某车站基坑监测方案Word文件下载.docx
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工程概况
1.1工程概况
X西站城市配套二期工程-X西路下立交项目位于XX区,X西路是紧邻X西客站北广场北侧的一条重要的城市主干道,下立交位于X西路道路下,地铁2号线以上,地道西侧穿过规划3路后设置洞口,东侧穿过规划纵10路后设置洞口。
设计范围为桩号K0+240(西接地点)至K1+890(东接地点),包括范围内的X西路人行地道及位于北广场的X西路下立交附属用房,不包括两端接线道路工程(该部分在道路设计中体现)。
下立交全长1650米,其中暗埋段长度1261米,西侧敞开段长度为159米,东侧侧敞开段长度为230米。
其中下立交主体隧道宽度为20.1米,面积为33165平方米。
图2-1工程效果图
图2-2工程平面图
图2-3现场踏勘平面图
1.2工程地质概况
1.2.1水文地质条件
X市西客站城市配套二期工程—X路下立交工程范围内无河流及明渠等地表水体通过。
黄河为该区域最大的干流水系,从拟建场区北约1.5km处自西向东流过。
X属黄河流域上流,河川径流补给为暴雨补给型。
径流的年内分配因受补给条件的影响四季分明,一般规律是:
冬季(12~2月)干旱降水少,径流靠地下水补给,最小流量出现在1-2月,这一时期为枯季径流,来水量占全年总量的6.1%~15.2%:
春季(3~5月)以后气温明显升高,流域积雪融化和融冰形成春汛,流域显著增大,来水量占全年总量的14.0~16.2%;
夏秋两季是流域降水较多而且集中的时期,也是河流发生洪水的时期,(6~11月)来水量占全年总量的53.1%~87.526。
随着黄河上游梯级水库的兴建,特别是龙羊峡水库的调节,使径流的年内变化趋于均匀,枯水期12月~2月径流量占年径流的百分数由天然情况的10.9%增加到l6.0%,汛期7~10月由天然的56.4%降至41.7%。
地下水潜水位埋深约16.0-19.2米,水位高程1516.24-1517.54,地下水赋存于卵石层中,水位年变幅1-1.5米左右。
根据地下水位埋深及场区底层结构特点,拟建工程可不考虑地下水对施工的影响。
1.2.2地形条件
X市西客站城市配套二期工程一X路下立交工程位于青藏高原东北缘地貌阶梯带附近,大地构造属祁连山褶皱系中祁连隆起带的东段。
新构造运动基本特点是受庄浪河凹陷带的影响,在X地区呈现次一级的隆起和凹陷,自西向东依次为八盘峡隆起、河口凹陷、虎头崖隆起、X凹陷、皋兰山-九洲台隆起,城关凹陷及桑园峡隆起。
由于这些隆起,将黄河河谷分割成串珠状的次级盆地,自西而东有:
八盘峡至柴家峡之问的新城一河口盆地,柴家峡至金城关之间的西固—X盆地,金城关至桑园峡之问的城关—燕滩盆地。
三个相联的河谷盆地,东西长达50Km,最宽处达7.5Km.最窄处不足1Km。
黄河在三个盆地均发育有多级阶地,其中西固一X盆地和雁滩一城关盆地河漫滩和一、二级阶地较发育。
新城一河口盆地规模较小,河漫滩和一级阶地不发育。
1.3周边情况
根据现场踏勘,发现道路两侧及道路中间有雨水管道、污水管道、燃气管道、给水管道、电力电缆,通讯光缆、热力管道、电信光缆,等八条管道。
表2-1
序号
名称
直径
埋深(m)
位置
1
给水管道(配水管)
900(400)
1.3(1.2)
道路两侧
2
电信光缆
/
2.3
3
污水管道
DN500
4
通讯光缆
5
路灯电缆
6
燃气管道
2.5
7
雨水管道
DN800
1.8
路中
8
热力529管
1.5
中向南15.4m
在施工前,应将所有管线全部迁移出道路施工范围后,再进行各项工序施工。
下立交原有管线分布图如下图所示:
图2-4下立交原有管线分布图
下立交改迁后管线分布如下图所示:
图2-5下立交改迁后管线分布图
1.4监测意义
基坑监测是指在施工及使用期限内,对建(构)筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作。
在基坑的施工及使用期间,及时发现并时时掌握基坑及周边建筑物的各项变形特征,并采取相应的有效措施,从而最大限度的提高基坑的安全稳定性,真正实现信息施工,具有相当重要的意义。
