量测及计算：量测时将探头沿管内壁由下而上缓慢提升测尺，当通过测点磁环位置时，蜂鸣器发出声响，此时读取孔口标志(基点)处测尺的读数。③数据分析与处理每次量测后应绘制不同深度的位移—历时曲线、孔深—位移关系曲线。当位移速率突然增大时应立即对各种量测信题，并及时采取保证施工安全的对策。9、地下管线沉降及位移①仪器设备水准仪，玻璃钢瓦尺等。②监测实施方法水管线、污水管线、大型的雨水管及电力方沟上，测点布置有检查井的管线承载体上；无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线，将观测点直接可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装。每根监测的管线上最少要有3~5个测点。基点的埋设同地表沉降监测。b、测量方法：与地表沉降观测同。c、沉降计算：与地表沉降观测同。③数据分析与处理根据施工进度，将各测点变形值绘成管线变形曲线图。即：绘制位移—时间曲线散点图，据以判定施工措施的有效性；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，预测管线的最大沉降量；沿管线沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径等。4.车站基坑监测点位(孔)布设情况4.1围护墙顶水平位移、沉降点位布设情况位移与墙顶沉降点位公用。4.2围护结构变形布设情况4.3地面沉降点位布设4.6支撑轴力点位布设4.8管线监测点位布设五、监测控制标准、警戒值标准监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。对于不同的监测对象和不同的监测内容有不同的监测控制标准，分别采用如下标准：(1)地表沉降控制标准(2)建筑物沉降控制标准建筑物允许最大沉降值不应大于30mm。对于重要建(构)筑物或建(构)筑物本身设计有缺陷、既有变形以及结构本身的附加应力等因素，应重点观测并提高控制标准。(3)建筑物倾斜控制标准建筑物允许沉降差控制标准如下表所示。多层和高层建表5.1建筑物允许沉降差控制标准地地基变形允许值性土砌体承重结构基础的0.002局部倾斜2．砖石墙填充的边排0.007L柱0.003L0.01L变形特征高压缩0.002L0.003性土(4)地下管线及地面控制标准不得超过2mm；自来水管线的沉降或水平位移均不得超过30mm，每天发展不得超过5mm。承插式接头的铸铁水管、钢大于0.0025，采用焊接接头的水管两个接头之间的局部倾斜值不应大于0.006，采用焊接接头的煤气管两个接头之间的局部倾斜值不大于0.002。相应的道路沉降按上述相应管线的标准进行(5)地下水位变化控制值受监测、监控的建(构)筑物场地的地下水位下降幅度宜控制在5.0m内，但最终须以建(构)筑物的变形控制值来控制。本工程隧道施工，地下水位应控制在开挖面以下0.5m，量测预警值为开挖面以下0.2m。(6)围护结构侧向位移为了尽快了解本工程隧道最终稳定的位移值，在施工初期，选择有代表性的断面进行持续量测。对量测结果作回归分析，求出回归方程，进行相关分析和预测，推算出最终位移值，并与规范允许值相比较，然后根据设计要求确定本工程的监控量测控制值。2、警戒值当监测数据达到管理基准值的70%时，定为警戒值，应加强监测频率。当监测数据达到或超过管理基准值时，应停在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整稳定性，并及时反馈到施工中去指施工状施工状态可正常施工应注意，并加强监测应采取加强支护等措施管理位移U0＜Un/3Un2/3U0＞Un2/3管理ⅢⅡⅠ位移管理基准值在地下工程安全监控中有广泛应用，但需要补充说明的是对地下工程而言，位移指标本身的物理意义不够明确，主要是位移指标与洞径、埋深、支护、施工等影响因素关系未能很好解决，这方面的研究成果也不多见，因而位移控制指标的制定和应用必须同时考虑以上各种因素，并尽可能同时配合使用位移速率控制指标。室围岩趋于稳定，反之，V=C(常数)或不断增大，则说明地层处于等速或加速流变状态，洞室是不稳定的，因此位移速率控制指标是洞室失稳的充分条件，在安全预报中，较位移指标有更直观和明确的控制意义。6.车站主体部分变形监测数据分析线黄山站基坑的施工进度先后进行了10个项目的监测。现据分析如下：6.1基坑周围建筑物沉降监测数据在基坑周围建筑物共布设了65个监测点，具体点位见(监测点布设图)-0.02mm，沉降速率为-0.00005mm/d，整个过程变化量均在控制范围内。基坑监测正常。