无锡市某交通枢纽项目深基坑监测方案.doc
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无锡市火综合交通枢纽项目
基坑监测
技
术
标
上海公司
2009年07月
无锡市火综合交通枢纽项目
基坑监测技术标
工程编号:
工程负责:
目录
第一章工程项目概况 -1-
1.1工程概况 -1-
1.2建筑结构及基坑概况 -1-
1.3周边环境概况 -3-
1.4工程地质概况 -6-
第二章监测方案总体概述 -9-
2.1监测的目的及流程 -9-
2.2方案编制原则 -10-
2.3方案编写依据 -11-
2.4监测范围 -11-
2.5监测内容 -12-
2.6施工各阶段监测工作量统计 -12-
第三章控制点的布设方案 -14-
3.1监测控制网的布设 -14-
3.2控制测量 -14-
第四章围护结构和支撑体系监测方案 -15-
4.1围护墙顶的水平位移、沉降点 -15-
4.2围护墙体测斜监测点 -16-
4.3支撑轴力监测点的布设 -18-
4.4坑底回弹 -20-
4.5立柱的垂直位移、水平位移监测 -21-
4.6放坡平台的垂直位移、测斜监测 -21-
第五章坑内外地下水位及承压水监测方案 -22-
5.1坑内外潜水水位监测 -22-
5.2坑内外承压水监测 -23-
第六章周边环境、土体监测方案 -23-
6.1周边管线垂直、水平监测 -23-
6.2周边建构筑物沉降监测 -25-
6.3地表沉降监测 -25-
6.4深层土体位移监测 -26-
第七章监测期限、频率和预警值,及预警方案 -26-
7.1监测期限 -26-
7.2监测频率 -26-
7.3监测报警值 -27-
7.4应急预案 -28-
第八章安全监测信息化处理方案 -29-
8.1技术要求 -29-
8.2监测精度 -29-
8.3质量保障措施 -30-
8.4安全保障措施 -30-
第九章关于监测点的保护及现场与施工单位的配合方案 -31-
9.1监测点的保护方案 -31-
9.2与施工单位的配合方案 -31-
第十章施工组织与拟提交成果 -32-
10.1施工组织 -32-
10.2仪器设备 -32-
10.3拟提交成果 -33-
第八章有关承诺 -34-
附件一:
相关工程项目影像集 -36-
附件二:
相关报表格式 -36-
附件三:
监测点布置图 -36-
第一章工程项目概况
1.1工程概况
建筑名称:
无锡火车广场综合交通枢纽工程B2地块
建筑地点:
城际铁以南,通江大道以西,拟建广勤路以东
主要用途:
交通综合体、地下广场等
业主:
无锡市交通产有限公司
围护设计单位:
华东建筑公司
图1无锡火北广场综合交通枢纽工程地块平面分布图
无锡火车站北广场交通枢纽工程位市火车站北侧,用地位于无锡市火车站北侧,分为两个部分,沿用规划阶段的编号自南向北分别为B2地块、锡沪路地块和F2地块。
B2地块南至兴源北路、北至锡沪路、东至通江大道,西至广勤路;F2地块南至锡沪路、北至北新河、东至通江大道,西至广勤路;B2地块与F2地块之间为锡沪路地块。
1.2建筑结构及基坑概况
B2地块南侧与城际铁路站房相连,在城际铁路的进出站口处设置交通综合体,21层的高层塔楼为办公功能,在用地西北角处设置商业设施,用地东侧地面为市内公交枢纽,用地的西南角靠近交通综合体位置设置出租车上下点。
B2地块主体结构设置2层地下室,主体结构基础拟采用桩基础,柱下独立承台设双向地拉梁的基础形式。
基坑面积约为79270m2,周长约为1232m;基坑开挖深度:
本工程±0.000=+4.700,现场场地相对标高约-1.700(绝对标高+3.000),基坑开挖深度详见以下开挖信息表。
B2地块基坑工程采用地铁车站逆作、枢纽区分阶段形成中心岛的设计方案,围护体采用如下型式:
普遍区:
