2022年地铁明挖深基坑监测技术总结 .pdf

【内容提要】南京地铁孝陵卫车站深基坑工程，环境复杂，工期紧，车站主体及部分附属结构采用明挖顺作法施工，基坑围护采用复合型土钉墙支护，即基坑顶部土层杂填土及强风化岩层范围设人工挖孔灌注桩+锚杆，下部采用土钉、挂网喷射砼支护。施工中采取一系列监测措施指导施工，确保了施工安全和施工进度，取得了良好的社会效益和经济效益。【关键词】明挖深基坑施工监测技术总结1.工程概况南京地铁孝陵卫车站位于南京市孝陵卫地区中心，宁杭公路北侧，孝陵卫西沟左侧，车站南侧分布有南京市钟山医院、南京理工大学、南京市工业泵厂及居民小区，车站以北为邵家山森林公园的山体（见图1）。设计起始里程图1 车站基坑平面图车站开挖区域地层为上土下岩二元结构，基岩埋藏浅，局部出露，层次较为简单，场地地层自上而下为：杂填土、素填土、粉质粘土、强风化砂岩、中风化砂岩、微风化砂岩。场地西北部地势高，相对于宁杭公路路面高差约18米。自然条件下基坑开挖可能会发生小型滑塌现象。本场地岩层为泥质粉砂岩、砂质泥岩、粉砂岩，呈互层或夹层沉积，本身非匀质性较为明显。岩层多为泥质钙质或泥质胶结，水的软化作用明显（见图2）。17.930.5026.0018.43S3018101-2xn-3a22.862005.06.02标高(m)深度(m)水平间距(m)水位19.960.90-5025.005J18.750.702005.06.3019.440.7527.962005.06.0426.2017.972005.06.060.8014.9424.0024.001-2xn-3aJ23.001-2xn-3aJJ1-2xn-2a20.36 0.502015J10.8610.0019.66 1.20标(m)高20.86S411019.45S4112-111.69 8.5018.3919.591-2xn-1a 1.80 0.60J1-2xn-2a12.951-2xn-1aJ-118.8518.45S411120.1918.77J1-2xn-2a 6.50 1.00 0.601-2xn-1aJ-1 6.8011.9711.03 1.70 0.5017.0718.2717.8315.93S411310.22 7.50105.3710.0714.9721.0014.762005.06.0817.4715.642004.12.070.6017.020.702005.06.102005.06.2116.1027.080.8527.011-2xn-3a23.0023.001-2xn-3aJ9.57 8.50J23.00 9.007.951-2xn-3aJ1-2xn-2aJ2005.06.201.40-50511.00 6.3011.6713.5716.37S41171-2xn-1a1-2xn-2aS4115J1-2xn-2a 7.4013.27 4.80-1 0.601-2xn-1aJ 2.5017.27 0.8018.0715.07 2.65J17.7217.02 0.70JS4114 2.30 1.3015.6514.65-116.95S4116-11-2xn-1aJ-1b12015 4.70 2.80车站采用明挖法施工，工程周边建（构）筑物、地下管线多，施工对环境的要求高。特别是车站位于宁杭公路下，且路边有钟山医院较及其他商店，施工对周围的交通、建筑物、商店影响较大，车站起点里程K20+757.9，终点里程 K20+927.05，长度 167.4m，标准段宽 19.4m。针对基坑特点，在施工过程中，对支护体系、基坑周围土体变形、地下水位变化及道路沉降及成型主体结构等进行监测，以便根据监测数据及时采取必要的措施，避免发生安全事故，同时也避免对周边建（构）筑物、周边道路、周边环境造成不良影响。2.监测方案设计2.1 监测的意义与目的由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受力状态和力学机理、施工条件以及外界其它因素的复杂性，岩土工程迄今为止还是一门不完善的科学技术，很难单纯从理论上计算出和预测工程中可能遇到的问题，而且理论预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。所以，在理论分析指导下有计划的进行现场监测是十分必要的。监测是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种定量方法和有效手段，是对工程设计经验安全系数的动态诠释，是保证工程顺利完成的必需条件。在预先周密安排好的计划下，在适当的位置和时刻采用先进的仪器和方法进行监测可收到良好的效果，特别是在工程师根据监测数据及时调整各项施工参数，使施工处于最佳状态，在实行“信息化”施工方面起到日益重要的、不可替代的作用。2.1.1通过对围护结构和周边环境的监测工作，可达到以下目的：2.1.1.1及时发现不稳定因素：文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 HJ3Q4E7I7M2 ZJ3O3J3G3H6文档编码:CL10T1O4T10Y4 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监测设计原则2.2.1系统性原则2.2.1.1所设计的各种监测项目有机结合，相辅相成，测试数据能相互进行校验；2.2.1.2发挥系统功效，对围护结构进行全方位、立体、实时监测，并确保监测的准确性、及时性；2.2.1.3在施工过程中进行连续监测，保证监测数据的连续性、完整性、系统性；2.2.2可靠性原则2.2.2.1所采用的监测手段应是比较完善的或已基本成熟的方法；2.2.2.2监测中所使用的监测仪器、元件均应事先进行标定，并在有效期内使用；2.2.2.3监测点应采取有效的保护措施。2.2.3与设计相结合原则2.2.3.1对设计使用的关键参数进行监测，以便达到进一步优化设计的目的；2.2.3.2对评审中有争议的工艺、原理所涉及的部位进行监测，通过监测数据的反演分析和计算对其进行校核；2.2.3.3依据设计计算确定支护结构、支撑结构、周边环境等的警界值。2.2.4关键部位优先、兼顾全局的原则文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 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围护结构顶部水平位移了解在基坑开挖过程中围护结构顶部的水平位移变化情况GTS 332全站仪每隔 15m左右布设一测点，预计共布设 30 点4 周边地表沉降了解地表沉降动态，判断周围地层稳定性S1 水准仪、铟钢水准尺沿周边道路每隔10 米左右布设一个测点。5 周边建筑物变形观测周边建筑物的沉降、倾斜及裂缝情况，防止发生危及建筑物使用的变形S1 水准仪、铟钢水准尺、游标卡尺周边40m 范围内的建筑每栋布设46 个测点6 地下管线变形监测地下管线的沉降情况S1 水准仪、铟钢水准尺每隔 10m左右布设一测点，根据实际情况布设7 锚杆、土钉受力了解锚杆、土钉在施工中的受力变化情况，为支护设计提供参考钢弦式钢筋计、ZXY-1频率接收仪选择 6个断面，每个断面竖向每隔5米左右布设一个测点文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 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所示。观测方法：几何水准测量。监测精度：1mm。2.5.4.2周边建筑物的倾斜监测测点布置于建筑物靠近转角点。观测方法与原理：设 A为屋顶一点，在地面用经纬仪定出 A在地面上的投影点B，做上标记，并可量测出AB间的距离h，则倾斜初读数即为0。设房屋发生倾斜后 A在地面上的投影点为B，用钢尺量出BB 的距离d，房屋的倾斜度即为监测精度：1mm。2.5.4.3周边建筑物的裂缝监测建筑物沉降和倾斜必然导致结构应力的重分布。故有必要对建筑物裂缝的开展状况进行监测，作为开挖影响程度的重要依据。测点布置：在施工前和施工过程中，派有经验的工程技术人员每天对已有建筑物和在建建筑物进行仔细的观察，当发现建筑物有裂缝时应立即进行观测工作。图 6 建筑物沉降测点结构hdiarctan文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S6J6 HH3C6V5F7Z5 ZV5D3R6H4C6文档编码:CO7W3Q9S