成都地铁一号线1期工程火车北站基坑监测方案

1成都地铁一号线1期工程火车北站土建工程基坑监测方案编制：审核：铁八局北站地铁项目部2006年12月质量管理体系2组长刘宇观测员陈明昕测量员陈林测量员王周勇测量员胡维充负责人刘凯项目总工全面管理刘太富项目经理3目录1、工程概况2、监测方案的依据3、监测工作的目的4、监测工作的内容与控制标准4.1监测内容4.2监测控制标准5、监测点的布设和使用的仪器设备5.1监测点的布设5.2监测仪器设备6、监测方法监测频率6.1围护墙体定向位移监测（侧斜）6.2围护桩顶部水平位移6.3钢支撑轴力监测6.4地下水位的监测6.5地下孔隙水压力与土体压力监测6.6基坑周围地表沉降监测6.7周围建筑物沉降监测6.8周围地下管线沉降变形监测6.9墙体钢筋应力监测7、监测管理7.1人员组成7.2监测组织机构及监测体系7.3监测数据管理7.4监测信息反馈8、观测原则及报警值8.1观测原则8.2报警值9、监测质量保证措施4成都地铁一号线1期工程火车北站土建工程监测方案1、工程概况1）、地铁火车北站是地铁1号线与规划地铁5号线的换乘站。地铁1号线火车北站位于成都市对外交通枢纽火车北站以南、二环路以北的火车站站前广场东侧，呈北偏东走向；规划地铁5号线火车北站位于广场南侧，呈东西走向。1号线与5号线车站在广场东南角交汇换乘。车站基坑总长158米，基坑呈条形，基坑平均深度约16.4米，车站顶板上覆土约2.20m，安全等级为一级。地铁站区地处川西平原岷江Ⅰ级阶地与Ⅱ级阶地交汇处，仅车站北端少部分位于Ⅱ级阶地上。站区地形平坦。根据钻孔揭示，场地范围内上覆第四系土层，下伏基岩为白垩系上统红色碎屑地层。土层厚30.94～36.10m，车站范围内覆盖层均较厚。本站为双层三跨明挖框架结构。地下一层为站厅层。由中部公共区及两端设备与管理用房区组成。地下二层为站台层，由三部分组成，即中部公共区及两端设备管理用房区组成。本站采用明挖顺作法施工。由于地形位置的限制，采用人工挖孔围护桩及钢支撑和混凝土支撑进行开挖。在1号线与5号线换乘节点处预留后期盖挖施做的人工挖孔围护桩及抗拔桩。2）、工程周边环境地铁车站北侧为候车大楼和火车站行包房，东侧为售票厅和火车站商场，西侧为人民商场北站分场，南端为二环路与人民北路交叉口。火车北站地区是成都市的对外交通枢纽，周边各类大型综合市场环绕，服务设施齐全，商业发达，交通繁忙，是成都市各类人流、车流、物流的集散中心，对各种交通工具的需求量大。该区域内目前的主要交通方式有铁路、公路、公交、出租、自行车等。采用一级安全等级施工，对车站基坑变形控制要求高。2、监测方案的依据1）、《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97);2)、成都市火车站地铁基坑监测工程设计方案图；3）、《建筑基坑工程技术规范》GBI2897-934）、《国家一、二等水准测量规范》GBI2897-933、监测工作的目的1）、对基坑施工期间（及支护体）变形和其影响范围内的环境变形、被保护对象以及其他与施工项目有关的内容进行监测，以便及时全面地反映基坑维护体的变化情况，是基坑维护主体工程实行信息化5是施工主要手段，是判断基坑安全和环境安全的主要依据。2）、为施工参数，预估发展趋势、确保工程质量及周边管线的安全使用提供实时数据，是优化设计、施工的主要手段。3）、为理论验证提供对比数据、为优化施工方案提供依据。4）、积累区域性设计、施工、监测的经验。4、监测工作的内容与控制标准4.1监测内容根据成都市政工程设计研究院设计说明，本基坑需进行以下项目的监测。