地铁保护基坑监测方案

9.1基坑监测监控措施 19.1.1基坑监测概况 19.1.2监测点布置 29.1.3监测报警值 29.1.4各监测布置方法 69.1.5监测频率 99.1.6监测数据处理及信息反馈 109.2地铁监测及应急预案 119.2.1应急救援物资的储备 119.2.2日常检查和演习 129.2.3基坑坍塌应急救援预案 129.2.4支撑失稳应急救援预案 139.2.5围护结构渗漏处理应急预案 139.2.6地表沉降处理应急预案 149.2.7坑底流砂、管涌等处理应急预案 149.1基坑监测监控措施本工程B、C、A/D三个地块，基坑均采用地下连续墙外围护+钢筋混凝土角撑、对撑组合的形式，设计安全等级为一级，基坑深度约12-17m。在基坑开挖期间，随着取土的深入，围护结构由于受到土压力和周边道路动载的作用，会产生相应变形，本工程基坑监测除安排第三方单位实施监测外，项目部还需自行组织基坑监测及巡查方案，防止基坑变形过大或突变造成安全隐患。9.1.1基坑监测概况（1）支护结构顶部水平位移、沉降的量测：沿圈梁顶面每20～25m布设1个观测点；（2）深层水平位移：测斜管埋于土中时，其深度不小于地连墙深度；埋于地连墙中时，其深度与地连墙相同；侧斜管每个区埋设根数如下:部位B2地块C2地块A1+D1地块A2地块D2地块根数15根21根17根11根2根（3）地下水位观测：观测井对坑外侧地下水位实施动态观测，报警值为变化速率0.5m/d，累计变化值2m；观测井每个区井个数如下：部位B2地块C2地块A1+D1地块A2地块D2地块个数30根42根21根19根5根（4）支撑轴力的量测：每个地块第一层、第二层、第三层钢筋砼支撑每层选择9～29根支撑，采用钢筋测力计进行钢筋砼支撑轴力量测；（5）地连墙内力监测：B2、C2、A2、D2地块在基坑四周中部各选取一幅地连墙进行内力监测(共4/2幅墙)，采用钢筋应力计量测，每幅墙于-8.00m、-12.00m、-16.00m、-20.00m、-24.00m标高处各设一组测点，每个断面设置2个钢筋计；（6）支撑立柱沉降的量测：选择交点处支撑杆件较多处立柱桩顶设一个沉降观测点，总数量不小于20%；（7）道路路面：沿临近基坑范围道路每隔25米设一观测点；（8）其他地下管线水平、垂直位移的量测：在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平9.1.2监测点布置监测点布置平面示意图9.1.3监测报警值表9.1.3-1B1、C1地块基坑监测报警值监测项目设计值警戒值报警值允许变形值变化速率累计变化值变化速率累计变化值（mm）（mm/d）（mm）（mm/d）（mm）墙顶水平位移MM’N段302182.524其余段352212.528墙顶竖向位移MM’N段202122.516其余段252152.520深层水平位移MM’N段352212.528其余段502302.540墙体内力（MPa）360216288周边地表竖向位移/2242.532立柱沉降202122.516坑外水位/5002000给水管/215燃气管/210B1地块支撑轴力（kN）CL1-1CL1-2820049206560CL1-31240074409920CL2-1CL2-213700822010960CL2-314600876011680C1地块支撑轴力（kN）CL1-1CL1-2890053407120CL1-31240074409920CL2-1183001098014640CL2-2CL2-315200912012160CL2-4CL2-515600936012480CL3-1189001134015120CL3-2CL3-3178001068014240CL3-4CL3-4167001002013360表9.1.3-2B2地块基坑监测报警值表9.1.3-3C2地块基坑监测报警值表9.1.3-4A1+D1地块基坑监测报警值表9.1.3-5A2地块基坑监测报警值表9.1.3-6D2地块基坑监测报警值9.1.4各监测布置方法（1）围护顶垂直位移及水平位移监测基坑开挖期间大面积土方卸载，围护体亦将产生垂直、水平位移，为掌握围护体顶部变形信息，应布设围护顶位移监测点，压顶圈梁水平位移观测点。