地下空间深基坑监测实施监理细则DOCWord文件下载.docx
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底板位于6-1粘土层,属深基坑。
根据建质(2009)87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》之规定,本工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,需要专家论证。
本工程分为A、B两个基坑。
根据中铁第四勘察设计院集团有限公司围护设计方案,远离地铁侧基坑(A坑)采用800mm厚地下连续墙+三道内支撑,临近地铁侧基坑(B坑)地下连续墙采用H型钢接头+四道内支撑(一道混凝土撑+三道钢支撑),A坑与B坑采用∅1050@1250钻孔桩+三轴搅拌桩进行分坑。
围护结构与主体形成复合式结构。
1.2基坑周边环境
基坑南侧距在建轨道交通4号线支线溪霞路站主体结构边线距离为31.2m,溪霞路站现正施工主体结构基坑开挖;
基坑北侧有一根10kV高压电缆,施工前需改迁;
北侧为现状道路(友翔路),东侧为空地;
西侧为库特勒101-104厂房(闲置待开发),厂房为桩基础,距离最近处为13.33m;
库特勒105厂房位于地下空间范围内,基坑开挖前需拆除;
1.3地质条件
本工程场地位于苏州市吴中区东太湖路、溪虹路、友翔路包含范围内,部分水塘及淤泥较厚地段已进行回填。
场地内地面标高一般在2.30~4.22m左右,地形开阔平坦略有起伏,地貌类型属第四系冲湖积平原类型。
1、各土层分布规律及工程性质,自上而下分别为:
1-1杂填土:
杂色,结构松散,主要由粘性土、石子、砖块等建筑垃圾组成,局部建筑垃圾分布较多,含硬杂质>25%(东太湖路、厂房道路地段顶部0.5m分布有沥青路面,厂房内地段表层0.5~1.6m为混凝土)。
1-2素填土:
杂色,结构松散,主要成分为粘性土,土质不均匀,局部夹有少量碎石。
1-3人工填石:
以石英砂岩为主,粒径为10-30cm,系近期回填形成,存在于东太湖路地段钻孔中。
2淤泥:
灰色,流塑,土质不均匀,含有机质,夹有泥炭质土,局部为淤泥质粉质粘土,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性高。
该层场地内大部分布,由南往北逐渐增厚。
3-1粘土:
灰黄~褐黄色,可塑~硬塑,土质较均匀,含铁锰质氧化物,无摇振反应,切面有光泽,干强度和韧性高,压缩性中等。
该层场地内部分分布。
3-2粉质粘土:
灰黄~黄褐色,可塑,土质较均匀,含铁锰质氧化物,夹青灰色条纹,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
该层场地内大部分布。
4-2粉土夹粉质粘土:
灰黄~褐黄色,稍密~中密,土质不均匀,夹薄层状粘性土,局部夹粉砂,摇振反应迅速,切面粗糙,干强度和韧性低,压缩性中等。
5-1粉质粘土:
灰色,软塑,土质不均匀,夹薄层粉土、粉砂,局部较多,含云母、有机质,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
该层全场地分布。
6-1粘土:
暗绿~灰黄色,局部为灰黄色,可塑~硬塑,土质较均匀,含铁锰质氧化物,局部为粉质粘土,无摇振反应,切面有光泽,干强度和韧性高,压缩性中等。
6-2粉质粘土:
褐黄~黄灰色,局部为灰绿色、灰蓝色,可塑,土质较均匀,含铁锰质氧化物,夹少量粉土,局部为粘土,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
6-3粉土夹粉质粘土:
灰色~灰黄色,中密,土质不均匀,夹有薄层粉质粘土,摇振反应迅速,切面粗糙,干强度和韧性低,压缩性中等。
该层场地内局部分布。
7-1粉质粘土:
灰~灰蓝色,软塑~可塑,土质不均匀,含有机质,夹薄层粉土,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
7-2粉质粘土夹粉土:
灰色,软塑,局部可塑,土质不均匀,夹有粉土,粉土呈中密状,摇振反应缓慢,切面光泽度一般,干强度和韧性一般,压缩性中等。
7-3粉质粘土:
灰色,软塑,局部呈可塑状态,土质不均匀,含有机质,夹薄层粉土,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
8-1粉质粘土:
灰~灰蓝色,可塑,局部硬塑,土质较均匀,含铁锰质氧化物,夹薄层粉土,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
9-1粉土夹粉质粘土:
灰色,中密~密实,含云母,土质不均匀,夹薄层粉质粘土,摇振反应迅速,切面粗糙,干强度和韧性低,压缩性中等。
9-2粉质粘土:
灰色,软塑,土质不均匀,含云母、有机质,夹薄层粉土,无摇振反应,切面稍有光泽,干强度和韧性中等,压缩性中等。
9-3粉土夹粉质粘土:
10-1粘土:
灰色,软塑,局部呈可塑,土质较均匀,局部夹有粉质粘土及粉土,无摇振反应,切面有光泽,干强度和韧性高,压缩性中等。
10-2粘土:
青灰色,可塑,局部呈软塑,土质较均匀,偶夹薄层粉质粘土及粉土,无摇振反应,切面有光泽,干强度和韧性高,压缩性中等。
水文地质条件:
2、水文地质条件
场地浅层地下水中孔隙潜水主要赋存于浅部填土及粘性土中,水位埋深0.30~1.70m,标高0.86~2.59m,稳定水位埋深0.40~3.00m,标高0.25~2.62m。
微承压水:
根据场地工程地质情况,场地上部对工程可能存在影响的微承压水主要赋存于4-2粉土夹粉质粘土中,水位标高2.20~2.76m。
承压水:
承压水层位于9-1层,水位标高位于-2.5~-4m之间,埋深较深,对本工程无影响。
水、土腐蚀性评价:
本工程场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性,在干湿交替条件下具弱腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。
场地地下水稳定水位埋深较浅,土的腐蚀性可参照水的腐蚀性评价确定。
1.4基坑围护结构设计情况
北区分为A、B两个基坑。
远离地铁侧基坑(A坑)采用800mm厚地下连续墙+三道内支撑,临近地铁侧基坑(B坑)地下连续墙采用H型钢接头+四道内支撑(一道混凝土撑+三道钢支撑),A坑与B坑采用∅1050@1250钻孔桩+三轴搅拌桩进行分坑。
设计原则:
1.基坑支护结构的设计安全等级为一级
2.结构抗震设防烈度为7度
3.根据基坑保护等级,确定以下控制参数地面最大沉降量≤0.1%H;
围护结构最大水平位移≤0.15%H(H为基坑开挖深度)
4.围护结构采用荷载-结构模式,按施工顺序逐阶段计算。
计入支撑作用时,考虑了支撑设置时墙体已有的位移和支撑的弹性变形
5.荷载取值及其分项系数按《建筑结构荷载规范》的要求确定,除以下注明外,其余均按有关规范规定进行取用。
1)侧向水、土压力:
施工阶段水土压力按朗金主动土压力水土合算计算(粉土采用水土分算)。
2)施工期间地面超载:
按20kPa考虑;
路面板上的施工堆载不得大于10kPa,且距离基坑边不得小于4m。
6、盖挖路面系统设计采用的路面荷载为城-B级汽车荷载,重车不得超过300kN,每个盖板区格不得超过一辆。
基坑开挖前二十天采用内井点对坑底进行预降水、疏干,以加固坑内土体,基坑降水深度应控制在基底以下3m。
基坑开挖时,坑内的疏干井应全部开放,必须保证降水效果,墙外设置适量的水位监测孔,以监测墙体内降水对墙外水位的影响,防止因墙内降水导致墙外地基土的沉降。
基坑周围上部应做好排水工作,防止雨水流入基坑,基坑顶部设置截水沟,地表裂缝处应予封堵,注意排走地势低凹处的集水,防止地表水流入基坑内和冲刷基坑;
基坑内设置排水沟,及时排除渗水。
基坑开挖需按照先浅后深的原则进行开挖,开挖纵向坡度不大于1:
3。
应分段分层进行,严格控制分段开挖时两头的土体坡度,确保土坡稳定。
严禁在基坑1倍深度范围内堆放弃土。
1.5工程监测等级
根据基坑开挖深度、周边环境及地质复杂程度,本基坑监测等级按一级基坑进行监测。
2.编制依据和监测执行标准
(1)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—99;
(2)《建筑地基基础设计规范》GB5007—2002;
(3)《建筑变形测量规范》JGJ08-2007;
(4)《基坑工程施工监测规程》DG/TJ—2001—2006上海市工程建设规范;
(5)《工程测量规范》GB50026—2007;
(6)《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2002;
(7)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002;
(8)基坑围护设计方案、地方现行的标准、规范和规程的有关规定和要求;