钻孔灌注排桩+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕
地铁一号线区:
“两墙合一”地下连续墙
图2围护墙体平面分布图
地铁三号线区:
“两墙分离”地下连续墙
基坑周边留设一定宽度范围的坡体,以提供围护体足够的被动区土压
力,中部区域开挖至基底标高,其后浇筑中部区域的主体地下结构,待中部结构施工至±0.000之后,利用中部已浇筑完成主体结构作为支座,基坑周边设置临时支撑以取代周边坡体支挡围护体的作用,挖除周边坡体并浇筑形成周边剩余的主体地下结构。
考虑到围护体与中部中心岛结构之间的平面距离仅约为40m,类似长度距离采用钢支撑具有刚度大、可及时架设支撑控制基坑变形的优势,因此拟采用钢支撑以加快施工速度以及节约工期造价,基坑角部区域考虑采用节点形式灵活、刚度更大的混凝土支撑。
图3支撑平面图
1.3周边环境概况
本工程地处无锡市火车站北侧,基地北侧为待改建的锡沪路,西侧为待改建的惠勤路,南侧在建的城际铁路,东侧为改建中的通江大道,整体来说本基坑工程周边环境条件比较复杂,基四周保护要求各异,本基坑工程与东侧邻近通江大道基坑工程交叉施工之间的相互影响问题,及南侧城际铁路的站房、东西通道以及正线、站线与本工程工期的相对关系以及相互影响控制是本基坑监测的重点和难点,同时也是重点保护的对象。
场地东侧:
1)东侧为正在改建中的通江大道,原通江大道为地面道路,现改建成为下沉式立交,从2009.5.19开始封闭道路,预计今年年底能施工完成,通江大道距离该侧地下结构外墙最小距离约13m。
根据工期预估,通江大道基坑工程可能与本基坑工程存在交叉施工工况。
2)该侧结构外墙外与通江大道之间分布有15m宽待建的下沉式广场,下沉式广场为地下一层结构,其基坑待B2地块基坑实施完毕后再进行施工。
图4基地东侧通江大道道路现状
3)通江大道为下沉式立交,基础埋深约6m~8m,其基坑工程采用型钢水泥土搅拌墙结合一道支撑的围护型式。
场地北侧:
北侧现状为正在使用中的老锡沪路,从平面布置上,老锡沪路已部分进入B2地块的北边界之内,根据目前掌握的情况,计划沿老锡沪路的南侧修建一条临时施工便道,临时施工便道完全避让新锡沪路地下空间位置,以满足新锡沪路地下空间尽早开工建设的要求,待新锡沪路修建完毕,施工便道翻交至新锡沪路之后,再进行开挖施工便道所在的B2地块地下室的剩余部分。
图5规划锡沪路、老锡沪路以及锡沪路施工便道图6老锡沪路现场现状
平面关系
场地西侧:
1)基地西侧为惠勤路,道路宽约11m,该侧结构外墙与惠勤路之间的距离约为1.9~12.7m,该地块实施完毕之后,将在地下室西侧顶板之上修建广勤路,并相应废除惠勤路。
2)惠勤路西侧分布有多幢多层建筑物,根据经验判断应为其基础形式应为天然基础,建筑物与B2地块结构外墙最近的距离约为21m。
3)惠勤路下分布有φ500的自来水管道,距离本工程地下室外墙最近约3m。
图7基地西侧惠勤路道路现状
场地南侧:
1)南侧为在建中的城际铁路,环境总图如下所示:
图8基地南侧在建城际平面图
2)城际站房:
其上部结构轮廓已部分进入地铁三号线车站范围。
3)东通道为12m宽度、矩形断面、全埋式的地下通道,基础采用PHC管桩,桩径500,桩长9m,基础埋深约7~8m。
图9西通道南端现场施工实景
图4基地东侧通江大道道路现状
4)西通道为13.6m宽度、矩形断面、全埋式的地下通道,通道底埋深约7~8m。
其南端需穿越现状火车轨道通达火车站南广场,目前正在进行南端穿越既有火车轨道的施工,穿越既有轨道线路采用箱函顶进的施工工艺,基坑支护采用锚拉钢板桩围护型式,邻近既有轨道线路一侧采用放坡的围护型式。
其北端邻近B2地块,但尚未开始施工。
5)城际铁路正线:
城际铁路轨道正线与本基坑地铁三号线车站围护体距离约为52.4m,距离地铁一号线南端头井约39.3m。
