轨道交通工程基坑监测方案.docx

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1、轨道交通工程基坑监测方案 I 轨道 交通工程 基坑监测方案 II 书目 第一章 编制说明 . 1 1.1 编制依据 . 1 1.2 编制原则 . 1 1.3 编制范围 . 1 其次章 工程概况 . 2 2.1 工程简介 . 2 2.2 基坑支护设计 . 2 2.3 工程环境 . 3 2.4 工程地质、水文地质 . 4 第三章 监控量测的目的及原则 . 5 3.1 监测目的 . 5 3.2 监测工作基本原则 . 5 第四章 施工打算 . 6 4.1 成立监测组织 . 6 4.2 仪器打算 . 7 4.3 监测限制网布设 . 8 4.4 测点验收及初值采集 . 8 第五章 监测方案 . 9 5.1

2、 主要监测项目 . 9 5.2 监测频率 . 9 5.3 限制基准 . 10 5.4 监测项目确定原则 . 11 5.5 监测风险源辨识 . 11 5.6 主要监测方法 . 12 5.7 测点爱护 . 24 第六章 进度安排及进度限制 . 24 6.1 进度安排 . 24 6.2 进度限制 . 24 第 第 7 章 监测平安与质量保证措施 . 25 7.1 平安保证措施 . 25 7.2 质量保证措施 . 26 第 第 8 章 数据处理分析及成果运用 . 28 8.1 数据处理分析 . 28 8.2 成果运用 . 29 第 第 9 章 应急处理 . 34 钢管对称失稳时应急处理 . 34 管线

3、渗漏水造成基坑失稳引起塌方时应急处理 . 34 建筑物差异沉降超限时应急处理 . 34 1 第一章 编制说明 1.1 编制依据 (1)建筑地基基础设计规范； (2)建筑基坑工程监测技术规范； (3)建筑变形测量规范； (4)城市轨道交通技术规范； (5)地铁工程监控量测技术规程； (6)城市轨道交通工程测量规范； (7)XX 地区深基坑工程技术指南； (8)工程测量规范； (9)精密工程测量规范； (10)国家一、二等水准测量规范； (11)孔隙水压力测试规程(CECS55：93)； (12)湖北省地方标准基坑工程技术规程； (13)XX 市轨道交通 21 号线一期工程 XX 站相关图纸； (

4、14)XX 市地铁集团下发的XX 市轨道交通工程监控量测管理方法。 1.2 编制原则 对围护体系及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测； 对勘察工程中发觉地质改变起伏较大的位置，施工过程中有异样的部位进行重点监测； 除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上匀称布设监测点；结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的爱护措施，调整监测点的布设位置，尽量削减对施工质量的影响；结合施工实际确定测试频率。 监测网监测点的数量，在确保全面、平安的前提下，设置不少于 3 个点。 1.3 编制范围 XX 市轨道交通 21 号线 BT1 标 XX 站主体结构监测方案。 2 其次章 工

5、程概况 2.1 工程简介 XX 站位于 XX 市江岸区 XX 与建设大道交叉口西侧，沿 XX 东西方向布设，与在建的轨道交通 3 号线 XX 站换乘。XX 站为地下三层岛式站台车站，采纳明挖法施工，车站总建筑面积为 43026.1 。XX 站车站外包长度为 416m，车站基坑标准段深度约为 26.56m，小里程端盾构段基坑深度约 29.3m，大里程端盾构段深度约30.2m。本站共设 7 个出入口、3 组风亭。 车站详细平面位置示意图如图 2.1-1 所示。 图 2.1-1 XX 站平面位置示意图 2.2 基坑支护设计 车站主体围护结构标准段采纳 1010mm 地连墙+6 道支撑+1 道换撑，其

6、中第一道为 800×1010mm 的砼支撑，第四、五道为 1010×1200mm 的砼支撑，其次、三、六道为800mm，t=20mm 的钢支撑，第五道换撑为800mm，t=20mm 的钢支撑。东西两个端头井采纳 1010mm地连墙+7 道支撑+1 道换撑，第一道为 800×1010mm 的砼支撑，其次至第六道为 1010×1200mm 的砼支撑，第七道为800mm，t=20mm 的钢支撑，第六道换撑为800mm，t=20mm的双拼钢支撑。车站范围内设置有抗拔桩和临时立柱桩兼抗拔桩，临时立柱采纳格构柱的形式。抗拔桩 94 根，桩长 24m，钻孔深度