通过监测可获得基坑的支撑轴力、支护结构桩顶水平位移和沉降、支护结构变形、地表沉降、地下水等参数,并结合周边建筑物沉降、倾斜、裂缝情况实时进行基坑安全性分析,将其成果及时提供给业主、设计、施工、监理,做到信息化施工,保证工程结构及周边环境的安全,减少施工对周边建(构)筑物、路面及管线等周围环境的影响,从而有效地将施工控制在安全范围之内。
同时,积极配合业主进行与本工程有关的科研、监测、测试工作,积累资料和经验,为今后的同类工程设计提供类比依据。
施工部署
1.5施工重点与难点分析
1、开挖范围大。
本工程为明开挖施工,开挖深度约0.7m-17.4m,基坑长度1650m,面积约为33165平方米。
因此,布设监测点时需要有针对性布设备用监测点,以防施工破坏,在初次监测时均采集初始值,在监测过程中若发现有异常变形或施工中发生异常情况、雨季施工期间将加密监测和巡视频率。
2、周围环境复杂。
周边车流量大,距离建筑物较近,动荷载及不确定因素较多,致使基坑变形因素增多。
监测时按照工期要求,将人员分为多个监测组,各组循环作业,每组均要求熟悉所有监测项目的安装和监测过程,同时交替驻场,保证整个监测过程不会因人员的变化而受到影响。
3、加强风险意识。
由专业结构齐全,经验丰富的岩土工程、地下工程、变形监测结构设计等专业人员对风险工程的监控信息及时分析处理并根据汇总的监测数据、施工单位和监理单位的监测资料以及施工资料进行针对性的风险评估分析,一旦发现监控信息异常情况尽快报送专项负责人和项目总负责人及项目总工,项目总负责人根据监控信息的异常情况进行决策并组织专家咨询评估,甄别风险预警情况,适时启动相应的风险预警报送。
积极开展应急处理事务。
1.6材料准备
基坑监测物资准备如下表所示:
表31
材料名称
规格
单位
数量
备注
全站仪
徕卡TD2002型
台
监测
水准仪
苏光
测斜管
70,PVC管
个
120
桩体通长埋设
滑动式测斜仪
CX-3C
振弦式应变计
内埋式
JL-B
根据情况而定
埋设于混凝土支撑钢筋内
表面式
35
焊接与钢支撑表面
电子测力仪
sauter
应变仪
EBJ-50
9
应力传感器
JX1-3
10
土压力计
XS-160
500
垂直于受力方向安装
1.7施工准备
加强对冬期施工的专业技术培训和施工技术交底。
组织有关人员学习贯彻有关基坑监测的国家规范、规程、标准和有关技术文件,尤其重视对操作人员的培训。
编制基坑监测方案,核对图纸。
确定各种材料的规格,以及操作要点。
1.8组机机构
为保证基坑的安全施工,我部特成立基坑监测工作领导小组。
组长:
孟宪洲
副组长:
高志鹏、徐文成、马素华、张兆仁
成员:
陈琳、崔胜鹏、李长胜、王智辉、吴红星、刘强、段慧武、张朋、周博杰、周永军、董爱香、李选民、舒凯、余树红、闫德崇、刘泽亮、黎源
组员职责
全面负责基坑监测总体协调、管理工作。
负责基坑监测现场管理工作,全面负责基坑监测现场管理工作及方案、材料的配置、施工相关质量保证措施及相应纠正措施的处理。
技术部部(陈琳、刘泽亮、黎源):
测量人员负责督导专业队伍的日常监测工作,并核对报警值,以及对基坑周边巡视工作,一旦有超过报警值的情况,立即向项目部进行汇报。
技术人员负责基坑监测方案的编制以及材料的确认。
安全部(李长胜):
全面负责基坑监测安全监督管理。
物资部(王志辉、吴红星):
全面负责冬期施工物资监督管理,确保物资材料及时到位,质量合格。
工程部(崔胜鹏、刘强、余树红、舒凯、闫德崇、段慧武、张朋):
负责各区域基坑监测点的布置施工,以及后期测量监测的配合,以及对基坑周边巡视工作,一旦有超过报警值的情况,立即向项目部进行汇报。
质量部(周博杰、周永军):
全面基坑监测施工质量监督管理。
主要施工方法
1.9施工期间变形监控测量
1.9.1检测项目及内容
根据招标文件和设计图纸,X西路下立交工程主要检测内容如下表所示。
X西路下立交工程主要检测内容
表4-1
监测项目
仪器设备
监测类别
灌注桩顶部水平位移
必测
灌注桩顶部垂直位移
全站仪和水准仪
灌注桩内部水平位移(测斜)
测斜仪
支撑轴力监测
钢筋应力计
灌注桩内外侧土压力
土压力盒
地下水位监测
水位仪
立柱桩隆沉
周边地面沉降和裂缝观测
水准仪和裂隙观测仪
安全巡视检查
现场巡视
1.9.2监测频率
本工程监测频率以能及时反映监测对象所测项目的重要变化过程,而又不遗漏其变化时刻为原则。
基坑及周边环境监测根据监测项目对基坑及周边环境安全的影响程度,设定不同的监测频率;
各项监测的时间间隔根据施工进程确定。
当变形超过有关标准或场地条件变化较大时,加密观测。
