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1、基坑监测施工方案 1 工程概况.21 1.1 工程简况.21 1.2 周围环境.22 1.3 工程地质条件.23 2 监测依据及技术标准.25 3 监测工作内容及工作量.26 3.1 监测内容.26 3.2 监测工作量.26 4 监测实施.27 4.1 监测控制网的布设.27 4.2 桩体水平位移监测.27 4.3 桩内钢筋应力监测.28 4.4 基础底板钢筋应力监测.29 4.5 基础底板变形监测.29 4.6 基桩成孔检测.210 4.7 土体深层水平位移监测.210 4.8 地下水位监测.211 4.9 支撑轴力监测.212 4.10 地表及建筑物沉降.213 4.11 地下管线监测.2
2、13 4.12 围护桩顶水平位移和沉降监测.213 4.13 现场巡检.214 5 监测服务期与监测频率.215 5.1 盾构施工桩基变形监测.215 5.2 基坑开挖监测.215 5.3 现场巡检.215 6 监测控制值.215 7 监测资料的整理与分析.216 7.1 监测资料的整理与分析.216 7.2 报告提交.216 8 主要风险源及难点.216 9 遇到突发事件的应急措施.217 10 测管及应力计线缆保护措施.217 11 投入本项目的仪器 .217 12 质量保证和控制.217 13 文明生产与安全生产.218 14 要求施工单位应提供的配合.218 附一 相关文件、会议纪要.
3、219 附二 测点平面布置图、安装详图.219 第 二 部 分 基 坑 监 测 1 工程概况 1.1 工程简况 建设公司投资建设的本本标段广场综合体是本本标段和新城核心区进行交通联结的重要,是以交通集散为核心,以整合国铁、地铁、公交、出租和社会车辆等多种交通方式的换乘,实现无缝衔接的交通综合体,建筑设计单位为中南建筑设计院。本本标段广场综合体位于新城的核心区域,其规划设计用地范围东至下宁路,西至环站西路,南至赵家港,北至天城路和 C 路。标段 A 规划总用地面积 12.33 万平方米,规划总建筑面积约 37.08 万 m2,其中地上建筑面积约15.89 万 m2、地下建筑面积约 21.19万
4、m2。地铁 1、4 号线在广场下东西向下穿经过,采用盾构法施工。目前位于主站房中间的地铁站正在施工。工程0.000 相对于绝对标高 7.15m。标段 A 整个地下室分为二层和三层,三层地下室部分挖深为 13.8m14.8m;二层地下室部分挖深为 10.1m11.1m。基坑为一级基坑。本次监测包括三方面内容:一是标段 A 基坑围护监测,二是地铁 1、4 号线在广场下东西向下穿经过时对标段 A 基础结构影响监测,三是地铁沿线工程桩成孔垂直度检测。基坑围护由围护设计公司 A 设计,对不同边界采用不同围护方案:三层地下室部分挖深达 13.814.8m,东面距离下宁路较近、西面与主站房之间需保留出土通道
5、,故三层地下室东西两面采用一排 10001200 钻孔灌注桩结合两道钢筋混凝土支撑支护。北面的北侧部分为三层地下室紧邻同期开挖的天城路隧道(挖深约 9m),三层地下室坑底与天城路隧道基础底面高差约 3.64.3m;南面的南侧部分为三层地下室紧邻同期开挖的 A 路隧道(挖深约 7m),三层地下室坑底与天城路隧道基础底面高差约 6.87.3m 采用土钉结合双排三轴搅拌桩复合支护。东面二层地下室的中间有地铁盾构下穿部分已紧邻用地红线,采用850600三轴水泥搅拌桩内插 H70030013241200型钢SMW工法结合一道钢管斜支撑支护,其余西面的二层地下室与站房之间采用放坡开挖。一层地下室与二层地下
6、室之间高差 3.74.2m,采用土钉结合双排三轴搅拌桩复合支护。基坑围护止水措施:由于本工程基坑面积很大,施工周期长,为减小降水难度以及避免长期大深度降水造成降水影响范围过大,在坑边设置三轴水泥搅拌桩止水帷幕封闭至淤泥质土相对不透水层。根据标段 A 基坑围护设计方案描述,地铁 1、4 号线在广场下东西向采用盾构法下穿施工。地铁 1、4 号线下穿标段 A 的二层地下室和三层地下室通道处,基础底板底面距盾构顶最小距离约为 1.8m,盾构周边上部工程桩距地铁 1#、4#结构水平距离最小仅1.5m。相关区域施工顺序为:先施工地铁盾构线两侧的上部建筑桩基,再对盾构周边一定范围内的土体进行加固,然后浇筑地