7、为 50m；临时立柱桩兼抗拔桩 79 根，桩长 28m，格构柱长 28m，钻孔深度为 54m。 3 2.3 工程环境 周边环境 XX 道路红线宽 60m，建设大道道路红线宽 60m，阳逻线 XX 站位于 XX 与建设大道路口东侧，沿 XX 布设。 XX 北侧为汉口城市广场，南侧为空地，西侧建设大道方向为轨道交通 3 号线 XX 站。目前车站周边无限制性建筑。建设大道东侧跨 XX 有一高压线塔。 车站周边环境现状如图 2.3-1 所示。 图 2.3-1 XX 站周边环境现状 地下管线现状 施工范围内的管线有雨水管、污水管、给水管、自然气管、通信管等，影响施工的管线如表 2.3-1 所示。管线平面

8、布置图见附图 1。 表 2.3-1 施工影响范围内管线一览表 序号 影响部位 管线名称 规格型号 影响长度 处理措施 1 车站主体 雨水管 砼 900 450 改移 2 车站主体 污水管 塑料 400 860 改移 3 车站主体 雨水管 砼 800 420 改移 4 车站主体 自然气管 钢 325 420 改移 5 车站主体 高压线塔 钢 15m 150 升塔 6 车站附属 雨水管 砼 800 173 改移 7 车站附属 污水管 塑料 400 190 改移 8 车站附属 给水管 铸铁 300 165 改移 4 序号 影响部位 管线名称 规格型号 影响长度 处理措施 9 车站附属 给水管 铸铁

9、1010 110 改移 10 车站附属 自然气管 钢 325 110 改移 11 车站附属 中国移动光缆 BH 200x101 178 改移 12 车站附属 LT 光纤 BH 400x200 130 改移 2.4 工程地质、水文地质 XX 站地处长江北岸级阶地，属冲积平原区，地形平坦、地势开阔，地面高程 20.6m21.7m。场地东距长江最近距离约 3.4km。 依据勘察范围结构，场地地层主要主要由近代人工填土层、第四系全新统冲积层、第四系上更新统冲积层。下伏基岩为白垩系-下第三系东湖群。 本车站场区地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型。 上层滞水主要赋存于人工填土层中，含水与透

10、水性不一，地下水位不连续，无统一的自由水面，水位埋深为 0.5m2.0m。 承压水为本区主要地下水，主要赋存于第四系全新统冲积粉砂、粉细砂(4-2)、砂砾卵石和上更新统粉细砂层中，与上覆粉质粘土、粉土、粉砂互层构成统一承压含水层。含水层顶板为微弱透水的粘性土，顶板埋深 5.0m10.0m，底板为白垩-下第三系系基岩，埋深 43.0m53.4m，含水层厚度一般 45.0m49.0m. 本区孔隙承压水与长江水力联系亲密，动态改变特征主要表现为：枯水期，地下水补给江水，向长江排泄，承压水位较低；丰水期江水补给地下水，承压水位较高。2022 年 2 月具体勘察期间实测承压水位 17.4m18.2m，承

11、压水头 2.2m3.9m。 5 第三章 监控量测的目的及原则 3.1 监测目的 验证支护结构体系设计，指导基坑开挖和支护结构的施工。由于设计所用的土压力计算采纳理论侧向土压力公式，与现场实测值相比较会有肯定的差异，因此在施工过程中迫切的须要知道现场实际的应力和变形状况，与设计时采纳值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化施工。 保证基坑支护的平安。支护结构在破坏前，往往会在基坑侧向不同部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。如有周密的检测限制，有利于实行应急措施，在很大程度上避开或减轻破坏的后果。 总结工程阅历，为完善设计供应依据。 为了对车站施工过程的动态限

12、制，驾驭地层、地下水、围护结构与支撑体系的状态，及施工对既有建筑物的影响，必需进行现场监控量测。通过对量测数据的整理和分析，刚好确定相应的施工措施，确保施工工期和既有建筑的平安。 车站土建工程竣工后，对既有建筑物监测接着进行，直至其变形稳定为止，并以此作为对既有建筑物影响的评价依据。 3.2 监测工作基本原则 监测系统的布置要按工程或试验探讨的须要、地质条件、结构特点和观测项目来确定，选择有代表性的部位布置仪器，仪器布置要合理，留意时空关系，限制关键部位。 埋设测点位置应选择能反映出预料的施工和运行状况，特殊是关键部位和关键施工阶段的状况。有条件的应在开工初期进行测点埋设观测，以便得到连续完整