6)城际铁路站线:
城际铁路轨道站线与本基坑地铁三号线车站围护体距离约为24.3m,轨道站线采用有碴轨道,基础对表层一定深度的土体挖除并进行换填处理,处理完毕敷设道碴以及轨道,有碴轨道弹性良好、更换与维修方便等特点,因此其沉降控制要求也相对正线低,其运营期间正线沉降控制要求在20mm之内。
目前站线尚未开始施工。
1.4工程地质概况
1.4.1、工程地质
1.拟建场地位于在建城际铁路以北,锡沪路以南,通江大道以西,规划广勤路以东。
地块近似方形。
原为周山浜汽车站用地,现周山浜汽车站上部结构已拆除完毕,根据调查,该区西侧原为河浜。
部分原有建筑物尚未拆迁。
2.据区域地质资料,拟建场地地貌类型属长江中下游太湖冲湖积平原地貌,地面高程一般在3.3m左右。
拟建场地在勘探深度内全为第四纪冲积、淤积层,属长江中下游冲湖积层。
3.拟建场地30m深度范围以上主要为粉质粘土层,局部区域的浅层分布有较厚的土性软弱的淤泥质粉质粘土1-3层和粉质粘土。
4.表层杂填土分布厚度约为0.6~5.5m,主要以混凝土地坪为主,其下为素填土层,厚度一般为0.8~1.7m,以可塑状态为主,属软土区硬壳层。
5.场地西面有条暗浜,软土较厚,以(1-3)层淤泥质粉质粘土为主,层底埋深约3.3~9.7m,厚度约为04~7.7m,呈流塑状态,属高压缩性土。
6.场地内分布有(3-3)淤泥质粉质粘土层的软土分布条带,厚度约0.6~7.6m,贯穿整个场地,最厚处达8m左右,工程性质差,呈灰色,软~流塑状态,属中压缩性土,局部为淤泥质粉质粘土,其分布区域如下图所示。
图10暗浜及淤泥质粉质粘土3-3层分布区域示意图
7.场地内的工程地质条件及基坑设计参数如表2所示。
1.4.2、场地内的地下水
1.场地范围内涉及到基坑工程的地下水有潜水、承压水二种类型。
2.场地内浅层地下水属潜水,主要补给来源为大气降水及地表径流,地下水埋深为1.2m~1.5m,标高1.50m左右,浅层地下水受多种自然条件影响,无锡地区最高洪水位3.05m,3~5年历史最高水位2.9m,本工程地面高程于2.00~
3.30m之间,建议本工程抗浮设计水位标高取室外地坪下0.5m。
图11承压水含水层平面分布区域示意图
3.场地揭示的承压水分布于(3-1A)、(3-2)、(4-3A)、(5-2)层中。
(3-1A)与(3-2)承压含水层埋深较浅,层底埋深约11m~17m,基坑开挖深度范围之内已进入该承压含水层,基坑实施过程中如不采取措施势必存在承压水突涌问题。
(4-3A)层层顶埋深约22~24m,层厚约为1.3~7m,(5-2)层层顶埋深约35m。
1.4.3、场地内的不良地质现象
本工程场地土层地质特点主要呈基坑开挖深度范围之内以土性指标较好的可塑~硬塑的粘土和稍密~中密粉土为主,局部范围的浅层分布有较厚较软弱的暗浜及3-3层粉质粘土,基坑开挖深度内涉及的(3-1A)、(3-2)、(4-3A)、(5-2)为承压含水层,有出现流砂的可能。
第二章监测方案总体概述
2.1监测的目的及流程
由于岩土体成分和结构的不均匀性、各向异性及不连续性决定了岩土体力学性质的复杂性,加上自然环境因素等的影响,理论预测值还不能全面而准确地反映工程的各种变化。
在基坑施工阶段,由于围护工程、开挖、降水等基坑施工过程都将会对施工周边环境产生影响。
因此,在施工阶段,为了确保基坑周边建筑的完整性、将施工对周围环境的影响在可控制范围内,必须要通过动态监测的手段,掌握基坑施工区域周边环境的影响,在监测过程中,当变形总量达到报警值时,立即通知施工方以便采取技术措施,控制变形量的发展,确保基坑施工过程中的的安全。
所以,在理论分析指导下有计划地进行现场工程监测十分必要。
工程监测的目的可以分为以下几点:
