地铁车站矿山隧道监测方案.docx
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地铁车站矿山隧道监测方案.docx
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地铁车站矿山隧道监测方案
一、工程概况
二、监测工作依据
⑴《工程测量规范》(GB50026-2007)
⑵《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)
⑶《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
⑷《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
⑸《地铁工程监控量测技术规程》(DB11/490-2007)
⑹《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-2008)
⑺《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008)
⑻本工程相关设计图纸、工程勘察报告等资料。
三、监测目的及监测内容设置
3.1监测目的
3.1.1车站基坑监测目的
在基坑工程施工期间,对基坑围护体系、基坑周边保护对象、地下管线、建(构)筑物进行变形监测,为施工提供及时有效监测信息,指导施工,采取必要的措施,确保施工安全和减少对环境的影响。
①对基坑施工期间基坑(及支护体)变形和其影响范围内的环境变形、被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目或量值进行测量,以及时和全面地反映它们的变化情况,是本工程实现信息化施工的主要手段,是判断基坑安全和环境安全的重要依据;
②为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边建筑物、管线的安全运营提供实测数据。
是设计和施工的重要补充手段;
③为优化施工方案提供依据;
④为理论验证提供对比数据;
⑤积累区域性设计、施工及监测的经验。
3.1.2区间隧道监测目的
①通过对隧道拱顶下沉和水平净空收敛监控,实时掌握围岩和支护结构的动态,进行日常施工管理;
②对隧道上方地表沉降进行监控,了解隧道施工对周边环境的影响情况;
③将监控量测结果及时反馈于设计、监理和施工单位,以便控制指导施工,确保后续施工的安全性;
④为理论验证提供对比数据;
⑤积累区域性设计、施工及监测的经验。
3.2监测内容设置
监测内容的设置取决于工程本身的规模、施工方法、地质条件、环境条件等。
根据本工程设计资料的相关要求,参照相关规范,本着经济、合理、有效的原则,遵守工程施工的规律,选择可靠的监测方法与合理设置监测项目。
由于本工程出入口、风井等附属结构设计图纸可能有变动,故本监测方案仅针对车站主体基坑施工拟定监测内容,附属结构的监测方案在附属结构施工前由监测单位编制专项监测方案。
本方案拟设置的主要监测内容如下:
Ø⑴车站基坑监测内容
Ø围护墙深层水平位移(测斜)监测
Ø墙顶水平/竖向位移监测
Ø支撑内力监测
Ø立柱竖向位移监测
Ø坑外地下水位监测
Ø地表竖向位移监测
Ø建筑物竖向位移监测
Ø管线竖向位移监测
Ø暗挖车站拱顶沉降
Ø暗挖车站水平收敛
Ø爆破震速监测
Ø基坑现场日常巡视
Ø⑵区间隧道监测内容
Ø地表竖向位移监测
Ø建筑物竖向位移监测
Ø管线竖向位移监测
Ø隧道拱顶沉降
Ø隧道水平收敛
Ø爆破震速监测
Ø基坑现场日常巡视
四、监测点的布设及现场巡视
4.1监测点布设原则
本工程基坑施工监测拟参照《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)的相关规定以及设计相关要求进行。
本方案中测点布设所遵循的原则具体如下表所示:
监测点布设原则
监测项目
布设原则
深层水平位移监测
沿基坑每25m左右布设一个测斜孔,与围护墙体同深。
墙顶水平/竖向位移监测
1.与测斜孔同位置;2.局部重要部位加密(基坑仰角部位)。
立柱竖向位移监测