13、的记录。在施工中应尽早地获得资料，并逐步修正数学说明模型中用到的参数。 位置选择应具有敏捷性，以便依据施工中的详细资料修改测点的详细位置设计。为了驾驭岩土介质的固有特性或建筑物性能，要打算随机布置量。 为了校核设计计算方法，观测断面应在典型区段选择岩体或结构性态改变最大的部位；监测施工的观测，应选择条件最不利的部位，断面数量和仪器数量取决于被测工程的尺寸，并与限制的目的相吻合。 观测布置要考虑便于与计算和参照模型比较和验证。 有相关因素的观测仪器，要留意资料的相关性，布置要相互协作，以便综合分析。 6 应尽量解除影响精度的因素 仪器设备布置总的原则是，突出重点且要兼顾全局，力求达到少而精的原则

14、。仪器设备布置应以建筑物平安为主，观测项目和测点布置，应满意平安监控数学模型须要，同时应兼顾指导施工，校对设计，达到提高设计、施工水平的目的。 当监测点被破坏时，根据原布置标准在旁边合理位置复原监测点。 为确保监测成果的真实性和连续性，监测过程中需遵守三固原则，即固定人员、固定仪器、固定路途。 第四章 施工打算 4.1 成立监测组织 成立专业监测小组，设小组负责人。监测组织机构见图 4-1-1。 监测小组主要职责： 负责监测方案和监测安排的制定、量测的支配； 负责监测管理工作； 监测工程师负责方案的实施，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等； 组员负责刚好进行量测值的计算和绘制图表

15、，并快速、刚好、精确地将信息反馈给领导及现场施工，以指导施工。 组员每次量测结束后，刚好进行数据计算和分析，当天将监测结果和可能出现的问题通知项目部领导，并帮助主管工程师制定相应措施。 现场监控量测，按监测方案仔细组织实施，并与其它环节紧密协作，不得中断施工。 预埋测点坚固牢靠，并易于识别和妥当爱护，不得随意撤换和人为破坏。 监测的实施按测点布设、量测和资料报告整理三个阶段组织进行。 由监测小组刚好向监理工程师报告监测成果。 总工程师 监测小组监测工程监测小组对方案和监测结果做确定 监测方案进行审核，数据进行分制定监测方案，负责数据处理 负责测点的布置、监测 7 图 4.1-1 监测组织机构

16、4.2 仪器打算 依据本工程的须要，我部主动配足各种仪器设备，以满意工程的须要，主要仪器设备如下： 表 4.2-1 拟投入本工程的设备仪器一览表 序号 设备名称 型号 精度 单位 数量 备注 1. 全站仪 徕 卡 TS09 plus1R500 11.5mm+2ppm 台 2 满意工作须要 2. 水准仪 苏州一光 DN05 ±0.5mm/km 台 1 满意工作须要 天宝 Dini0.3 ±0.3mm/km 台 1 满意工作须要 3. 测斜仪 航天 CX-06B 0.01mm/ 500mm 台 1 满意工作须要 基深 CX-3C 0.01mm/ 500mm 台 1 满意

17、工作须要 4. 水位计 SWJ-90 1mm 台 2 满意工作须要 5. 收敛计 JYGCL-67 0.04mm 台 2 满意工作须要 6. 读数仪 609 最小读数 0.06Hz 台 2 满意工作须要 7. 爆破振动记录仪 SR-VM1014(A) SR-VMS-A3 记录、量化工程爆破诱发的振动效应，精度±0.3% 台 10 满意工作须要 8. 游标卡尺 (0150)mm 0.02mm 把 4 满意工作须要 9. 数码相机 佳能 / 台 3 满意工作须要 10. 车辆 猎豹越野车 五菱荣光面包车 三菱小轿车 / 辆 5 满意工作须要 11. 对讲机 KST-N5 通信距离 2

18、3km 台 6 满意工作须要 12. 台式电脑 戴尔 / 台 6 满意工作须要 13. 打印复印扫描传真多功能一体机 Brother MFC- J6730DW / 台 1 满意工作须要 14. 打印机 Brother HL-22500N / 台 1 满意工作须要 注：其他仪器设备将依据现场需求适时购买。 8 4.3 监测限制网布设 本方案中车站的基坑监测采纳导线测量和高程闭合的方法进行监测，监测起先实施前需在施工围挡旁边布设监测限制网，监测限制网分为水平位移监测网和垂直位移监测网。监测限制点分为基准点、工作基点、变形监测点 3 种。基准点和工作基点均为变形监测的限制点。基准点一般距离施工场地较