(1)在围护结构施工、基坑施工过程中的监测,作为信息化施工的一种手段,其目的是为基础施工提供相关周边环境、基坑本身的垂直位移及水平位移等多项变形参数,及时掌握周边环境的位移、垂直位移变形等多项变形规律。
(2)在监测过程中,当变形总量达到报警值时,立即通知施工方和监理以便采取有效的技术措施,控制变形量的发展,真正做到信息化施工,确保周边环境安全和工程的顺利完成。
(3)通过对基坑本身、周边环境的监测是一项很重要的内容,通过分析监测数据,可以判断有无特殊情况发生,并为设计提供参考数据。
2.2方案编制原则
1、服从建设单位和总体设计单位对本工程的工作安排和质量要求;
2、根据本工程周边环境特点,在广泛收集各类资料,现场调查踏勘和分析资料的基础上,采用与现场施工设计相结合的方法,投入先进的仪器设备,采用有效的监测手段,以最短的时间和最少的工作量达到信息化监测的目的;
3、监测点的布设根据不同的监测对象合理布设,以满足工程设计和施工需要。
4、使用仪器必须满足精度要求且在有效的检校期限内,符合设计和规范规程的要求,能及时准确提供数据,满足信息化施工的要求。
5、监测信息及时反馈工程各方,同时在日常的施工过程中加强对各项监测数据综合分析,找出产生原因并建议相应的对策,及时预测下道工序的影响,优化施工,切实达到信息化施工的目的。
2.3方案编写依据
1、《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001-2006)
2、《基坑工程设计规程》(DBJ08—61—1997)
3、《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-1991)
4、《基坑变形监测技术规程》
5、《工程测量规范》(GB50026-2007)
6、《建筑物变形测量规程》(JGJ/T8-97)
7、《城市测量规范》(CJJ8-99)
8、国家标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ/T8-97)
9、国家标准《建筑物地基基础设计规范》(GB50007-2002)
10、B2地块岩土工程勘察报告
11、业主提供相关图纸及资料。
2.4监测范围
根据本工程监测技术要求和现场施工具体情况,本监测方案工程按以下要求进行:
1、以该工程基坑施工区域周围2倍基坑开挖深度范围内周边环境、周边土体和基坑围护结构本身作为本工程监测及保护的对象;
2、基坑周边两倍开挖深度范围内的土体地面沉降比较明显地反映出基坑围护结构的变形情况和周边环境受基坑影响变形趋势。
故环基坑周围垂直基坑走向要布设若干组地表沉降监测断面;
3、设置的监测内容和监测点必须满足本工程设计和符合有关规范规程的要求,并能全面反映本工程施工过程中周围环境和基坑围护体系的变化情况;
4、监测过程中,采用的监测方法、监测仪器及监测频率符合设计和规范要求,能及时、准确地提供数据,满足信息化施工的要求;
监测数据的整理和提交满足现场施工及建设单位的要求。
为保证市政管网的安全运营,保证周边建筑物的安全,减小其受施工的影响,保证施工的顺利进行,施工中将加强进行周边管线及建筑物监测,以便有关部门及时汇总分析监测数据,进行预测,指导各项施工措施及保护措施的实施,有效地实现信息化施工。
2.5监测内容
工程以基坑围护施工和开挖施工为监测工作的重点阶段,应根据施工工况,适当加密监测频率。
根据《基坑工程施工监测规范》(上海市工程建设规范2006上海)及设计的要求,本次监测设置如下内容:
(一)基坑围护结构体系监测
1、围护墙顶水平位移及沉降监测;
2、围护墙身深层水平位移监测;
3、土体测斜监测;
4、支承轴力监测;
5、坑底隆起沉降监测;
6、基坑内外潜水位监测;
7、基坑内外承压水位监测;
8、立柱的垂直位移监测;
9、放坡平台土体位移沉降监测.
