地铁盖挖逆作法车站监测方案.docx
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地铁盖挖逆作法车站监测方案
**地铁施工监测**盖挖逆做车站站监测方案
一、编制依据
(1)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)
(2)《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)
(3)《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)
(4)《地铁设计规范》(GB50157-2003)
(5)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)
(6)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
(7)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
(8)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
(9)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
(10)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50108-2001)
(11)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB1018-2002)
(12)《建筑基坑支护技术规范》(YB9258-97)
(13)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
二、工程概况
2.1工程地质
本场地主要地质构造为沉积侏罗系中统角岩,上部角岩在风化作用下形成残积层,局部地段存在冲洪积层,地表为人工填土层。
本次勘察未发现断层,构造稳定性较好。
(3)岩土层岩性特征
1)第四系全新统人工堆积层(Q4ml)
①1素填土:
主要成分为粘性土,夹砂和碎石颗粒,黄褐色,硬塑~坚硬,土质不均,属高压缩性土层。
该层全场地分布,厚度2.65~5.00m,层底高程30.00~30.56m。
2)第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)
④11砾砂:
灰白色~黄褐色,中密,饱和,局部含粘粒偏高,属中~低压缩性土层。
该层全场地分布,厚度0.80~2.35m,层顶高程30.56~31.50m,层底高程28.73~29.76m。
3)残积层(Qel)
由角岩风化残积形成,按照《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)有关规定,定名为粉质粘土。
⑦5粉质粘土:
以褐黄、黄褐、棕红、灰白色为主,软塑~可塑,土质较均。
属中~高压缩性土层。
该层SZM5-Zc-147钻孔处未见,层厚0.0~16.70m,层顶高程28.73~30.00m,层顶埋深3.00~5.30m。
4)侏罗系角岩(J2)
褐灰色,青灰色,细粒结构,层状构造,按风化程度可分为1全风化角岩、2强风化角岩、3中等风化角岩和4微风化角岩4个亚层,分述如下:
1全风化角岩:
褐黄色、灰色,岩体呈土状,偶夹强风化块,浸水易软化崩解,具中等压缩性。
该层各个钻孔均有揭露,厚度4.20~13.40m,层顶高程12.50~29.76m,层顶埋深5.80~22.00m。
2强风化角岩:
黄褐色、灰褐色,由石英、长石及其它粘性矿物组成,原岩结构可辨,岩体破碎,裂隙发育,具中~低压缩性。
所有钻孔均有揭露,揭示厚度2.00~6.60m,层顶高程10.90~25.56m,层顶埋深10.00~35.40m。
3中等风化角岩:
青灰色,岩体呈碎块、短柱状,裂隙发育,锤击可碎,细粒结构,层状构造,具极低压缩性。
仅SZM5-Zc-148孔处未见;岩体坚硬程度属较硬岩,完整程度属较破碎,基本质量等级为Ⅳ级。
厚度1.20~18.20m,层顶高程5.70~12.00m,层顶埋深12.00~26.10m。
4微风化角岩:
青灰色,岩质坚硬,岩体呈柱状,裂隙不发育,锤击声脆,细粒结构,层状构造,属不可压缩层。
仅分布于SZM5-Zc-149钻孔大里程侧。
岩体坚硬程度属坚硬岩,完整程度属较破碎,基本质量等级为Ⅲ级。
揭示厚度0.80~4.50m,层顶高程0.73~5.70m,层顶埋深27.30~33.00m。
2.2水文地质
(1)地下水的类型、赋存、径流排泄及与地表水的关系
本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。
孔隙水主要赋存在砾砂层、残积层、全风化角岩中,基岩裂隙水赋存于强风化及中等风化角岩中。
本次勘察期间地下水位埋深2.80~3.50m,水位高程30.20~34.00m,水位变幅0.7~3.0m。
地下水总的径流方向为由北向南,排泄途径主要是蒸发和地下径流。
主要补给来源为大气降水。
地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
三、监控量测规划
3.1监控量测目的
(1)监测的数据和资料能让业主客观真实地了解工程安全状态和质量程度,为业主提供及时、可靠的信息用以评定地铁结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响,掌握工程各主体部分的关键性安全和资料指标,确保地铁工程能按照预定的要求安全顺利完成;
(2)监测数据和资料能对可能发生的危及环境安全的隐患或事故及时、准确的预报,以便及时采取有效措施,避免事故的发生;
(3)通过对建筑物的安全状态进行及时的监测,随时掌握及评估建筑物的安全状态,防止建筑物安全事故发生。
从某种意义来看,地铁施工对周围建筑物的影响比地铁工程本身安全更需关注,因为周围环境直接面对城市市民的切身利益。
因此对周围建筑物的安全监测工作,应放在工作的首位;
(4)监测数据和资料可以丰富设计人员和专家对类似工程的经验,以利专家解决类似工程中所遇到工程难题。
3.2监测项目及方法
**地铁的监测可分为车站部分监测、明挖区间监测和暗挖区间的监测。
其中,车站部分监测分矿山法施工车站的监测和明挖基坑监测,暗挖区间的监测分矿山法区段的监测和盾构区段监测。
根据**地铁监测项目的特殊性,我们初步确定了**地铁监测项目。
表1**站监测项目及仪器方法
监测项目
测点布置
方法及仪器
备注
必测
桩体变形
严格按照规范及合理设计要求布置测点
测斜仪
桩顶水平位移
严格按照规范及合理设计要求布置测点
收敛计
地面(建筑物)沉降
严格按照规范及合理设计要求布置测点
水准仪
横撑轴力
严格按照规范及合理设计要求布置测点
轴力计
选测
地下水位
严格按照规范及合理设计要求布置测点
水位计
表2**监测测点汇总表(暂定)
监测项目
监测类型
单位
数量
桩体变形
必测
孔
28
桩顶水平位移
必测
对
28
地面(建筑物)沉降
必测
个
140(70)
横撑轴力
必测
个
42
地下水位
选测
孔
3.2.1基坑监测影响范围的确定
根据“朗金”土压力理论基坑开挖所产生的第一破裂面的破裂角为45°-φ/2(φ为土体的内摩擦角)可得:
B=H×tan(45°-φ/2)+K
式中:
B–监测范围(基坑开挖影响范围)
H–基坑开挖深度
φ-土体或岩体内摩擦角
K-安全距离
为了安全起见可不考虑φ的作用:
B=H+K作为基坑开挖的影响范围。
3.2.2监控量测项目选择的原则
从理论上讲,凡是能够反映围岩与围护结构力学形态变化的物理量,都可以作为被测量。
但是,要求被测的物理量既能反映围岩与围护结构力学形态变化,同时在技术、经济上又容易测得。
变形乃是围岩和围护结构力学形态变化最直观的表现,基坑坍塌和围护结构系统的破坏都是变形发展到一定限度的必然结果。
因此变形量测具有量测结果直观、测试数据可靠、量测仪表长期稳定性好、抗外界干扰性好,同时测试费用低廉。
因此,在选用测试项目时应位移量测为首选量测项目。
3.2.3主要监控量测项目方法
1、桩顶水平位移监测
该项监测对基坑和围护结构的安全稳定状态至关重要,作为首选监测项目。
冠梁水平位移监测一般采用以下方法:
(1)采用隧道净空收敛计监测墙(桩顶)水平相对位移:
该方法监测精度高监测精度为±0.2mm,监测数据可靠,但受风力影响大;
(2)采用专用激光测量仪监测:
该方法测试速度快,基本不受周围环境特别是风的影响,监测精度为±1mm;