7、下室底板,待地下室底板达到 28 天龄期后,施工地铁盾构。区域内各项目之间的关系复杂。土体加固范围为:上边界至广场结构底部;下边界至隧道底部以下 3m;左右边界为盾构隧道左右两侧各 4.5m。与地铁隧道相邻的工程桩桩径800mm,桩身砼强度等级 C30,设计桩顶标高-11.05-14.85m,有效桩长3845m,桩端进入(8-3 层)中风化凝灰岩 0.81.5m 不等。主筋为 2225,保护层厚度 50mm。为确保地下结构施工安全和开挖顺利进行,在整个地下室施工过程中应进行全过程监测,实行动态的管理和信息化施工,以有效的指导施工,及时调整施工措施,确保周边马路、和地下管线和周边建筑的绝对安全是
8、必须的。另一方面,由于隧道与工程桩距离较近,为防止工程桩施工偏差影响盾构推进以及掌握盾构推进过程中对工程桩体、基础底板影响程度、保证工程结构安全,对地铁隧道两侧第一排基桩的成孔孔径及成孔垂直度检测和对隧道影响范围内工程桩及基础底板进行变形、内力监测十分必要。1.2 周围环境 东面:距离下宁路基本为9.526m,其中东面中间一段距离下宁路仅 3m。下宁路已自北向南施工至场地东南角(东南角及以南部分尚未施工),雨水管、污水管、给水管、电力电缆、通信电缆等市政管线已埋设好,道路还没有正式转移,现主要作为本工程北面几个工地及新城相关管理单位与北面机场路联系的通行道路。下宁路东面为空地,现正在用草皮绿化
9、。南面:现为空地,与规划的 A 路下穿隧道相邻。A 路隧道与本工程同期实施,与标段 A 相邻段埋深约 7.3m,比地下室一层的基础底板垫层底浅约 1.2m。A 路以南现为空地。西面:距离用地红线约 50m,用地红线外为拟建。中间段地下室一层与主站房(已开工)相连。北面:现为空地,与规划的天城路下穿隧道相邻。天城路隧道与本工程同期实施,与标段 A 相邻段埋深约 8.5m,与地下室一层的基础底板垫层底标高基本相同。天城路北面为建设用地,现为简易施工用房。1.3 工程地质条件 1.3.1 地形地貌 勘察场地属钱塘江冲海积平原。标段 A 原多为农居点,除可靠性仪器厂未拆除外,现已基本拆除;场地内局部堆
10、土较高,地形总体上起伏不大,场地东侧有一条北向南的官河分布。1.3.2 地基土构成及分布特征 根据地基土的成因类型、颜色及物理力学性质,场地勘探深度(63.30m)范围内地基土可划分为 8 层 11 亚层。自上而下分述如下:1 杂填土:灰黄色,松散。主要由粉性土组成,含有大量的建筑垃圾,标段 B 上部为20cm 厚沥青路面。全场分布。层顶标高 5.018.34m,层厚 0.606.50m。2-1 粘质粉土:灰黄-浅灰色,稍密。干强度低,韧性差。浅部粘性好,全场分布。qc:34506090kPa,fs:47.280.2kPa。层顶标高 1.907.00m,层厚 0.703.80m。2-2 砂质粉
11、土:浅灰色,稍-中密。干强度低,韧性差,摇震反应快,局部含有粘性土。全场分布。qc:81909290kPa,fs:110.4149.2kPa。层顶标高 0.104.05m,层厚 0.804.30m。2-3 砂质粉土:浅灰色,稍-中密。局部含有粘性土及粉砂,干强度低,韧性差,摇震反应快。全场分布。qc:920012700kPa,fs:90.8134.4kPa。层顶标高-1.702.37m,层厚6.3014.40m。3-1 淤泥质粉质粘土:灰色,流塑。切面光滑,干强度高,韧性好,含少量腐败物。全场分布。qc:8001140kPa,fs:16.319.2kPa。层顶标高-13.50-7.50m,层厚
12、 8.6016.40m。3-2 粘土:灰色,流-软塑状。含有少量的贝壳,干强度一般,韧性中等,局部为淤泥质粉质粘土。全场分布。qc:12901700kPa,fs:23.224.3kPa。层顶标高-26.45-20.88m,层厚 8.4017.00m。4 粉质粘土:青灰色,可塑。切面光滑,干强度一般,韧性中等,局部混砂。全场分布。qc:24903680kPa,fs:37.974.9kPa。层顶标高-38.15-32.90m,层厚 0.804.50m。7 圆砾:灰色,密实。含粒径大于 2mm 的岩石颗粒含量占全重的 65%,形状为亚圆形,局部混有砂、卵石及粘性土。其密实度在横向上和纵向上有一定的离