19、远，布设在影响范围以外，用于检查和复原工作基点的牢靠性；工作基点则布设在基坑四周较稳定的地方，干脆在工作基点上架设仪器对水平变形监测点进行观测。监测点应按要求布设，并要反映围护体系变形特征。依据这一原则，将围护墙顶垂直、水平位移监测点和围护墙测斜孔布置在同一部位。 水平位移监测基准点和工作基点在有条件的状况下采纳强制对中设备，以削减对中误差对观测结果的影响。 水平位移监测网的布设 基坑两侧距端头 10m 处临时便道上各埋设一个水平位移监测限制点，再沿南北侧硬化路面外边缘纵向每隔 150m 埋设一个水平位移监测限制点，形成水平位移监测限制网，通过测量限制点测出各水平位移监测限制点的坐标。水平位移

20、监测限制点的埋设方法是在临时便道施工期间将 0.5m 长φ20 钢筋锚入路面以下，使钢筋高出冠梁顶标高 3cm，并在钢筋顶截面切出十字丝。后期每隔一个月对水平位移监测网进行复核。 垂直位移监测网布设 垂直位移监测限制点与测量水准点共用，在施工场地内临时便道边上靠近围挡一侧每隔200m 预埋一个工作基点。埋设好测点后通过测绘院供应的水准点将标高引入场地内测出各测点的高程。垂直位移监测限制点的埋设方法是在临时便道施工期间将 0.5m 长的φ20 钢筋锚入路面以下用混凝土包袱加固，钢筋上端高出便道 3cm。后期每个一个月对垂直位移监测网进行复核。 4.4 测点验收及初值采集 各项目监

21、测点埋设完成后，通知监理验收，验收合格完毕后进行初始值采集，初值采集应在基坑开挖前进行初始值观测。垂直位移监测点初值采集时采纳高精度水准测量，测定监测点的高程，观测时采纳二等水准的方法，联测各垂直位移监测点，初始值一般应独立观测3 次，3 次观测值较差满意有关限差值要求后，取 3 次观测值的平均值作为初始值。水平位移监测点初值采集采纳视准法或导线法法，初始值一般应独立观测 3 次，3 次观测时间间隔尽可能的短，3 次观测值较差满意有关限差值要求后，取 3 次观测值的平均值作为初始值。 9 第五章 监测方案 5.1 主要监测项目 为限制围护结构、周边建筑物、构筑物及地下管线的改变、沉降和预报施工

22、中的异样状况，并正确指导施工，在施工过程中应建立严格的监测网络，实现信息化施工，基坑监测以获得定量数据的特地仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测检查为辅。观测点布置应能满意监测要求，基坑开挖影响的范围随开挖深度的增加而增大，一般从基坑边缘向外 24倍基坑深度范围内的建筑物为监测对象。各监测项目在基坑施工影响前应测得稳定的初始值，且不少于两次。 本工程监测项目有： 连续墙顶水平、竖向位移。 土体侧向变形。 连续墙变形。 支撑轴力。 基坑内外地下水。 钢筋应力。 建筑物裂缝、沉降及倾斜。 地表裂缝、沉降观测。 立柱水平、竖向位移。 立柱轴力监测。 周边管线变形。 监测点布置详见围护结构监测设

23、计图，监测内容详见监测明细表，监测设备、监测精度，监测频率和监测警戒值的要求见下表。 5.2 监测频率 基坑工程的监测频率需综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的改变和当地阅历而确定。当监测值相对稳定时，可适当降低频率；对于应测项目，在多数据异样和事故征兆的状况下，开挖后现场监测频率可按施工进程确定。 10 表 5.2-1XX 站监测频率 序号 监测项目 位置和监测对象 仪器监测精度 量测频率 备注 1 连续墙顶 水平、竖向位移 连续墙上端部 1mm 1 次/7 天，开挖期间 1 次/1 天 1、可依据现场实际状况调整监测频率； 2、必要时依据要求加密监测。 2