(9)本院ISO9001质量体系程序文件。
3.监测目的
基坑挖掘施工是一个动态过程,与之有关的稳定和环境影响也是一个动态的过程。
因此,在施工过程中,对基坑主体及周边环境进行三维空间全方位、全过程的监测,一方面是为工程决策、设计修改、工程施工、安全保障、和工程质量管理提供第一手监测资料和依据;
另一方面,有助于快速反馈施工信息,以便使业主及时发现问题并采用最优的工程对策;
还通过监测分析,为以后的设计积累经验。
通过对本工程围护结构的监测主要达到以下目的:
(1)通过系统性的监测,全面反映基坑支护结构、周边环境的变化情况和趋势,及时预报基坑施工中出现的不稳定因素,确保基坑安全、预防事故发生;
(2)将监测数据、信息及时反馈,为动态设计及信息化施工提供参数,使设计和施工达到优质安全、经济合理;
(3)将监测数据与预测值相比较,判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以确定和调正下一步施工,确保施工安全;
(4)将现场测量数据与理论预测值比较,用反分析法进行分析计算,使设计更符合实际,便于指导今后的工程建设;
(5)验证设计的合理性、科学性,为周边类似工程积累工程数据;
(6)保障国家和施工人员的生命财产安全及周边地区的社会稳定。
4.监测内容及测点布置
监测内容的选取和监测点的布设遵循“系统、经济、方便、直观”的原则,并结合施工工艺、围护结构形式、地质条件及周边环境等因素,考虑基坑施工引起的应力场、位移场分布情况布置,并抓住关键部位进行重点测量,做到测量数据与施工工况的具体施工参数配套,形成有效的监测系统,在优化的基础上选择最适合本工点的布点方案。
根据相关规范、设计要求针对本工程特点进行了优化,调整了部分监测点位和数量,优化后主要针对以下项目进行监测并布置测点(详见附图1):
表1监测项目及测点数量
监测项目
测点编号
测点数量
备注
围护结构裂缝及渗漏水观察
--
目测
围护结构顶部水平位移及垂直位移监测
D
10
基坑周围地表沉降监测
A
17
周边建(构)筑物沉降监测
F
20
立柱沉降/隆起监测
L
周边管线沉降监测
G
4
预估
围护桩侧向位移监测(测斜)
CX
14
支撑轴力监测
ZL
12
地下水位监测
WS
(1)围护桩顶部水平、垂直位移监测点
为了准确反映围护结构顶部水平、垂直位移情况,控制每个结构类型断面处变形情况,对围护结构顶部埋设测点进行监测。
A、围护结构垂直位移监测
沿围护结构顶部(圈梁)布置10个点,采用“T”形钢钉标志。
编号D1~D10.
B、围护结构顶部水平位移监测
布设方法及数量同上,点位与沉降监测点共用,在沉降监测点顶部中心冲一φ1mm的圆孔作为水平位移观测的对中标志。
(2)周围地表(道路、桥梁)沉降监测
为真实反映基坑周边地表(道路、桥梁)的沉降情况,防止沉降过大导致地表(道路、桥梁)沉降、地下管线破裂等,在基坑周围道路、桥梁上布置沉降监测点。
按周围地表(道路、桥梁)情况共布设17个观测点,编号为A1~A17。
(3)周围建筑物沉降监测
为防止基坑开挖时引起周边建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂等,在周边重要建筑物上布设沉降监测点,共布设20个观测点,编号为F1~F20。
(4)立柱沉降/隆起监测
为防止立柱沉降/隆起引起基坑的破坏,在关键立柱上布设沉降观测点,共布设10个观测点,编号为L1~L10。
(5)周边管线沉降监测
为防止基坑开挖时引起周边管线沉降,导致工程开裂,在周边管线上布设沉降观测点,编号为G1~G4。
(6)围护桩侧向位移监测
在内支撑的作用下,围护桩顶部位移很小,理论计算及实测经验表明围护桩腰部以下位移相对较大,因此需要监测围护桩侧向位移情况。
沿基坑周边共布设14个测点,埋设位置与地表沉降测点在同一断面上,每个点深度与钻孔桩等深,编号为CX1~CX14.
(7)支撑轴力监测
支撑轴力监测可清楚的反映开挖过程中支撑及围囹梁的受力变化,从而控制围护结构顶部位移和沉降,对基坑的开挖有明显的指导作用。
根据本工程支撑的分布情况,共布设12组监测断面,每组断面布设4个钢筋计,共48个监测点,编号ZL1~ZL12.
(8)地下水位监测
本次工程的关键是止水帷幕能不能止住水,其质量的好坏直接影响基坑开挖和结构施工。
本次监测重点将对地下水位变化情况进行监测,沿基坑外侧布设地下水位监测孔,共布设10个孔,孔深约10m,编号为WS1~WS10.