13、散性。全场分布。qc:752015870kPa,fs:36.2201.7kPa。层顶标高-39.75-35.80m,层厚 4.3012.40m。8-1 全风化凝灰岩:青灰-紫褐色,可塑状。基岩多已风化成土状,原岩结构不分易辨,用手可掰断和捏碎。层顶标高-48.20-45.40m,层厚 1.904.50m。8-2 强风化凝灰岩:青灰-紫褐色,稍硬。岩心呈碎块状,少量为短柱状,局部为中风化凝灰岩碎块,用手掰不断,钻进进尺慢。层顶标高-52.20-45.00m,层厚 0.506.50m。8-3 中风化凝灰岩:青灰-紫褐色,较硬。凝灰质结构,局部夹厚层状强风化凝灰岩,岩心呈短、长柱状,少量呈碎块状,用
14、手难折断。岩石为较软岩,岩体基本质量等级为级。层顶标高-55.25-43.06m,层厚未揭穿。表 1 土层物理力学指标 层号 土层 含水量 w(%)天然重度(kN/m3)地基承载力特征值(kPa)渗透系数(10-4cm/s)孔隙比 固结快剪 粘聚力c(kPa)内摩擦角()杂填土 10 12 1 粘质粉土 29.4 18.3 130 1.4 0.910 16.0 28.7 2 砂质粉土 28.1 18.6 170 5.1 0.863 15.0 29.3 3 砂质粉土 25.5 18.8 190 3.1 0.804 12.8 31.0 1 淤泥质粉质粘土 42.6 17.1 90 2.2 1.27
15、6 14.2 7.0 2 粘土 43.9 16.9 110 5.1 1.331 19.0 8.5 圆砾 1 全风化凝灰岩 2 强风化凝灰岩 3 中风化凝灰岩 1.3.3 地下水 按地下水的含水介质、赋存条件、水理性质及水力特征,勘察区地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水、第四系松散岩类孔隙承压水和基岩裂隙水三大类。场区浅部地下水属第四系松散岩类孔隙潜水,主要分布于平原区上部的冲海积层粉土、粉砂层中,受大气降水和地表水补给,迳流速度缓慢,以蒸发方式和向附近河塘侧向迳流排泄为主,水位随气候动态变化明显,水位年变幅约 1.02.0m。勘察期间,由于标段 A 场地西侧地铁施工正在进行井点降水工作,故对水
16、位观测影响较大。现场测得场地地下水水位埋深在 0.008.50m,水位标高在-1.795.50m。本含水层与基坑围护、降水和抗浮设计等关系密切。松散岩类孔隙承压水主要分布于圆砾层中,顶板标高-35.80-39.75m 左右。经现场试验观测,测得承压水位标高约-2.50m,现场测得粉土层抽水试验渗透系数为 1.910-1cm/s。承压水对钻孔灌注桩施工有一定影响,施工时应引起重视,必要时采取相应护壁措施。2 监测依据及技术标准(1)本本标段交通综合体一期(标段A)技术文件及相关会议纪要;(2)工程测量规范(GB 50026-2017);(3)建筑变形测量规范(JGJ 8-2017);(4)建筑基
17、坑工程监测技术规范(GB50497-2019);(5)本省建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000);(6)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-1999);(7)城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2018);(8)本本标段交通综合体(标段 A)基坑围护设计方案(施工图)(围护设计公司A);(9)混凝土结构设计规范(GB50010-2002);(10)建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003);(11)建筑桩基技术规范(JGJ94-2018);(12)工程基桩检测技术规程(TB10218-2018);(13)本本标段综合体广场一期东标段 B(标段 A)岩土工程勘察报告(详