一号线黄山站基坑周围建筑物累计变化曲线一号线黄山站基坑周围建筑物累计变化曲线图JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ4日5月15日6月1日1日8月1日9月1日11月1日12月2日3月5日单位：mm000.0000-2.00-4.00-6.00-8.00-10.00-12.006.2地下管线沉降监测在基坑周围管线的点共布设了87个监测点，具体点位见(监测点布设图)0.39mm，沉降速率为0.00127mm/d，整个过程变化量均在控制范围内。基坑监测正常。15月4日12月2日2月5日3月5日15.0010.005.000.00-5.00-10.00-15.00-20.00-25.00-30.00-35.00GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGRRRRRRRRRRRRRRRRRR000000001111111111222222000000000111111111234567890123456789012345123456789012345678一号线黄山站一号线黄山站基坑周围管线沉降累计变化曲线图2GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG5月4日6月1日7月1日8月1日9月1日10月1日11月1日12月2日1月1日2月5日3月5日单位：mm15.0010.005.000.00-5.00-10.00-15.00-20.00CCCDDWCCCDDDCCCYYYCCCYYYGGGCCCXXXCCCXXX000000111012000110231234345567111123CCWWCCDDCCDDCCDDCCYYCCDDCCYYCCYYCCXXCCXXGGCCXXCCXYCCXX00890190008900000067001101000000231134345610517812126.3围护体顶部水平位移监测具体点位见(监测点布设图)天。累计最大沉降点QW07，沉降量为2.25mm，沉降速率为沉降速率为-0.00063mm/d，整个过程变化量均在控制范围一号线黄山站基坑墙顶水平位移累计变化曲一号线黄山站基坑墙顶水平位移累计变化曲线图6月1日7月1日8月1日10月1日11月1日12月2日1月1日1月29日单位：mm.00.00.00.005月21日6.4围护体顶部垂直位移监测具体点位见(监测点布设图)天。累计最大沉降点QC17，沉降量为5.90mm，沉降速率为单位：mm8.006.004.002.000.00-2.00-4.00-6.00-8.00-10.00一号线黄山站基坑墙顶垂直位移累计变化曲线图112125月4日8月1日6月1日5月4日8月1日6月1日9月1日5月15日8月15日7月1日10月1日7月14日9月15日一一号线黄山站基坑墙顶垂直位移累计变化曲线图210月1日10月15日11月1日11月15日12月1日12月15日1月1日1月15日2月19日12单位：mm10.008.006.004.002.000.00-2.00-4.00-6.006.5地表沉降监测在基坑周围地表沉降的点共布设了54个监测点，具体点位见(监测点布设图)-2.15mm，沉降速率为-0.00736mm/d，整个过程变化量均在控制范围内。基坑监测正常。一一号线黄山站基坑地表沉降累计变化曲线图5月4日6月1日7月1日8月1日9月1日10月1日11月1日12月1日1月1日2月19日单位：mm15.0010.005.000.00-5.00-10.00-15.00-20.00-25.00-30.00-35.00位见(监测点布设图)在整个监测过程中，水位变化最大的为SW02最大水位mm常。一号线黄山站坑外水位一号线黄山站坑外水位SW03累计变化曲线图日3月5日5日5日6日6日7日7日9月8日8日6月9日9日4月日日月11日1日1日日1单位：mm800.00600.00400.00200.000.00-200.00-400.00一号线黄山一号线黄山站基坑坑外水位SW07累计变化曲线图日5日5日5日6日6日7日7日8日8日9日9日日日1日1日1日日日1日12单位：mm200.000.00-200.00-400.00-600.00-800.00-1000.00-1200.00根据工程需要，在葫芦阵站基坑轴力监测，一共设置了在整个监测过程中，第一道混凝土支撑最大受力2107.24KN，第二道钢支撑最大受力2011.97KN，带三道钢KN端头井第四道最大受力1164.33KN。各道支撑轴力保持在一定范围内，在可控制范围内。