1）、围护体定向水平位移监测（侧斜）；18孔2）、围护桩桩顶水平位移监测；28个点位3）、钢支撑轴力监测；按规范要求取不低于支撑总数的30%；4）、地下水位监测：水位井共15口5）、基坑周围地表沉降：共31个点，在火车站商场处加密6）、基坑周围建筑物沉降变形监测；在火车站商场靠近基坑侧布置间距15米7）、基坑周围地下管线沉降变形监测：根据施工情况确定8）、围护结构钢筋应力监测：10个点位9）、孔隙水压力监测：6个点位10）、地下土体压力监测：6个点位4.2监测控制标准依据工程类别、结构形式，结合有关规定、规程，确定监测管理基准值作为监测控制标准。1）地表沉降控制标准地表沉降控制标准一般沉降值为21mm。2）构筑物允许沉降标准根据《建筑地基基础设计规范》确保的各建筑物的允许沉降值，或有关部门对建筑物沉降的特殊要求为标准，一般围护结构侧向位移25mm。3）其它监测控制标准煤气管线控制标准煤气管线控制允许沉降值为10mm；一般其他管线允许沉降值为20mm。4.3监控量测工作表（见下页）6基坑监控量测工作表序号监测项目仪器监测精度量测频率限值测点布置上报频率备注1围护桩顶部水平位移±0.4mm/Km基坑开挖期间每天两次，浇注底板后每周两次，浇注完中板后每周一次25mm在冠梁施工时埋设监测点一周一次，达报警值及时上报2基坑周围地表沉降监测±0.4mm围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次，主体结构施工期间每周两次21mm按设计图纸，每25米布置一个一周一次，达报警值及时上报靠近火车站商场处测点加密3地下水位监测1cm基坑开挖前每周监测一次，底板浇注后两天一次至主体完工。观测井均匀布置在基坑两长边外的土体中，间距25m，距围护桩2-3m一周一次4钢支撑轴力监测≤1/100Fs基坑开挖期间每天两次。底板浇注厚每轴两次，中板浇注后一轴一次按规范的规定设计值控制轴力较大的地方一周一次，达报警值及时上报5地下空隙水压力监测≤1Pa围护结构施工及基坑开挖期间两天一次，主体结构施工期间两天一次沿车站纵向每侧布置三个，通一个竖向间距5m一周一次，达报警值及时上报6围护结构侧土压力≤1/100Fs施工期间两天一次沿车站纵向每侧布置三个，通一个竖向间距5m一周一次，达报警值及时上报7基坑周围地下管线沉降变形监测基坑开挖嵌观测初始值，开挖至主体完工期间每两天一次间接布点法：管线上防10cm左右；直接布点法：露处一周一次7管线，涌适当方法固定测点钢筋。8墙体钢筋应力监测基坑开挖及回筑段一天一次水平间距30m，竖向内外各设6-8个，桩体至少设两组测点一周一次9基坑周边建筑物沉降监测±0.4mm/Km基坑开挖前观测初试值，至底板浇注期间没天一次，至主体完工按规范的规定设计值控制房屋四周每个框架柱布置一个，同时与房屋四周相邻的室内框架柱每柱布置一个一周一次，达报警值及时上报5、监测点的布设和使用的仪器设备5.1监测控制网的布设高程起算的布设应远离基坑35米以外便于重复测量，并且通视良好、稳固的、能够永久保存的地方或建筑物上，该项目布设4个高程控制点作为沉降观测的基准点。以成都市火车北站地铁基坑监测工程高程点数据为起算依据，按二等水准观测方法进行施测，构成符合水准路线。闭合差小于±8.0√L（L为视距总和），基准点每6个月检测一次。5.2监测点的布设1）、观测点类型和数量的确定应结合工程性质，地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。2)、为监测施工而设的测点应布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是及时反馈信息，指导施工。3）、地表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。4）、埋设测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。5）、在实时多项内容监测时，各类测点的布置在理论和实践上应有机结合，力求使同一监测部位同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律。