5.监测所用仪器配置说明及主要技术参数
监测工作所用测试仪器见下表。
表2监测仪器一览表
序号
监测内容
所用仪器设备
精度
1
围护结构顶部垂直位移监测
TrimbleDini12电子水准仪
0.3mm/km
围护结构顶部水平位移监测
LeicaTC-1201全站仪
1″
2
基坑周围地表沉降、建筑物沉降、立柱沉降、管线沉降监测
3
围护桩侧向位移监测
GN-1型数字显示测斜仪
9(″/F)
GJ-17型振弦式钢筋计、频率仪
≤±
0.1Hz
5
钢尺水位计SJ-92
±
1mm
以上监测所用仪器按相应规定均按期进行标定,并确保在有效期内使用。
6.监测作业方法和技术要求
6.1开挖前的现状调查及现场巡察
在施工前,先了解掌握监测对象的情况,对基坑开挖影响范围内的建(构)筑物、地下管线等现状进行调查,对现有裂缝等异常情况进行编号,量测裂缝的长度和宽度,拍照记录存档,并在施工过程中观测发展变化情况。
在施工过程中,加强现场巡察工作,对围护结构体系和周边环境定期巡察,并进行认真记录,现场巡察与现场监测相结合,可以更好的反映出围护结构变化情况。
尤其是本工程围护结构及渗漏水观察是重点,在开挖和支护后进行该项目的目测观察,可以直观、有效的反映围护结构体变形情况,目测结果可以供建设方调整土方开挖的时间和工序。
6.2平面控制和高程控制系统
平面控制采用工程独立坐标系统(以工程的主轴线或与其相平行的边线、红线等作为工程坐标系的主轴线);
高程控制采用工程设计工程系统;
已知控制点成果均由施工单位统一提供,做到基础数据统一。
作业时要遵守由高级到低级、逐级加密的控制测量原则,按基本点控制测量→工作基点测量→监测点材料的程序,注意各类点的监测、维护以及方便使用。
6.3变形监测点的布设
变形监测点分为基准点、工作基准点和监测点。
(1)平面基准点的布设:
平面基准点选在工程坐标系坐标轴或其平行线的延长线上,以仪器墩强制对中标志形式固定。
根据现场情况,至少应有3个仪器墩强制对中标志点组成首级平面控制网,点位设在直长边的延长线上,这样便于得到更为可靠的水平位移值,又可方便地利用直接法、小角度法、坐标法等观测。
平面首级控制点应相互通视,埋设在不受基坑开挖影响或影响较小的地方;
根据现场实际情况,选取稳定、可靠的定向点。
仪器墩需现场用钢筋混凝土浇筑、下部打入钢管。
(2)沉降基准点的布设:
沉降基准点一般布设在离施工现场(3倍基坑深度以上)安全稳定的地方,至少有3个点组成,首级高程控制网采用DSZ05型(一等观测的仪器)仪器施测。
点位可采用已有的牢靠、稳定的如构筑物基础、城市控制点等。
根据工作需要和方便,还可设置工作基点。
基准点一般与工程施工的基准点一致。
(3)测点标志:
地表沉降监测点标志:
如地表为坚硬的水泥、沥青等时,直接打入钢钉或打入Φ20~30mm、长300~500mm的半圆头钢筋(见下图);
在松软地面,也可以埋设预制的水泥标石,标石高500mm,上、下底边长分别为10mm、20mm或现场浇灌在合适的地方。
测点编号与设计图纸上的符号一致,顺序编号,用红油漆标注在点位旁明显处。
6.4沉降监测
沉降监测依据《工程测量规范》GB50026—2007,按照一等变形监测的等级要求进行观测。
仪器采用美国天宝TrimbDini12电子水准仪,条码铟钢水准尺,测量精度0.3mm/km。
(1)基准点观测:
基准点布设在3倍基坑开挖深度以外(如条件允许尽可能远一些),设置不少于3个沉降观测基准点,点位可布设在原有的、稳定的构筑物的基础上,或采用普通混凝土标石,埋设在原状土层中,基础和标石四周用混凝土浇筑。
观测时利用其中一点作为基准点,另外的点作为校核。
基准点应取最初连续二次观测的平均值作为初始值。
垂直位移监测基准网应采用水准测量方法一次布设成闭合环形的水准网形式,主要技术指标应符合下表
监测网等级
相邻基准点高差中误差
每站高差中误差
往返较差或环线闭合差
检测已测测段高差较差
一等
0.3
0.07
0.15√n
0.2√n
表3垂直位移监测基准网的主要技术要求(mm)
注:
n为测站数
垂直位移监测网施测应符合下列要求:
表4水准观测的主要技术要求(mm)
水准仪型号
视线长度(m)
前后视距较差(m)
前后视距累计较差(m)
视线离地面高度(m)