一号线黄山站一号线黄山站基坑砼支撑ZL1-1应力变化曲线图日月5日月6日月6日月7日月7日月8日月8日月8日月9日月9日月1日月1日月1日月11单位：KN2500.002000.001500.001000.00500.000.005-1000.0003022449863002235577一一号线黄山站基坑砼支撑ZL1-4应力变化曲线图日5日6日6日7日7日8日8日9日9日日日1日1日日1单位：KN2500.002000.001500.001000.00500.000.008896006233557一一号线黄山站基坑钢支撑ZL2-2应力变化曲线图日5日6日6日6日6日7日7日7日7日7日8日8日8日8日9日9日9日9日单位:KN2500.002000.001500.001000.00500.000.005单位：KN一号线黄山站基坑钢支撑ZL单位：KN2500.002200.001900.001600.001300.001000.00700.0011 11 11111111111100.00-200.006.8围护体、土体内部水平位移观测数据在基坑围护体、土体内部水平位移观测点共布设了36个监测点，具体点位见(监测点布设图)度0-230-210-22.50-230-220-90-130-280-300-30偏移方向基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧最大偏移量20.230.22.050.352.290-280-260-250-250-250-230-280-16.50-21.50-230-22基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧3.841.88.394.492.071.601.731.250.080-240-210-220-23.50-170-16.50-80-180-90-60-8基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧.350-7.50-7.50-90-250-15基坑内侧基坑内侧基坑内侧基坑内侧.72.53.56一一号线黄山站基坑测斜CX02累计变化曲线图3456789101112131415161718192021-3.0012.00单位：mm5一号线黄山站基坑测斜CX03累计变化曲线图01234123456789101112131415161718192021-105月4日6月1日7月1日8月1日9月1日10月1日11月20日1月14日一一号线黄山站基坑测斜CX08累计变化曲线图123456789101112131415161718192021222324252627285月29日7月1日8月1日9月1日10月1日11月1日1月14日5.00 20.00 00 -5.00-10.00-15.0025.0020.0015.0010.005.000.00123456789101112131415161718192021222324252627282930-5.006月12日7月1日8月1日9月1日10月1日11月1日12月4日1月14日一一号线黄山站基坑测斜CX11累计变化曲线图单位：mm25.0020.0015.0010.005.000.0012345678910111213141516171819202122232425262728-5.00-10.009月1日12月15日7月1日11月15日8月1日12月1日9月15日6月14日11月1日10月1日1月29日一一号线黄山站基坑测斜CX14累计变化曲线图25.0020.0015.0010.005.000.0012345678910111213141516171819202122232425-5.007月1日11月15日8月1日12月1日6月14日11月5日10月3日1月29日9月1日：mm11月1日567891011121314151617181920212223242512月2日1月29日1234-5.00-10.00一一号线黄山站基坑测斜CX16累计变化曲线图12345678910111213141516171819202122237月1日10月15日单位：mm25.0020.0015.0010.005.000.00-5.008月1日11月1日9月1日12月4日9月15日1月29日6月12日10月1日一一号线黄山站基坑测斜20.0015.0010.005.000.0091011121314151617-5.0010月15日CX18累计变化曲线图25.00一号线一号线黄山站基坑测斜TTCX01累计变化曲线图2345678917月1日8月1日9月1日10月1日10月15日11月1日11月15日12月2日1月1日1月29日单位:mm25.0020.0015.0010.005.000.