监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处,监测点不宜少于立柱总数的10%。
支撑内力监测
1.宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上;
2.每道平面支撑的内力监测点与测斜孔同位置,各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致;
3.对钢筋混凝土,每个截面内传感器埋设不宜少于4个;
4.钢筋混凝土支撑监测点宜布置在支撑长度的1/3部位,钢管支撑采用反力计测试,监测点应布置在钢管支撑非活络头端头。
坑外地下水位监测
沿基坑长边每50m布设一只坑外地下水位观测孔,每边至少布置2个,环境要求较高时可适当加密。
地表竖向位移监测
1.不小于2倍基坑开挖深度范围内,监测剖面宜设在坑边中部或其他有代表性的部位,并与坑边垂直,监测剖面数量视具体情况确定。
每个监测剖面上的监测点数量不宜少于3个。
2.区间隧道每5m一个隧道轴线点,每15m一个断面,每个断面为11个点
建筑物竖向位移监测
1.监测点应布设于沉降缝、伸缩缝两侧。
2.监测点宜布置于通视良好,不易遭受破坏之处
3.建筑物角点、中点应布监测点,间距宜为15~20m。
管线竖向位移监测
1.测点间距宜15~25m。
2.有多条管线时根据情况综合确定监测点。
3.刚性压力管线宜布设直接点,可采用窨井、阀门等管线设备布设直接测点。
4.地下电缆接头、端点、转弯处宜布设监测点
拱顶沉降
拱顶沉降每5m一个断面,每个断面1个测点,暗挖车站为3个测点。
水平收敛
水平收敛与拱顶沉降为同一断面,每个断面2组测点,暗挖车站为4组测点。
爆破监测
爆破监测时监测点布设在建、构筑物主体上
4.2现场巡视
1.现场巡视范围
根据总体方案的要求确定现场巡视范围如下:
现场巡视范围
序号
巡视项目
巡视范围
1
周边环境
基坑周边40m范围之内的外部周边环境对象及区间隧道覆土深度2倍范围之内的外部周边环境对象
2
工程结构自身
基坑全部开挖面、支护体系和隧道掌子面部位及结构完成部分
2.现场巡视对象及内容
现场巡视对象及内容如下表
现场巡视对象及内容表
序号
类别
巡视对象
巡视内容
1
周边环境
周边建(构)筑物
①建(构)筑物裂缝、剥落:
包括裂缝宽度、深度、数量、走向、剥落体大小、发生位置、发展趋势;②地下室渗水:
包括渗漏水量、发生位置、发展趋势等
2
周边地下管线
①管体或接口破损、渗漏:
包括位置、管线材质、尺寸、类型、破损程度、渗漏情况、发展趋势等;②管线检查井等附属设施的开裂及进水:
包括裂缝宽度、深度、数量、走向、位置、发展趋势、井内水量等
3
周边道路及地表
①地面开裂:
包括裂缝宽度、深度、数量、走向、发生位置、发展趋势等;②地面沉陷、隆起:
包括沉陷深度、隆起高度、面积、位置、发展趋势等;③地面冒浆/泡沫:
包括出现范围、冒浆/泡沫量、种类、发生位置、发展趋势等
4
基坑围护结构
车站基坑
围护结构体系有无裂缝、倾斜、渗水、坍塌;
支护体系施作的及时性;
基坑周边堆载情况;
地层情况;
地下水控制情况;
地表积水情况等。
5
隧道结构
区间隧道
隧道结构体系有无裂缝、倾斜、渗水、坍塌;
地层情况;
地下水控制情况。
五、监测点埋设
5.1深层水平位移(测斜)
⑴墙体测斜孔在围护施工时与拟定位置的钢筋笼主筋绑扎在一起。
孔深与围护结构基本同深。
测斜管的顶、底两端用专用塞塞好,盖好管盖。
⑵测斜管内部的一组导槽应与围护墙体水平延伸方向基本竖向。
⑶测斜管管口在墙顶处应根据实际情况作保采取加设钢保护。
5.2墙顶水平/竖向位移监测
用冲击钻将道钉打入压顶梁顶或在浇筑压顶梁顶混凝土时将钢筋插入,对应墙体测斜孔位置布置,如右图。
5.3支撑内力监测
对于设置内支撑的基坑工程,一般是选择部分典型支撑进行轴力变化观测,以掌握支撑系统的正常受力。
沿主体基坑长边支撑体系每25m布置1组断面,在同一竖直面内每道支撑均应布设测点。
钢支撑拟采用轴力计作为支撑内力测试传感器,轴力计安装于钢支撑固定端部;混凝土支撑拟采用钢筋应力计作为支撑内力测试传感器,焊接安装于支撑1/3处的主筋上。
⑴钢支撑轴力计安装方法