18、勘),本省工程物探勘察院,2020 年 3 月;(14)其它省市有关规定。3 监测工作内容及工作量 3.1 监测内容 与基坑围护及地铁隧道施工相关监测内容如下:1)基坑内外地下水位的监测;2)支撑梁的轴力测试;3)立柱沉降观测;4)地下管线、地面道路和周边建筑物的沉降;5)压顶梁上及坡顶位置每隔 25m 沉降及水平位移观测;6)基坑外侧的土体侧向位移(土体测斜);7)地铁沿线桩体成孔孔径及成孔垂直度检测、桩身砼强度检测;8)地铁沿线桩体测斜及桩身应力监测、地铁沿线基础内力及沉降监测;9)现场巡检。3.2 监测工作量 序号 测试类型 数量 单位 备注 1 深层土体位移 28 根 基坑围护监测 2
19、 水位监测 44 根 3 坑外沉降观测 60 点 4 支撑轴应力 1(轴力警戒值 3000KN)33 点 5 支撑轴应力 2(轴力警戒值 6000KN)33 点 6 钢支撑轴应力(轴力警戒值 3200KN)3 点 7 竖向立柱沉降监测 30 点 8 周边管线监测 20 点 9 盾构施工期桩身测斜(地铁沿线)153 根 与盾构施工有关监测 10 盾构施工期桩身应力监测(地铁沿线)375 组 11 盾构施工期基础应力监测(地铁沿线)141 组 12 盾构施工期基础变形监测(地铁沿线)141 点 13 桩身成孔检测(地铁沿线)230 根 14 桩身砼强度检测(地铁沿线)根 15 现场巡检 巡检 16
20、 底板裂缝监测 是否观测由现场需要定 测点验收:项目实施过程中,相关测点及基准点须由监理公司验收确认。4 监测实施 4.1 监测控制网的布设 监测控制网主要用于地下管线、建筑物、基坑周边地表沉降、地下水位、深层土体测斜等方面的监测。本项目高程控制基水准控制点计划布设 2 个,建立闭合环与施工高程控制点联测,联测周期一个月一次。4.2 桩体水平位移监测(1)工程桩内测斜管的埋设:1)定位2)将测斜管绑扎在工程桩钢筋笼的主筋上,并封死管底3)校准测斜管方位4)钢筋笼下沉4)接钢筋笼(接测斜管4)全部钢筋笼下沉(桩顶下 0.5m 以上范围内套 4m 钢管进行测管保护,盖紧顶盖,钢管与桩主筋电焊连接)
21、7)浇注桩身混凝土。测斜管每 1m 一道塑料扎绳(或铅丝)与桩主筋绑扎。校准测斜管方位时,测斜管内的十字槽的一边必须与隧道轴线垂直。测斜管连接过程中,对管底、顶口及中间接头进行密封处理,防止吊装钢筋笼和浇筑混凝土过程中(水)泥浆进入管中。浇注混凝土时,导管应尽量避免触碰测管,以免损坏。基坑开挖后桩头处理时,应避免对测斜管的损伤。同时在基础部位套钢管,以便后续止水处理。(2)测量仪器:使用北京航天三十三研究所生产的 CX-03E 型测斜仪,精度:0.01mm。(3)测量方法 监测时,将测斜仪探头放入预埋的测斜管底部,自下而上每隔 50cm 向上拉线读数,测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化,经计算即
22、可得出不同深度部位的水平位移,测试原理如图 5.1-1 所示。计算公式:SinGKAU 式中:A-加速度计的偏值(零偏)K-加速度计的标度因数 G-地球重力加速度 -倾角 为了消除加速度计零偏的影响,在测试时采用正反两次测试,比如分别在东西方向上进行测试,可以先测试东方向上的数据,记作 U1,再进行西方向上的测试,记作 U2,将 U1-U2 得到下式:KGSinUU221 从中可以得出LSini1 式中:L:导轮轮距 500mm i:水平位移(单位:mm):倾斜角 计算得到:KGLUUi2/)(21 对于一个测孔,在确定的方向上,各测试点的位移(用孔底作参照点)总和即为:i总 图 5.1-1
23、测试原理 (4)测桩选择:隧道相邻工程桩变形监测,具体在与隧道相邻每个承台中选择距离最近的 12 根桩进行变形监测,监测管在工程桩内预埋,深度按地铁 4 号线深度考虑,在最底下一节钢筋笼 4m 以上开始安装(层圆砾层厚度约 7m,桩端嵌岩,故测斜管进入层圆砾层不少于 3m)。4.3 桩内钢筋应力监测 工程桩钢筋应力监测就是在盾构施工过程中,对桩内应力的大小和变化情况进行观测,结合桩体变形情况对工程桩的安全做出评价。(1)钢筋应力计安装 隧道相邻工程桩内力监测,具体在与隧道相邻每个承台中选择 12 根桩,在隧道顶标高、中心标高及底标高处各设钢筋应力观测断面,每断面在距隧道最近、最远部位布设钢筋计