2、钢管横撑受力监测(测点布置见图3):
钢管横撑对于基坑稳定起关键作用,钢管横撑受力状态直接影响基坑安全稳定,该项监测是主要的监测项目。
目前监测手段有轴力计直接测试钢管轴力和采用表面应变计间接测试两种手段。
3、地表沉降监测
(1)基点埋设:
将基点埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内,基点应埋设在视野开阔的地方,以利于观测。
并且埋设至少两个基点,以便两个基点互相校准;基点的埋设要牢固可靠。
施工开始前,将基点和附近水准点联测以取得原始高程。
(2)沉降点的埋设方法:
在松软地基上可钻(或挖)20~50cm深的孔,竖直放入φ16~φ25mm左右的钢筋,钢筋和孔壁之间填充水泥砂浆,钢筋头露出地面1cm左右,并在钢筋顶面刻“十”字作为测点。
(3)埋设要求:
沿基坑两侧每20m布置1地表沉降监测断面,每断面基坑每侧布置5个测点,测点距离为4m~6m。
4.围护结构变形监测
采用测斜仪对埋设于围护结构内的测斜管内进行测试。
测点宜选在变形大(或危险)的典型位置。
斜管底宜与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部,管顶高出基准面150~200mm,在测斜管管口段用混凝土墩子固定,保证管口段转角的稳定性。
测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设时,绑扎间距不宜大于1.5m,原则是管子不移动、不松动。
测斜管的上下管间应对接良好,无缝隙,接头处牢固固定、密封。
测斜管绑扎时应调正方向,使管内的一对测槽垂直于测量面(即平行于位移方向)。
封好底部和顶部,保持测斜管干净、通畅和平直。
做好清晰的标示和可靠的保护措施。
对于已经施工围护结构情况,如需要采用钻孔埋设的方法,参照土体侧向变形测斜管埋设要求实施。
5.建筑物沉降
建筑物沉降变形的标志,采用如图所示的墙(柱)标志,选一不受影响的地方埋设水准点作为后视点,对车站及基坑所需监测的建筑物,应在建筑物的拐角及主要承重柱上埋设如图所示的的测点,测点距地面高50cm,并用黄油漆喷好,标志的立尺处加工成半球形并涂上防腐剂。
标志的埋设应避开如雨水管、管台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物。
初始数据要进行三次读数,取平均值为初始数据,每次要注意进行闭合数据。
对建筑物高于20m进行倾斜观测,倾斜变形的标志,采用如图所示的反射膜片,事先判断建筑物的倾斜方向,在不受影响的地方安装一对后视点,后视点的连线与建筑物的倾斜方向一致,采用全站仪进行测试,根据全站仪所测的数据换算成倾斜量。
初始数据要进行三次读数,取平均值为初始数据。
图1建(构)筑物的沉降和倾斜测点示意图
6、地下水位监测:
利用水位计量测其水位深度。
前提是土建承包商做好降水井。
3.3监测频率、预警标准和控制标准
表3基坑安全等级划分
安全等级
一级
二级
三级
工程复杂程度
破坏后果
很严重
严重
不严重
基坑深度(m)
>14
9~14
<9
地下水埋深(m)
<2
2~5
>5
软土层厚度(m)
>5
2~5
<2
基坑边缘与临近已有建筑浅基础或重要管线边缘净距(m)
<0.5H
0.5H~1.0H
>1.0H
注:
(1)工程复杂程度栏中,从第一级开始,有二项(含二项)以上,最先符合该级标准者,即可划分为该等级;当破坏后果与工程复杂程度判定等级有矛盾时,可按高一级考虑;
(2)H为基坑开挖深度。
(3)重要管线系指其破坏后果严重或很严重的管线,如煤气、压力水、影响面大的通讯电缆等。
(4)设计图纸已明确基坑安全等级的,按设计要求的安全等级进行监测控制。
表4明(盖)挖法及竖井施工监测项目频率
类别
监测项目
仪器元件
监测范围及测点布置
监测频率
必测项目
地表沉降
水准仪
1)在基坑四周距坑边10m范围沿坑边设排沉降测点,排距3~8m,点距5~10m,当基坑临近处有建(构)筑物或地下管线时,详见建(构)物和地下管线的布点要求。
2)在工法变化的部位、车站与区间结合部位、车站与风道结合部位以及风道、马头门处等部位均应增设监测
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- 地铁 盖挖逆 作法 车站 监测 方案