①采用专用的轴力架安装架固定轴力计,将轴力计圆形钢筒安装架上没有开槽的一端面与支撑固定头断面钢板焊接牢固,电焊时安装架必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。
②待焊接冷却后,将轴力计推入安装架圆形钢筒内,并用螺丝(M10)把轴力计固定在安装架上。
③钢支撑吊装到位后,即安装架的另一端(空缺的那一端)与围护墙体上的钢板对上,中间加一块250mm×250mm×25mm的加强钢垫板,以扩大轴力计受力面积,防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果。
④将读数电缆接到基坑顶上的观测站;电缆统一编号,用白色胶布绑在电缆线上作出标识,电缆每隔两米进行固定,外露部分作好保护措施。
⑵埋设技术要求
①安装前测量一下传感器的初频,是否与出厂时的初频相符合(≤±20Hz),如果不符合应重新标定或者然后另选用符合要求的轴力计。
②安装过程必须注意反力计和钢支撑轴线在一条直线上,各接触面平整,确保钢支撑受力状态通过轴力计(反力计)正常传递到支护结构上。
在钢支撑在吊装前,把轴力计的电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧,防止在吊装过程中损伤电缆。
5.4立柱竖向位移监测
当立柱上方为混凝土支撑时,可用冲击钻在对应立柱正上方的支撑上钻孔,将圆头沉降标志点埋入作为测量标志点。
当立柱上方为钢管支撑时(立柱一般为钢格构柱),将直径10mm以上,长度1.5m以下的钢筋焊接在钢立柱顶端,然后将1m左右的钢尺刻度尺绑扎固定在钢筋上,作为测量标志线。
5.5坑外地下水位
坑外地下水位观测孔采用采用Ф50mmPVC管材料,采用钻孔法埋设。
钻机成孔至设计深度后清孔。
一般深度在20m左右。
水位孔底部以上2m处安放PVC透水管,在其外侧用滤网包好(滤网段一般不短于2m)。
然后逐节将水位管插入孔内至设计深度。
在透水管的深度范围内回填黄沙,保持良好的透水性,其他段采用回填土或泥球将空隙填实。
埋设好后加清水,检验成孔质量是否完好,24小时后可进行水位测试。
水位管上下管口用盖子盖好,防止堵塞、地面水进入孔内。
5.6地表竖向位移监测
在地面深层沉降监测点布设时穿透路面结构硬壳层,沉降标杆采用Φ25mm螺纹钢标杆,沉降标杆外侧采用内径大于13cm的金属套管保护。
保护套管内的螺纹钢标杆间隙用黄砂回填。
金属套管顶部设置管盖,管盖安装须稳固,与原地面齐平;为确保测量精度,螺纹钢标杆顶部应在管盖下20cm。
深层监测点埋设结构如右图所示。
布设采用地质钻机进行布设,计划施做2m深。
区间隧道在穿越南明河时,为了保证河床的沉降,拟采用螺纹钢打入河床底(稳定区域),然后将反光片固定在露出水面一定高度上,利用三角高程测量测出反光片高度即可。
如果其河床底为硬化层,凭监测单位自身能力,考虑钻机设备无法在水上作业。
建议利用南明河两侧河堤(整体结构)布点监测。
5.7建(构)筑物变形
在建筑物外墙边角、立柱等变形敏感部位布设监测点,一般间距为15m左右,如远离基坑2H(基坑开挖深度)以外,测点间距适当放大。
建筑物竖向位移监测点用冲击钻打洞固定在建筑物上,为防止测点被破坏,测点埋设好后,要在旁边做警示标志,另外测点要选取在不易被干扰破坏的位置。
在建筑物有裂缝或者施工后出现裂缝明显变化,可粘贴石膏饼或用卡尺、数字显微镜对裂缝进行监测。
建筑物倾斜按差异沉降方法进行监测。
5.8地下管线
对各类地下管线的监测点应尽可能采用直接监测点对其进行监测,在现场条件受限制的时候也应采用设置模拟监测点对其监测。
⑴直接监测点
刚性管线有条件的地方应埋设包裹点,开挖土体暴露管线,将钢片包裹在管线上并焊接好测量标志,伸出地面,回填土后做好保护井。
柔性管线或无条件做包裹点的管线可将监测点直接布设在地下管线地面标志物如阀门井、通气孔等设备上,代替直接点。
⑵模拟监测点
在管线近基坑一侧打孔至其深度以下约30cm,浇入混凝土并插入顶部焊有圆头测量标志点的钢筋,顶部伸至地面,做好保护井。
如无条件打孔浇混凝土,需将顶部焊有圆头测量标志点的钢筋打入地下管线地面竖向投影位置上方一定深度,作为间接测
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