24、,进行钢筋应力监测。1 号线隧道中心绝对标高约-13.0m,相对标高约-20.15m,1 号线隧道边钢筋计标高约-23.15、-20.15、-17.15,具体根据每桩情况在施工前明确。4 号线隧道中心绝对标高约-22.5m,相对标高约-29.65m,4 号线隧道 l 边钢筋计标高约-32.65、-29.65、-26.65,具体根据每桩情况在施工前明确。每根桩安装 3个断面(6 只钢筋计),另加一只参考应力计。测点布置见平面图。工程桩钢筋笼成形后,在预定深度,将钢筋应力计焊接在工程桩主筋上,应力计上的信号线每 0.5m 一道塑料扎绳与桩主筋绑扎引至地面,导线穿过测斜管钢套管保护。浇注混凝土时,导
25、管应避免触碰保护管,以免损坏信号线。安装时要确保钢筋计安装部位与隧道位置相对对应,上下误差不大于 50cm,水平方向上两只钢筋计中心连线与隧道轴线(剖面)在同一水平面上,并与隧道轴线(平面)垂直。基坑开挖后桩头处理时,应避免对信号线的损伤。(2)量测计算 监测采用振弦频率读数仪,根据每次所测得的各测点电信号频率,可依据应力-频率标定曲线来直接换算出相应的应力值。(3)数据处理与分析 绘制钢筋应力随盾构施工工况的变化曲线。4.4 基础底板钢筋应力监测(1)基础底板钢筋应力监测,在基础上、下层主筋上安装钢筋计,监测盾构施工时,基础底板钢筋内力变化。根据盾构施工影响范围,在盾构隧道两侧各 30m 范
26、围内地下室底板结构柱中间设观测点,具体为:隧道上部在柱网中间设观测点,每隔 27m(隔两轴线)设一观测断面,每个观测断面上的观测点延伸至隧道外 30m 范围。另外在隧道上部转换梁柱部位同时设观测点。每个测点安装 2 只钢筋计。测点布置见平面图。(2)量测计算 监测采用振弦频率读数仪,根据每次所测得的各测点电信号频率,可依据应力-频率标定曲线来直接换算出相应的应力值。(3)数据处理与分析 绘制钢筋应力随盾构施工工况的变化曲线。4.5 基础底板变形监测 为掌握盾构施工时底板变形,在底板应力观测点部位同时进行沉降观测。测点布置见平面图。4.6 基桩成孔检测 1)基桩成孔检测:对地铁盾构施工区靠近盾构
27、隧道两侧第一排基桩的成孔孔径和垂直度实施检测。根据中南建筑设计院的 B 区部分桩位平面布置图(图号 B-02)统计,检测数量约为 230 根。2)检测仪器设备 本次检测采用日本 KODEN 公司生产的 MD-684 超声波侧壁探测仪(要求泥浆比重1.20)或本昌吉地质仪器生产的 JJC-1D 成孔检测系统。3)检测原理和检测方法(1)超声波侧壁探测仪 超声波侧壁探测仪(KODEN 公司 MD684)作为一种超声波测试类仪器,其基本原理均为发射超声波信号,并将返回的超声波信号接收下来,记取超声的旅行时,根据已知的速度参数,求得所测距离。与其他超声波仪器不同的是该仪器忽略了声波参数的振幅和频率等,
28、尽将所测信号直接转换成成孔几何图,这样可靠、直观。仪器的主要部件有:主机系统(包括电源、传动控制系统、记录输出系统)和传动系统(包括传感器、连接电缆、深度记数器等装置)。(2)JJC-1D 成孔检测系统 JJC1D 型成孔质量检测系统全套装置可完成钻孔灌注桩成孔后的孔径、孔深、孔垂直度和孔底沉渣厚度。系统主要由电脑、电动绞车、井口滑轮和检测探头组成。孔径检测采用四脚伞形探头,根据四肢张开角度的变化,输出相应的电信号,电信号的变化反映了孔径的变化。四条测腿成两组正交,分别测量两个方向的孔径值,取平均值作为某测点的孔径。测斜仪的顶角测量利用铅垂原理,测量系统由顶角电阻、顶角测量杆组成,当钻孔倾斜时