24、 土体侧向变形 靠近围护结构的周边土体 1mm 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 3 连续墙变形 连续墙 ≤1/101 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 4 支撑轴力 两支点间 1/3 部位 ≤1/101 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 5 地下水位 基坑周边 1mm 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 6 立柱轴向应力 立柱上部、下部各一点 ≤1/101 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 7 钢筋应力 连续墙主筋 ≤1/101 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 8 建筑物裂缝、沉降及倾斜 基坑周边 1mm 1 次/7 天

25、，开挖期间 1 次/3 天 9 地表裂缝、沉降观测 基坑周边 1mm 1 次 7 天，开挖期间 1 次/2 天 10 立柱竖向位移 立柱上下端部 1mm 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 11 周边管线变形 周边接近管线 1mm 1 次/7 天，开挖期间 1 次/3 天 5.3 限制基准 XX 站采纳的监测限制基准如下表： 表 5.3-1XX 站采纳的监测限制基准汇总表 序号 监测项目名称 测点布置 监测警戒值 监测限制值 1 连续墙顶 水平、竖向位移 10m20m 布设一个点 80%监测限制值 30mm 2 土体侧向变形 20m40m 布设一个点 80%监测限制值 32mm 3 连续

26、墙变形 竖向间距不宜大于 5m 80%监测限制值 30mm 4 支撑轴力 不少于每层支撑数量的10%，且不少于 3 根 80%监测限制值 0.8 倍设计支撑轴力 5 地下水位 20m40m 布设一口井 6 立柱轴向应力 每根立柱测上、下两处，设于角钢上 80%监测限制值 0.8 倍设计立柱轴力 7 钢筋应力 见平面图 80%监测限制值 0.8 倍设计应力值 8 建筑物裂缝、沉降及倾斜 依据周边建筑物实际状况确定 80%监测限制值 沉降 8mm，裂缝 2mm，倾斜 0.2% 9 地表裂缝、沉降观测 基坑外 25m 间距布置 13组，每组 4 只 80%监测限制值 裂缝 10mm 30mm 10

27、立柱竖向位移 监测数量不少于立柱总量的 5%，且不少于 3 根 80%监测限制值 15mm 11 周边管线变形 每隔 20m 布设一个测点 80%监测限制值 30mm 监测频率参照建筑基坑工程监测技术及湖北省地方标准基坑工 11 程技术规程相关规定。 5.4 监测项目确定原则 (1)基坑的监测项目以确保基坑平安，监控基坑的变形为原则; (2)基坑周边建筑物、构筑物及车站沿线建筑物、构筑物根据以下原则选取：基坑选取范围以基坑边缘向外 1.0 倍开挖深度范围内的建筑物、构筑物为重点监测对象。 5.5 监测风险源辨识 车站风险源评价表如表 5.5-1 所示。 表 5.5-1 风险评价表 风险评价表

28、序号 风险类别 风险源 风险分析 风险等级 应对措施 1 自身风险 围护结构变形 本站为地下三层 换乘站，标准段基坑深度为 26.6m，盾构段基坑深度为 30.2m，自身风险高。 一级 围护结构采纳 1010mm 厚地下连续墙，地下连续墙进入泥岩层，且采纳 2 道砼支撑、4道钢支撑及 1 道钢换撑，增大围护结构的刚度，限制围护结构的变形。 2 环境风险 周边建筑物倾斜、开裂 汉口城市广场地下室距基坑 24.17m，小于一倍的基坑深度。 三级 对于汉口城市广场，在进行围护结构计算时考虑其超载影响，同时加强对其倾斜、裂缝、地面沉降的监测。车站主体基坑设计时实行加强支护刚度的措施，减小基坑变形对旁边

29、建筑物的影响，基坑施工期，应加强对基坑工程及周边建筑物的监测。地面沉降按 30mm限制；地面建筑物倾斜允许值 i0.002。 既有3号线 XX 站 既有 3 号线 XX 站距基坑最近距离仅 2m 左右； 一级 增大围护结构刚度，地下连续墙采纳工字钢接头，在盾构段的异形地下连续墙接缝处采纳 3 根高压旋喷桩止水。加强对既有 3 号线XX 站轨道的变形监测，同时加强地面沉降的监测。 3 管线变形 JS 铸铁 ∅ 300 YS 砼 Φ1200/900/800/300 WS 塑料 ∅ 400 TR 钢 Φ325 中压 DL 铜 BH300X101 1 根 0.38KV DX BH300X101 3/0 LD BH200X101 0 根 三级 (1) 涉水废弃管线应进行注浆封堵，并监测管线中水压，确保暴雨等极端天气条件下无水从管线中漏出。