(二)周边环境监测
1、周边地表的变形及沉降监测;
2、地下管线变形(沉降、位移)的监测;
3、周边建筑物沉降的监测。
2.6各施工阶段监测工作量统计
序号
监测项目
工况1
工况2
工况3
工况4
1
围护墙顶监测
2
围护墙体测斜监测
3
轴力监测
4
坑外水位监测
5
坑底隆起监测
6
围护墙体主筋应力监测
7
立柱沉降监测
8
坑外土体深层位移监测孔
9
坑外分层沉降监测孔
10
地表点监测
11
地下管线变形监测
12
周边房屋点监测
第三章控制点的布设方案
为保证所有监测工作的统一,提高监测数据的精度,使监测工作有效的指导整个基坑施工,本次监测工作采用由整体到局部的原则。
即首先布设统一的监测控制网,再在此基础上布设监测点(孔)。
3.1监测控制网的布设
监测控制网主要用于地下管线、建筑物沉降、立柱沉降、围护墙顶的位移、基坑周边地表沉降、地下水位、围护墙体深层位移监测、深层土体测斜等方面的监测。
监测控制网分两部分:
1、平面控制网:
用于各水平位移监测项目平面控制基准;
2、水准控制网:
用于各垂直位移监测项目(即沉降监测)的高程控制基准。
平面控制点计划布设6个,编号为P1~P6,控制区域为整个监测区,为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布,网形为闭合导线网,引测外方向为施工用平面控制网。
点位设在稳定、安全的地方,有条件可采用固定观测墩;通常在地面埋设钢钉点,顶上刻划“+”字。
水准控制点计划布设6个,编号为BM1~BM6。
建立闭合环与施工高程控制点,每个月联测一次。
控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。
3.2控制测量
3.2.1、仪器设备选用
平面控制点测量用LeicaTCRA1201全站仪,其标称精度为:
测距3+1ppm,测角1˝。
图12LeicaTCRA1201全站仪
水准测量用LeicaNA2水准仪+FS1(测微器)配合精密铟钢水准尺,其标称精度为:
0.4mm。
图13LeicaNA2水准仪+GMP3(测微器)
3.2.2、控制测量精度要求
1、水准控制网按国家二等水准要求进行,各项技术指标如下:
等级
读数基附差
测站附合差
路线闭合差
备注
二等水准
0.3mm
0.5mm
±2ÖLmm
L为公里数
2、平面控制网采用二级城市导线,其各项技术指标如下:
等级
测角中误差
边长中误差
点位中误差
备注
二级导线
±2²
1/10000
±1mm
3、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。
第四章围护结构和支撑体系监测方案
4.1围护墙顶的水平位移、沉降点
目的:
了解在基坑开挖、结构施工中围护墙顶的垂直和水平位移,为围护墙体测斜控制孔口位移提供改正参数。
埋设:
围护墙体沉降监测点与围护墙体深层位移监测孔对应布设,原则上水平位移与沉降监测点使用同一点,不再另行埋设。
用冲击钻在设计位置处钻孔后直接埋入顶端划“十”字的钢筋或埋入圈梁中,用混凝土固定。
测量方法:
沉降监测采用采用独立高程系统,每次观测宜形成闭合或附合观测路线,同时工作中按国家二等水准测量各限差要求进行测量,并符合国家二等水准的各项精度要求;平面位移观测采用小角度法或极坐标法。
监测点的测量:
墙顶沉降测量采用精密水准仪,按国家二等水准要求观测。
以附合或闭合路线在水准路线上联测各监测点,以水准控制点为基准,测算出各监测点标高。
同一测点相邻两次标高差即为本次该测点沉降量,第一次沉降量累加至当次本次沉降量即为该测点累计沉降量。
计算公式如下:
dhi=hi-hi-1
Dh=(dh1+dh2+…+dhi)
式中dhi——本次沉降量
hi——本次标高
hi-1——上次标高
Dh——本次累计沉降量
墙顶水平位移测量按小角度法进行观测。
在平行与基坑围护墙延长线上的平面控制点设工作站,取远方50米外位置稳定、成象清晰的永久性目标作固定后视方向分别测出各监测点相对后视的夹角,每次四测回取平均值A。
光电测距量出测站至监测点边长S。
同一测点相邻两次测角差dA=Ai-Ai-1,从而计算出该测点本次位移量,第一次位移量累加至当次本次位移量即为该测点累计位移量。
计算公式如下:
dSi=(dAi×S)/ß
DS=(dS1+dS2+…+dSi)
式中dSi——本次位移量
dAi——本次角度变化量
ß——常数ß=206265
DS——累计位移量
4.2围护墙体测斜监测点
监测目的:
围护结构的变形通过预埋在墙体的测斜孔进行监测,主要了解随基坑开挖深度的增加,围护墙体不同深度水平位移变化情况。
测孔设置:
据基坑分段开挖的原则40米左右布设1孔,在每个开挖段的中间部位埋设一组测斜孔,在南、北端头井,适当增加测点密度,孔深与地下连续墙、钻孔灌注桩相同。
埋设方法:
在连续墙、钻孔灌注桩施工前,将埋设位置具体细化到施工图上。
在施工到相应的连续墙、钻孔灌注桩位置时,将测斜管逐节绑扎在连续墙钢筋笼迎土面一侧上,孔深同地下连续墙、钻孔灌注桩相当。
管间用管套衔接,自攻螺丝固定并密封。
测斜管的顶底两端头用布料堵塞,盖好管盖;检查测斜管内壁的一组导槽,使其与围护墙体水平延伸方向基本垂直;测斜管内注入清水,防止其上浮;测斜管口高度与围檩设计高度相当。
仪器和材料:
采用美国生产SINCO测斜仪,其读数分辨率可达0.02mm,接收仪为该公司的DataMate,它可以记录、存储垂直和平行基坑的两个方向测斜数据,与电脑连接传输数据,利用配套的DMM软件进行数据处理,打印变形曲线。
测斜管选用内径60mm的PVC管,其外壁有一对凹槽,内壁有二对相互垂直,深为3mm的导槽。
SINCO测斜仪
测试:
在埋设浇灌混凝土后第一天,用清水冲洗管中泥浆水,检查测斜管安装质量,例如管内有无异物堵塞、深度是否与埋设深度相当等。
第一次测斜前,检查是否有滑槽现象等。
在操作时要特别注意:
1、探头在管底稳定数分钟或更长的时间(主要是消除探头与水的温差),待读数稳定后,再按每0.5米的点距由下往上逐点进行读数。
2、采取0°、180°双向读数。
规定0°方向读数时探头高轮位置靠近基坑一侧。
3、经常校对点距(记录深度)。
4、探头沿测斜管内壁导槽上拉、下滑要匀速,不得冲击孔底。
5、测点的读数稳定后,方可记录储存。
6、墙顶测斜是假定孔顶为不动点,故测量的数据为相对的,因此通过对孔顶平面位移(利用同部位围护墙顶水平位移)值的修正。
资料整理:
1、初始值标定:
基坑开挖前完成测斜数据初始值测定。
在多次重复观测的数据中,选取收敛最小的一次观
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- 无锡市 交通枢纽 项目 基坑 监测 方案