当有危险事故征兆时,进行连续监测。
(1)围护结构施工阶段,周边铁路、建筑、道路、管线等设施监测频率应符合各主管部门的要求,且不少于每三天一次;
(2)基坑开挖阶段所有测点每天至少一次;
(3)底板浇筑完毕15天后,每两天一次;
(4)拆撑期间每天至少一次;
(5)特殊紧急阶段视情况另定。
1.9.3监测报警值
根据设计图纸要求各监测项目报警值具体如下表所示。
表4-2
与地铁2号线合建段(报警值)
其余范围(报警值)
围护结构(灌注桩)测斜
20mm,2mm/天
15mm,2mm/天
坑外土体测斜
12mm,2mm/天
围护结构(灌注桩)顶部隆沉与位移
10mm,2mm/天
坑外地表沉降
15mm,1mm/天
25mm,2mm/天
坑内外水位变化
750mm,200mm/天
混凝土支撑轴力
第一道3000KN
说明:
对于各监测项目的日变化量速率,当其连续两天达到日报警值的情况下应报警。
1.10灌注桩顶部水平位移监测
灌注桩顶部的水平位移、竖向位移会影响到基坑内主体结构的施工空间及周围环境安全。
所以,围护结构顶部水平位移、竖向位移监测为必测项目。
通过监测位移量必要时调整基坑开挖顺序和速度、反算地层的水土压力,确保基坑和周围环境的安全,并对测斜观测计算结果进行校核。
1.10.1监测控制网的布设原则
(1)水平位移监测网布设形式
该工程灌注桩顶部水平位移监测网采用导线网,导线采用闭合导线形式,起始并闭合于本通道工程已有控制点的精密导线上。
(2)水平位移控制点布置原则
灌注桩顶部水平位移监测控制点布置的原则为:
1)控制点的选址将根据现场条件、周边工程特点等确定;
2)控制点选通视良好,且易于长期保存和观测的位置;
3)控制点的分布应方便引测定全部观测点的需要,每个相对独立的测区点个数均不应少于3个,以保证必要的检核条件。
(3)控制点的埋设
控制点点位应选在质地坚硬、稳固可靠、便于安置仪器、便于保存的地方,视野应相对开阔,便于加密、扩展和寻找,利用明显参照物作为指向标志;
相邻点之间应通视良好,以不受旁折光的影响为原则;
相邻两点之间的视线倾角不宜太大。
根据现场地面条件的不同,可采用测钉式或水泥墩台式。
1.10.2水平位移测点布置原则
测点一般布置在灌注桩顶等较易固定的地方,而且真实反映基坑侧向变形,测点间距取为20米,在关键部位加密布置,测点布置后作出明显标记及必要的保护措施。
1.10.3观测技术方法及精度控制
灌注桩顶部水平位移采用精密全站仪进行监测。
水平位移的观测方法很多,可以根据现场情况和工程要求灵活应用。
常用的水平位移监测方法有:
视准线法、小角度法、控制网法和极坐标法。
本监测方案拟采用极坐标法。
在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪,精确整平对中,后视其它水平位移监测控制点,测定监测点与监测基准点之间的角度、距离,计算各监测点坐标,将位移矢量投影至垂直于基坑的方向,根据各期与初始值比较,计算出监测点向基坑内侧的变形量。
参照X市其它类似基坑监测项目的要求,本监测方案将水平位移监测的等级确定为二级。
测量采用二等水平位移标准测量,变形点的点位中误差≤±
3mm。
初次观测时,要对同一观测对象进行三遍观测后取平均值作为初始值。
1.10.4观测注意事项
(1)对使用的全站仪在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验,尤其时照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正;
(2)观测应做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;
(3)仪器安置稳固严格对中整平;
(4)在目标成像清晰稳定的条件下进行观测;
(5)仪器温度与外界温度一致时才能开始观测;
(6)尽量避免受外界干扰影响观测精度,严格按精度要求控制各项限差。
1.10.5数据分析与处理
观测记录采用PDA控制网测量记录程序进行,观测时可完成各项限差指标控制,观测完成后形成电子原始观测文件,通过数据传输处理软件传输至计算机,使用控制网平差软件进行严密平差,得出各点坐标。
通过各期变形观测点二维平面坐标值,计算投影至垂直于基坑方向的矢量位移,并计算各期阶段变形量、阶段变形速率、累计变形量等数据。
观测点稳定性分析原则如下:
(1)观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果;
(2)相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差(取两倍中误差)来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;
(3)对多期变形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。
监测点预警判断分析原则如下:
(1)将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较,如阶段变形速率或累计变形值小于预警值,则为正常状态,如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态,如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态,如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态。
(2)如数据显示达到警戒标准时,应结合巡视信息,综合分析施工进度、施工措施情况、基坑围护结构稳定性、周边环境稳定性状态,进行综合判断;
(3)分析确认有异常情况时,应立即通知有关各方。
1.11灌注桩顶部沉降(竖向位移)监测
为了更科学、准确的反应一个位置的水平、竖向变形动态,便于数据的分析与可比性,故水平位移与竖向位移监测点合二为一。
1.11.1基准网的布设原则
本通道工程监测工作的基准网,以其施工高程系统为基准。
其应符合见表4-3的要求。
垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
表4-3
等级
相邻基准点高差中误差(mm)
每站高差中误差(mm)
往返较差或环线闭合差(mm)
检测已测高差较差(mm)
二级
0.5
0.15
0.30
0.4
注:
表中n为测站数
基准网由基准点和工作基点构成,根据本通道周边待监测点的分布密度、风险工程的等级以及施工现场的具体情况分级埋设基准点和工作基点。
整个工程的高程控制网由分段布设的独立闭合环组成。
(1)基准点的布设
间隔一定的距离在通道两侧各布置两个基准点,其中每侧各一个为备用基准点。
基准点埋设于场地以外不易被破坏的坚固地面上,并设置明显标志,防止他人误破坏。
同时每月对所用基准点及所使用的施工工作基点进行校核,确定其精度,对于已破坏基准点,立即停用,并设置新的基准点,同时启用备用基准点。
(2)工作基点的布设原则
1)工作基点是每次监测工作的直接出发点,因此,工作基点的选取原则是要保证监测的便利性和稳定性,所以工作基点一般选在相对稳定的地段;
2)每个相对独立的测区的工作基点个数均不应少于3个。
3)工作基点要避开易遭破坏的地点。
4)工作基点主要采用足够长度的水泥桩埋入地面进行固定。
1.11.2沉降监测点的布设
灌注桩顶部测点布置在灌注桩顶部,用电焊将测点直接焊接于灌注桩顶部,能够真实反映灌注桩的竖向位移,对于偏危险区段,将加密布置测点,确保监测准确;
外侧土体顶部测点根据现场情况布置不易破坏的位置。
测点布置后作出明显标记及必要的保护措施。
1.11.3观测技术方法及精度控制
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观测点,一个测站不宜超过3个,如超过时,应重读后视点读数,以作核对。
地表监测基点为标准水准点(高程已知),监测时通过测得各测点与水准点(基点)的高程差,可得到各监测点的标准高程,然后与上次测得高程进行比较,差值即为该测点的沉降值。
在条件许可的情况下,尽可能的布设水准网,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。
竖向位移监测按国家二等水准测量精度要求进行。
观测仪器采用精密水准仪,配铟钢标尺进行沉降监测。
高程控制测量及首次沉降观测采用往返测或单程双测站观测方式,其他各次沉降观测可采用单程观测。
视线长度小于50m,前后视距差小于2m,视线高度大于0.3m。
为便于校核,观测基准点数量不应少于两点,且应设置在施工影响范围以外。
二等水准测量执行技术标准见表1-4。
二等水准观测主要技术要求
表4-4
仪器类型