监测点在围护顶圈梁浇捣压顶时布设，即压顶混凝土浇捣后3～5个小时，按测点布置图位置插入预先准备好的沉降标，沉降标顶部高于压顶梁顶标高5mm左右。（2）深层水平位移监测（测斜）本项监测利用测斜仪探头深入到围护体内部，用测斜仪自下至上测量预先埋设在围护体内的测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施工过程中，围护体在各深度上的水平位移的情况。测斜孔尽量布置在墙体弯矩最大处（跨中位置），以便及时得到变形最大值，其平面位置与墙顶位移监测点对应设置（尽量重合）。测斜管用Ф70mmPVC管，绑扎在地连墙（钻孔灌注桩）的钢筋笼上，深度与桩长度一致；测斜管内壁有二组互成90°的纵向导槽，导槽控制了测试方位，并应保证让一组导槽垂直于基坑墙体，另一组平行于基坑墙体。埋设时，接头用胶水粘牢，管内充满清水。围护测斜监测点安装示意图（3）坑外潜水水位监测水位观测井兼做回灌井布设在基坑四周孔深为28.5m，底部滤水管长26.5m，上部实管长1.0m。水位管外自底部向上回填滤料，确保土内地下水顺利流入水位管内；上部1.0m处回填粘土，回填需密实，确保起到有效隔水效果。水位观测孔设在围护止水帷幕外侧2m处，安装时先在土体内钻孔至设计深度，然后将带有进水孔的水位管放入孔内，再于管外依次回填滤料和粘土，并在管口设必要的保护装置。水位观测选用Ф325桥式过滤器管，采用钻孔埋入法埋设，其埋设深度应至少进入含水层4米。坑外地下潜水水位监测点安装示意图（4）支撑轴力监测基坑土体卸荷引起坑内外侧土压力失衡，此时围护体系特别是支撑将起到抵抗外侧土压力以维持内外平衡的作用，但由于土体作用的非确定性（土质的地域性和干扰因素的复杂）施工和设计的经验性，设计支撑所起的作用即支撑轴力在时空分布上可能会与原定意想不一致，或在某种程度上以受监控基坑特有的规律进行发展，为把握实际发生的情况，及时为设计和施工提供控制和更改依据，确保基坑的安全，对该项目必须进行监测。支撑轴力监测点主要选择受力较大起主要控制作用的断面进行布置，同时要考虑全面性和代表性，获得较真实的支撑轴力数据。钢筋混凝土支撑轴力监测点一般设在支撑长度的1/3处。支撑轴力监测传感器采用钢筋应力计，在预定埋设位置截断支撑主筋用钢筋应力计置换，把500mm左右长的钢筋应力计串联其中，传感元件的外接连杆应与焊接钢筋相同直径，焊接安装好后的信号传输线应沿主筋方向安全有效地捆绑并引出，引出部位应设置套管等加以保护。混凝土支撑钢筋测力计安装示意图（5）支撑立柱垂直位移监测坑内立柱起到支撑荷重支承作用，并确保支撑杆件稳定和支撑平面刚度，但由于基坑开挖卸荷作用，以及结构或施工荷载的影响，作用于立柱上的竖向力会有不同程度的变化，从而引起立柱的隆沉变化，如该变化过大，对整个支撑体系将带来不必要的外力而引起支撑失效、结构溃散，造成安全事故。故对立柱隆沉的变化监测不可忽视，必须进行。立柱测点宜选择支撑交汇荷重较大及开挖较深、扰动较大处进行布置。本工程支撑为钢筋混凝土支撑，可将立柱监测点直接在立柱顶端对应的支撑表面，布设方法参照围护体顶水平、垂直位移监测点布设方法。（6）地表垂直位移监测垂直基坑边线以50m间距布置周边地表垂直位移监测断面，每条断面测线从基坑边向外由密至疏（间距5m、5m、6m、6m、6m）布设，测点采用长约800mm的Ф16mm螺纹钢插入土体中，在其上部浇捣200mm混凝土以固定钢筋。若遇到地表有结构硬层覆盖，则用取芯机钻穿硬结构层，再用长约800mm的Ф16mm螺纹钢插入结构层下的土体中，并浇捣混凝土以固定钢筋，避免监测数据的失真。如果在通行的市政道路位置，不便于开挖的区域，则采用布设道路沉降钉的形式。（7）监测点的保护工程监测中，由于测试元器件基本埋入混凝土或土体内，这样使其具有“唯一性”和不可维修的性质。因此除切实认真做好有关测斜管、传感元件的安装埋设工作外，对测点/孔的现场保护工作也非常重要。