29、顶角电阻和顶角测量杆间就有一角度,角度不同反映了顶角的不同,通过计算从而得出成孔倾斜度。4.7 土体深层水平位移监测(1)测斜管的埋设:1)定位放样2)钻机成孔3)埋放测斜管4)校准测斜管方位5)中粗砂封孔6)做孔口保护7)测读初始值。钻机成孔的直径为108mm以上,校准测斜管方位时,测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁或朝向基坑。(2)测量仪器:使用北京航天三十三研究所生产的 CX-03E 型测斜仪,精度:0.01mm。(3)测量方法 监测时,将测斜仪探头放入预埋的测斜管底部,自下而上每隔 50cm 向上拉线读数,测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化,经计算即可得出不同深度部位的水平位移,测试原理
30、如图 6.4-1 所示。计算公式:SinGKAU 式中:A-加速度计的偏值(零偏)K-加速度计的标度因数 G-地球重力加速度 -倾角 为了消除加速度计零偏的影响,在测试时采用正反两次测试,比如分别在东西方向上进行测试,可以先测试东方向上的数据,记作 U1,再进行西方向上的测试,记作 U2,将 U1-U2 得到下式:KGSinUU221 从中可以得出LSini1 式中:L:导轮轮距 500mm i:水平位移(单位:mm):倾斜角 计算得到:KGLUUi2/)(21 对于一个测孔,在确定的方向上,各测试点的位移(用孔底作参照点)总和即为:i总 4.8 地下水位监测(1)测点埋设 在选定位置用地质钻
31、机钻孔,孔深至坑底下 5m。测管用 100mm 的 PVC 塑料管作测管,水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管,滤管外裹滤布,用胶带纸固定在滤管上,孔底布设 0.51.0m 深的沉淀管。(2)量测及计算 仪器:SJ-92 型水位计。通过水准测量测出孔口标高 H,将探头沿孔套管缓慢放下,当测头接触水面时,蜂鸣器响,读取测尺读数 ai,则地下水位标高 HWi=H-ai。则两次观测地下水位标高之差 HW=HWi HWi-1,即水位的升降数值。(3)数据分析与处理 根据水位变化值绘制水位-随时间的变化曲线,以及水位随施工工况情况的变化曲线图,以评价施工对周边环境影响的范围及程度。4.9 支撑轴力监测
32、 1)砼支撑轴力监测 钢筋计用来测量砼支撑内力,它是判断支撑结构能否稳定的重要依据。设备:钢筋应力计、ZXY-II 型钢弦式频率读数仪。钢筋计型号必须与所测钢筋的直径一致。安装:在预定位置,将钢筋计与受力筋对焊,接头处再用钢筋绑焊。钢筋计电缆线塑料管引至各立柱桩的格构集中保护。每个观测断面布置 2 只钢筋计。测量原理:测量时,用频率仪读得钢筋计数据,经计算得到钢筋应力s,计算公式如下:支撑轴力则用平截面假定由钢筋应力换算。计算公式如下:式中:N支撑轴力(kN);f10、f1支撑上端面钢筋计初始频率、受力后的频率;f20、f2支撑下端面钢筋计初始频率、受力后的频率;K1、K2支撑上、下端面钢筋计
33、的标定系数(kN/Hz2);EC、AC混凝土结构的弹性模量(kN/mm2)、断面面积(mm2);ES、AS钢筋计的弹性模量(kN/mm2)、断面面积(mm2)。2)钢管支撑轴力监测 钢支撑采用支撑反力计来监测支撑轴力的变化。反力计安装在钢支撑管与围护桩墙间。钢支撑轴力计算公式为:N=K*(f02-fi2)2222202212101NffKffKEEAASCSCSAffK212101S1式中:N支撑轴力(kN)K标定系数(kN/Hz2)f0初始频率值(Hz)fi观测频率值(Hz)。4.10 地表及建筑物沉降(1)测点埋设 沉降测标一般直接设置在地表面,对有地表硬壳层的测点,在确定地下无管线情况下
34、钻孔预埋测标。管线测标如有条件直接安装在管道上。(2)监测仪器:采用 PENTAX 公司 AFL-320 水准仪及 2m 铟钢尺,精度:0.1mm。在测量过程中固定观测人员和仪器,测量成果必须严密平差。4.11 地下管线监测 埋设:除利用原有管线地面设备标志外,还可以把测点布设在管线设备上(窨井、阀门、抽气孔等)或做在靠近管线底面的土体中,即地表面用钻机预先打好深200mm、110mm 大小的孔,打入长 200300mm,10 或12 的钢筋,四周用水泥砂浆填实。监测仪器:采用 PENTAX 公司 AFL-320 水准仪及 2m 铟钢尺,精度:0.1mm。4.12 围护桩顶水平位移和沉降监测