视线长度
前后视距差
前后视距较差差累积
基辅分化或红黑面读数较差
基辅分化或红黑面高差较差
二等
DS1
50m
1.0m
3.0m
0.5mm
0.7mm
1.11.4观测注意事项
(1)应在项目开始前和结束后对使用的水准仪进行检验,项目进行中也应定期进行检验;
(3)每测段往测和返测的测站书均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正;
(4)由往测转向返测时,两标尺应互换位置,并应重新整置仪器;
(5)完成闭合或附合路线时,应注意电子记录的闭合或附合差情况,确认合格后方可完成测量工作,否则应查找原因直至返工重测合格。
1.11.5数据分析与处理
检查原始记录,确认无误后使用专用水准网平差软件进行严密平差,得出各点高程值。
根据已有观测数据及图表对观测点稳定性进行分析,首先分析变形量,当本次变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;
当累计变形量出现明显的变化趋势时,应视为有变动。
其次对观测速率进行分析,当阶段变形速率超出控制值时,则应根据被监测对象的风险等级、施工进度、施工措施情况、支护结构稳定性、周边环境稳定性状态,进行综合判断,并及时报告甲方及有关各方及时采取有效防范措施。
1.12灌注桩内部水平位移监测(测斜)
1.12.1测点布置与埋设
(1)埋设方法
灌注桩变形监测孔埋设于灌注桩内。
首先在预定位置设置直径为70mm的PVC测斜管,管内有互成90°
的四个导槽,使其中一对互成180°
的导槽与土体变形方向一致(与基坑边垂直),上下用盖子封好。
测斜管安装时机应为通道基坑开挖之前,在灌注桩上钻孔,然后埋设测斜管。
测斜管应露出上部混凝土冠梁顶50cm,测斜管上部端口用密封盖进行封口,测试时拔出密封盖,测试完毕及时将密封盖盖上。
(2)埋设时机
测斜管的埋设与灌注桩平行进行,灌注桩施工前将测斜管绑扎于钢筋笼上并对管口进行保护,待混凝土浇筑后与灌注桩成为一个整体,可以有效反映灌注桩的水平位移。
若绑扎于钢筋笼上的测点在施工中被破坏,我司将根据实际情况在灌注桩上钻孔进行测点补充。
1.12.2监测方法与原理
侧斜仪是一种可精确测量沿垂直方向地层或围护结构内部水平位移的工程测量仪。
当测斜管深埋于稳定地层中或围护桩(墙)体内时,则各点位移可根据测读点间的倾角和距离换算出来。
测斜仪测试原理如图1-1所示,深层水平位移采用测斜仪施测。
测量时放入带有导轮的伺服加速度式测斜仪沿导槽滑动,由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角,因而能测出测斜仪所在位置测管的倾斜度θi,换算成该位置测斜仪上下导轮间(或分段长度)的位置偏差Δd:
式中,L为量测点的分段长度(一般为0.5m)。
自下而上累加可知各点处的水平位置:
与初值相减即为各点本次量测的水平位移。
图4-1测斜仪测试原理示意图
观测时的具体步骤如下:
(1)将测头导轮卡置在预埋测斜导管的滑槽内,轻轻将测头放入测斜导管中,放松电缆使测头滑止孔底,记下深度标志。
当触及孔底时,应避免过分冲击。
将测头在孔底停置约5分钟,使测斜仪与管内温度基本一致。
(2)将测头拉起至最近深度标志作为测读起点,每0.5m测读一个数,利用电缆标志测读测头至测斜管顶端为止。
每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧,以防止读数不稳。
(3)将测头调转180°
重新放入测斜导管中,将测头滑到孔底,重复上述步骤在相同的深度标志测读,以保证测量精度。
通常采用正反测量的目的是为了提高精度,导轮在正反向滑槽内的读数将抵消或减小传感器的零偏和轴对准所造成的误差。
(4)现场测读记录
差值=读数E-读数W
E表示上导轮方向,W表示上导轮调转180°
的方向,差值表示在该测点0.5m测管的水平位移的2倍。
(5)测斜曲线
将在灌注桩同一测斜管的不同深度处所测得的累计变位值点在坐标纸上连接起来,从而得到位移—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。
1.12.3监测精度与采用仪器
测斜仪的系统精
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- 车站 基坑 监测 方案