1）为避免泥土、污物或其它物质进入仪器、导向或其它部分，影响测试结果或造成测试无法实施，也为了在使用、施工过程中不轻易遭到破坏，影响监测数据的及时性、完整性和连续性，必须对所有安装埋设监测设施设立保护装置进行保护。2）监测点应明确标示监测点的点号，同时在埋设工作完毕后应向各方提交监测实际埋设图纸以供查找。3）日常监测过程中经常派人巡视各监测点，及时掌握监测点的完好状况，破坏的测点应在第一时间内尽可能的替换修补。9.1.5监测频率根据相关规范及设计、保护对象权属部门要求，本方案监测频率见下表。监测项目土方开挖前从基坑开始开挖倒结构底板浇筑完成后3天结构底板浇筑完成后3天到地下结构施工完成各道支撑开始拆除到拆除完成后3天一般情况应测项目影响明显时1次/天不明显时1-2次/周1次/天1次/天2-3次/周选测项目1次/周2-3次/周2-3次/周1次/周当出现下列情况之一时，应提高监测频率：（1）监测数据达到报警值；（2）监测数据变化量较大或者速率加快；（3）存在勘察未发现的不良地质条件；（4）超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工；（5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；（6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；（7）支护结构出现开裂；（8）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；（9）邻近的建筑突发较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；（10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。9.1.6监测数据处理及信息反馈（1）监测数据处理在现场设立微机数据处理系统，进行实时处理。每次监测数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，生成报表。监测成果当天提交给业主、监理、总包方及其它有关方面。现场监测工程师分析当天监测数据及累计数据的变化规律，并经项目负责人审核无误后当天提交正式报告。如果监测结果超过设计的警戒值即向建设方、总包方、监理方发出警报，提请有关部门关注，以便及时决策并采取措施。每个施工阶段提供监测阶段报告。监测工程结束后四周内提供监测总结报告。（2）监测信息反馈1）建立值班日志，每天详细记录工程进度及监测情况。2）建立日报表制度，每天及时提交日报表，其内容主要有：当天的监测结果在量测完毕及时反馈数据变形情况，当天向业主、监理、总包及其它有关单位提交监测成果。附基坑施工工况简图及典型监测点（孔）曲线图。通过监测数据对基坑支护体系及周围环境变形作简单分析。监测数据如果发生异常或监测结果超过设计的警戒值后，及时向业主、监理、总包及其它有关单位发出警报，提请有关部门关注，以便及时决策并采取措施。阶段监测报告主要内容：对阶段监测成果进行小结，绘制时间～变形曲线；空间～变形、空间～内力等时态曲线；结合施工工况和监测数据对监测对象进行稳定性、安全性分析、对比，对施工程序、进度控制等提出建议。9.2地铁监测及应急预案为了在施工过程中准确、严格地执行南京市有关轨道交通管理和保护的规定，将保护轨道交通S3/7#线及周边环境的安全变为现实，项目全面负责协调内部、轨道交通监管单位、设计单位、勘察单位、监测单位之间的关系；项目总工程师负责轨道交通保护方案的审核、报批和实施过程中的监督；项目地块经理部负责轨道交通安全保护各项措施的实施，并负责轨道交通监测数据的分析和信息反馈，参与保护方案的制定。9.2.1应急救援物资的储备由物资部门设立专用仓库，用以储备砂子、编织袋、木料、型钢、灭火器及其它抢险必备材料、器械和医疗急救设备等救援物资，并按规定数量配备或结合工程实际情况和特点备足数量。救援物资由专人进行统筹储备管理，注明应急专用，严禁私自挪用。