35、1)监测目的 了解基坑开挖和主体结构施作中围护桩顶的沉降、水平位移。2)监测仪器 自动安平水准仪 DSZ2+FS1 测微器、铟钢尺、全站仪。3)监测实施 测点埋设 围护桩顶部水平位移和沉降是围护结构变形直观的体现,是基坑监测中一个重要的项目。测点在围护结构顶的冠梁施工完成后布设,位置在围护结构墙身水平位移测试孔(测斜管)边侧,或在指定地连墙顶中间部位,测点为光滑的凸球面的钢制测钉,测钉顶刻划有“十”。水平位移观测方法:本工程采用全站仪量测坐标的方法观测水平位移。沉降观测方法: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。如图 3 所示。观测时各项限差宜严格控制,每测点读数较差
36、不宜超过 0.5mm,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。首次观测应对测点进行连续两次观测,两次高程之差应小于1.0mm,取平均值作为初始值。图 3 沉降观测方法示意图 计算方法 监测基点为标准水准点(高程 H 已知),监测时通过测得各测点与水准点(基点)的高程差 H(i),可得到各监测点的标准高程 ht(i),然后与上次测得高程进行比较,差值 h 即为该测点的沉降值,即 iitHHh 1itithhh 数据分析与处理 首先绘制时间变化曲线图,根据沉降规律判断基坑稳定状态和施工措施的有效性。4.13 现场巡检 现场巡查对象及内容表 序号 巡
37、查对象 巡查内容 备注 1 基坑 支护结构成型质量;冠梁、支撑等变形及裂缝情况;基坑周边堆载情况;基坑止水帷幕渗水、流砂情况;地下水控制情况;地表积水情况等。2 监测设施 基准点、测点、测管、信号线完好情况 3 盾构推进期间主体结构 底板裂缝、渗水情况 5 监测服务期与监测频率 5.1 盾构施工桩基变形监测 观测管安装在工程桩施工时完成(根据要招标书约定,测管安装由施工单位负责,监测单位负责技术指导),现场观测在盾构到施工区域前一周开始,在盾构离开施工区域 15 天后并且观测数据稳定后结束。监测频率:盾构机头部位 1 次/4 小时,距离盾构机头前 10m 后 20m 区域内 1 次/1天,距离
38、盾构机头 20m 外部位 1 次/3 天。当出现位移或应力值急剧变化时,应提高监测频率,直到跟踪监测。5.2 基坑开挖监测 监测服务期自正式合同签订之日起,至本标段监测全部完成、所提交的正式监测报告经监理和委托人审查合格、通过验收时止(基坑监测根据项目分期进行)。监测频率:开挖期间、拆撑期间 1 次/天,基础施工完成后 1 次/3 天,特殊情况根据施工状况决定。5.3 现场巡检 一般 1 次/1 天,挖土深度超过 5m 时 2 次/1 天。6 监测控制值 根据设计要求,现场监测按下列标准进行控制:序号 监测项目 警戒值 监测频率 1 桩体水平位移 累计值:6mm 速率:单日 2mm/d 盾构机
39、头部位 1 次/4 小时,距离盾构机头10m区域内1次/1天,距离盾构机头 10m 外部位 1 次/3 天 2 桩体钢筋应力 120MPa 3 底板钢筋应力 120MPa 4 底板变形 累计值:10mm 速率:单日 2mm/d 5 桩孔垂直度检测 成孔垂直度0.5%桩身直径50mm 地铁沿线每桩成孔后 6 土体深层位移 靠下宁路一侧累计 40mm,其它区域累计 40mm,速率 5mm/天或连续三天超过 3mm/天 开挖期间、拆撑期间 1 次/天,基础施工完成后 1 次/3 天,特殊情况根据施工状况决定 7 水位监测 每天水位变化不得超过 0.5m 8 坑外沉降观测 30mm 9 支撑轴力 1
40、轴力警戒值 3000KN 10 支撑轴力 2 轴力警戒值 6000KN 11 钢支撑轴力 轴力警戒值 3200KN 12 竖向立柱沉降监测 小于 10mm 13 周边管线监测 小于 20mm 在施工期间,若上述控制标准中有一项标准未达到满足,应立即通知业主及监理公司,并密切配合业主、监理公司及设计,提出合理化的建议措施,以保证工程安全顺利施工。7 监测资料的整理与分析 7.1 监测资料的整理与分析 监测资料整理与成果分析,对各项监测项目及桩体水平位移、钢筋应力等进行资料整理与分析,提供数据表格及时间曲线。成孔检测提供成孔孔深(H)、成孔孔径(min 和max)和成孔倾斜度(K)。7.2 报告提