基辅分划读数差(mm)
基辅分划高差之差(mm)
DS05
15
1.0
0.5
0.4
注;
当采用数字水准仪观测时,不受基、辅分划读数较差的指标的限制,但测站两次观测的高差较差,应满足表中等级基、辅分划所测高差较差的限值。
(2)沉降观测点观测:
沉降观测点的精度应与相应等级的垂直位移监测网观测相一致,沉降监测点的标志,根据不同的建筑结构类型和建筑材料,采用墙(柱)标志、基础标志和掩蔽式标志等形式。
各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点。
对建筑物,沉降点设置在房脚,用“L”形螺纹钢固结在墙体内。
对于基坑周边地表、道路、坡顶,在被测位置埋设“T”字型测标。
对于基坑周边地下管线,观测点设置在三通、阀门、窨井等特征点,可使用抱箍等方法设置测标,在不宜开挖的地方,亦可采用钢筋(Φ>20mm)直接打入地下(紧靠管线基坑一侧),其深度应与管底一致,作为观测标志。
布设时需有关管线单位配合埋设(观测的主要管线为燃气、电力电缆、主要雨污水管线)。
沉降观测宜采用几何水准方法,沉降观测点应与水准基准点或工作基点组成闭合环或附合水准路线,取最初连续二次观测的平均值作为初始值。
6.5水平位移观测
水平位移观测按照一等变形监测的等级要求进行观测,仪器采用徕卡LeicaTC—1201全站仪,标称精度:
测角1″,测距2mm+2ppm。
水平位移监测精度要求应符合下表规定:
表5水平位移监测精度要求(mm)
监测等级
二等
三等
四等
变形观测点的点位中误差
1.5
3.0
6.0
12.0
注:
监测点坐标中误差系指监测点相对于测站点的坐标中误差。
(1)水平位移基准点:
水平位移观测基准点可与沉降观测基准点共用,需要时也可另行埋设。
水平位移监测网宜采用独立坐标系,并进行一次布网,可以采用单导线或导线网、边角网、视准轴线等形式,当采用视准轴线时基准线上应设置检核点。
水平位移监测基准网应符合下表规定:
表6水平位移监测基准网的主要技术要求
相邻基准点的点位中误差(mm)
平均边长(m)
测角中误差(″)
测边相对中误差
≤200
≤1/200000
注:
(1)水平位移监测基准网的相关指标,是基于相应等级相邻基准点的点位中误差的要求确定。
(2)水平位移观测点:
水平位移观测点可与沉降观测点共用,特定的水平位移观测点应另行埋设。
测量观测点任意方向位移时,可视基准点、工作基点、观测点的分布情况,采用极坐标、前方交会法或方向差交会法、导线测量法等方法测定。
测定特定方向上的水平位移可以采用小角法、方向线偏移法、视准线法、经纬仪投点发等。
6.6围护桩侧向位移监测
GN—1型数字显示测斜仪,由南京葛南实业有限公司研制,属于伺服加速度式测斜仪。
本仪器是一种可精确测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器,仪器主要技术指标:
轮距为500mm,总长为700mm,最小读数9(″/F),测量范围为±
150,测量电缆为带钢丝芯及长度标记的聚胺酯四芯电缆。
在钻孔灌注桩施工期间,按设计的位置埋设测斜管,测斜管埋设深度与灌注桩等深。
后先将有四个相互垂直导槽的测斜管埋入的围护结构中。
测量时,将活动式测头放入测斜管,使测头上的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中,沿槽滚动,活动式测头可连续地测定沿测斜管整个深度的水平位移变化。
测斜管采用Φ72mm有定向导槽的特制PVC塑料管。
6.7支撑轴力监测
Gj—17型振弦式钢筋计是一种振弦式载重传感器,具有分辨率高、抗干扰性能强、对集中荷载反应灵敏、测值可靠和稳定性好等优点,能长期测量支撑轴力。
测试仪器采用CTY—202型振弦测试仪。
当钢弦式测力仪器受力后,同时引发仪器内的钢弦松紧程度变化。
测读仪通过测读钢弦振动频率的变化来反映钢弦的松紧程度。
当钢弦受力拉伸以后,频率就越高;
反之就越低。
通过事先的标定系数来计算测点处的受力。
埋设与安装:
一般在被测混凝土支撑断面每组4只钢筋计。
支撑梁扎好钢筋笼后,在设计要求的位
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