安质部负责人定期组织检查，核实数量，调试设备性能，做到紧急情况发生时能立即投入使用。见下表：（1）常备应急材料表序号材料、设备名称型号数量存放地1灭火器个80现场2应急照明灯具电池式40套办公室3防潮照明灯电池式20只办公室4潜水泵DN50-15-2.220台现场5污水泵DN50-15-420台现场6帆布水管DN5050卷现场7电缆线3*16+11000m现场8常用工具包8套现场9管子钳36″6把库房10油压千斤顶50T8库房11型钢撑圆钢柱630*151020m库房12防毒面具50个库房13编织袋/2000只库房14木支撑、板材10m3现场15医药箱纱布、棉球、酒精5个办公室16担架付2办公室17普通水泥42530T现场18快干水泥硫铝酸盐水泥10t库房19砂40m³现场20速凝剂3T库房（2）常备应急设备表序号材料、设备名称型号数量存放地1注浆机ZYB502台现场2挖掘机2002台（租用）现场3250KW发电机MWL/34540/HS11台现场475m³空气压缩机VHP13/712台现场5小型电焊机2X7-4008台现场6工程车/2辆(租用)现场7汽车吊/1台（租用）现场8小汽车3台经理部9.2.2日常检查和演习根据应急预案安排，定期对各项制度执行情况进行检查，对装备和通讯设施进行检查调试，对应急专用物资进行检查检验，对救援队伍的组成和训练情况进行检查摸底。包括基坑坍塌抢险演习、基坑救护伤员演习和发生火灾时紧急疏散、救火演习等。并通过演习发现问题，进一步完善、促进应急处理能力，提高实际应急处理水平，达到良好实战效果。使工程事故应急处理预案真正做到有预案、有措施、有效果。9.2.3基坑坍塌应急救援预案（1）第一时间内向120急救中心求援，同时电话通知应急指挥小组。（2）抢险小组组长带领抢险小组成员到材料仓库内领取所需的抢险器材，5分钟内赶到坍塌现场。（3）及时疏散无关人员，工作要求有序进行疏散，做到不惊慌失措，勿混乱、拥挤，减少人员伤亡。由安全员负责维持现场秩序，安置伤员及引导救护车辆进出施工现场，确保救生通道的畅通。（4）现场在基坑周边设置警戒标志和范围，禁止无关人员及车辆进入警戒区，维护现场治安秩序。同时及时清理边坡上堆放的材料，防止造成再次事故的发生。（5）现场指挥用铁锹开挖坍塌的土方，保证被埋在土内的人员得到及时救护并对坍塌周围的边坡进行注浆加固。（6）对伤者的救助见人员受伤害应急救援预案。9.2.4支撑失稳应急救援预案支撑失稳前有拱起或下沉的先兆，支撑轴力监测也会发生异常，一旦发现此类先兆立即停止开挖，在有可能失稳的支撑旁加设支撑，并施加预应力。对水平撑出现异常时，现场马止停止开挖，组织人员对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，立即复加预应力；同时对水平钢支撑采用局部加固，两头与冠梁连接牢固。并将有关数据反馈给设计部门，共同分析原因，制定对策。9.2.5围护结构渗漏处理应急预案土方开挖后若发现围护结构有渗漏，根据渗漏严重程度，分别采用坑内堵漏、坑外堵漏或两者相结合的方式。（1）坑内堵漏：轻微漏水时，用硫铝酸盐水泥或环氧树脂临时封堵（预埋引流管）。（2）坑外堵漏：出现较严重的渗水甚至涌砂时，在基坑外侧对应部位采取双液注浆加固止水，同时在基坑内裂缝处采用硫铝酸盐水泥、环氧树脂等材料对裂缝进行补强和抗渗漏处理。注浆管采用Φ32、壁厚3.25mm焊接钢管，钢管长度分4m及6m两种。注浆管中部管壁四周采用台钻钻8mm压浆孔，纵向的孔间距15cm，呈梅花形布置，防止注浆出现死角。注浆管尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊φ8环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。注浆管前段封闭，加工成锥形端头，以便插打，并防止浆液前冲和砂砾等杂物进入注浆管。速凝结剂(水玻璃)必须在确认水泥浆液从出水点溢出后，才能开启另一台液压注浆泵投放速凝结剂(水玻璃)。注浆时注浆管压力可控制在1.