41、交 日报:观测数据当天填入规定的记录表格并对桩体安全性作出评价,提交给业主、设计、监理及施工等单位。周报:每周提供监测阶段报告,具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况,内力或变形最大值以及最大值位置。总报告:基坑监测结束后提交监测报告,其内容包括工程概况、工程地质条件、遵循的标准文件及技术要求、测试目的与内容、测试仪器及测试方法、资料整理及成果分析、结论及建议等。监测过程中如测量值大于控制值时,应及时通知建设、监理、设计及施工等单位以便采取应急补救措施。8 主要风险源及难点 本阶段重大风险源主要包括:安装时物品高空坠落、盾构施工时桩周水土流失、隧道施工时工程桩变形超限等。本次监测的难点:
42、测管保护难、施工进度掌握难。9 遇到突发事件的应急措施(1)监测期间,当变形总量及变形速率超过设计警戒值或现场巡检发现事故苗头时,第一时间先口头告之监理、业主,随后提交现场监测报表,同时增加监测频率。(2)当监测数据急剧变化且变形速率不收敛、出现险情或其它突发事件时,加大监测频率力度,现场监测人员及项目经理保持 24 小时通讯畅通,以便与现场抢险应急领导小组的随时联络;现场数据采集完成后 2 小时内提交监测数据,说明紧急程度、提出参考建议或措施。10 测管及应力计线缆保护措施 由于先施工工程桩,再开挖土方,再施工隧道两侧各30m 范围内地下室底板,再进行盾构掘进,工序复杂,对工程桩内测斜管及应
43、力计线缆保护增加很多困难。主要表现在下列几个过程:1)为防挖土过程中测管及应力计线缆损坏,在承台部位设保护管。2)开挖到桩顶部位,凿桩头时须十分小心,以防测管开裂、折断、线缆断裂。3)在基础砼浇捣前,测斜管及应力计线缆穿过底板部位套钢管保护,以便底板采取止水措施。4)盾构施工完成,观测数据稳定,观测结束后,测斜管部位深部注浆封闭,基础部位用微膨胀细石砼,并在顶部钢套管焊接封闭,以防渗水。11 投入本项目的仪器 序号 仪器、设备名称 规格型号 用途 1 全站仪 TOPCON-TKS-202 桩顶水平位移 2 水准仪 PENTAX 公司 AFL-320 沉降 3 测斜仪 CX-03E 土体(桩体)
44、水平位移 4 频率读数仪 VW-1 型 钢筋应力,支撑轴力 5 水位计 SJ-92 型 地下水位 12 质量保证和控制(1)在本施工监测工程中严格遵守建筑基坑工程监测技术规范等有关规范标准的要求,确保质量。(2)派熟悉仪器使用方法和性能的测试人员进场,并严格按相应的操作规程进行操作。(3)进场前做好仪器设备的标定工作,各监测项目在基坑开挖前应测得初始值,且初始值的测试不得少于两次。(4)监测人员接甲方通知二天内进场,并服从工程总进度需要。(5)监测人员必须对数据的准确性负责,测试完毕后应签字备查。13 文明生产与安全生产 从安全教育、安全防范、安全措施、安全保护等方面按有关规定,认真做好文明施
45、工,做到“文明生产”与“安全生产”。(1)对参与施工的所有人员经常进行施工安全教育,选派专职安全员专门负责安全工作;(2)特殊工种持证上岗,严格执行安全生产责任制,上岗前不喝酒,进入施工现场穿戴必须符合安全要求,认真做好安全防范;(3)夜间施工必须保持照明充足,电路按有关规定设置,电器设备运行前必须检查性能是否完好,同时注意用电安全;(4)场内安全标志醒目;(5)合理进行场地布置,各种材料堆放整齐,进出道路通畅,保持场内整洁;(6)做好施工现场的卫生工作;(7)遵守本市环保、绿化、卫生、治安、市政等有关方面的规定,不对施工现场周边产生环境污染。14 要求施工单位应提供的配合 在整个开挖施工期内有责任负责成品测斜管、水位管、应力计等测试仪器的保护,在监测方做好防护措施情况下,如因施工损坏则要按要求修复或赔偿;按招标书要求,负责钢筋计焊、测斜管安装,做好砼灌注期间做好信号线保护,监测单位负责技术指导;在监测单位绑扎好测斜管后,施工单位沉放钢筋笼时,必须做到测斜管中心与钢筋笼中心连线与地铁轴线垂直,不得扭曲、折断。附一 相关文件、会议纪要 附二 测点平面布置图、安装详图
限制150内