6）、深层测点在基坑开挖施工前15天布置好，以便监测工作开始时，监测元件能够进入稳定的工作状态。7）、监测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点（埋入地下的监测件除外），保证该点观测数据的连续性。88）、监测点的编号原则：结合设计要求，清除反映测点类型监测内容。附监测点位图。5.3监测仪器设备（见下页）成都市火车北站地铁基坑监测工程序号监测项目监测仪器量程分辨率/精度1围护体水平位移（测斜）1、北京航天研究院生产的测斜仪型号：ELJ-40型40m0．02mm2支撑轴力监测频率仪0-2000KM＜0．2%F.S3地下水位监测使用钢尺水位仪，型号为SWJ-90水位计40m1cm4围护体顶部沉降监测德国NJ002/NI007自动安平精密水准仪；因瓦标尺；计算机记录±0.4mm/km5基坑周围地表沉降6周围建筑物沉降监测7周围地下管线沉降监测8钢筋应力监测频率仪0-2000KN＜0.2%F.S9桩顶水平位移使用拓普康电子全站仪，型号位GTS-330300米0.2mm10孔隙水压力频率仪0-2000KN＜0.2%F.S11土体压力频率仪0-2000KN＜0.2%F.S6、监测方法和监测频率6.1围护体定向位移监测（侧斜）预先埋设侧斜管在围护结构体内部，采用侧斜仪自上而下测量，以了解基坑开挖过程中围护桩沿深度方向发生的水平位移情况。1）点位布设监测点位布设在围护桩内，先选好围护桩，在浇筑桩身砼前预埋测斜管。2）侧斜管的埋设9测斜管埋设硬壁基坑开挖深度深1/10，并在钢筋笼吊装到位后安装，避免吊装过程中损伤仪器，待浇筑后与桩身砼连成整体。在围护桩顶部，测斜管外加钢套管以起保护作用，测斜管上部必须高于冠梁砼顶面200mm。3）观测方法在正式开挖前至少测两遍初始值。测读时由管底开始，每提升0.5米读数一次，直至管口。将探头旋转180度重测一次，两次测量深度必须一致。由管底到管口的各段位移累计相加，即为管口的实际位移。4）、测量频率基坑开挖前一周初始值，基坑开挖期间每日监测两次，浇筑底板后每周监测两次，浇筑完中板后每周监测一次直至主体完工。6.2围护桩顶部水平位移监测1）、测点布设测点顶部要圆滑，采用具有凸球面的钢制测订，测订与结构墙体间不允许松动，在相应于测斜管监测点的对应位置布置测点，详细布点位置见后附基坑监测点位布置图。2）、观测方法桩顶水平位移监测是基坑开挖施工监测的一项基本内容，通过水平位移监测可以掌握基坑开挖施工过程中的水平变形情况。我们在进行基坑的水平位移监测时利用高精度全站仪，测量监测点坐标，因为它受现场环境条件的限制较少，施测较容易，精度较高，正镜倒镜各测一次得出两个实测坐标，求平均值算出每个待测点的绝对坐标进而求出每个点的变化矢量来。3）、测量频率冠梁施工时埋设监测点，冠梁施工后立即观测初始值，初始值按照导线测量要求得出真实稳定的绝对坐标值，在基坑开挖期间每日监测两次，浇筑底板后每周监测两次，浇注完中板后一周监测一次直至主体完工。6.3钢支撑轴力监测1）测点布设及测量方法选具有代表性的支护部位，监测根数不小于支撑总量的30%。每施工段至少一组，测点布置在钢管支撑的跨中位置。2）轴力量测钢弦计安装方法钢弦计安装好坏直接决定监测数据是否真实可靠，对轴力监测至关重要。须保证钢弦计与钢管支撑中轴线共面，尽量安装在钢管支撑跨中位置的上下表面。10安装步骤如下：钢支撑安装就位后施加预应力;将钢弦计安装位置的钢管表面油漆除去；调制特制胶水，将钢弦计密贴的粘在钢管表面；将读数线慢慢走至基坑外方便读数的位置，并标识清楚编号，避免混淆。3）测量频率在基坑开挖期间每日监测两次，浇筑底板后每周监测两次，浇注完中板后一周监测一次直至主体完工。6.4地下水位的监测基坑开挖前须进行降水，基坑内地下水位通常控制在开挖面以下1m左右，而基坑外地下水位通常不低于降水前地下水位1m。降水速率不超过0.5%/天。基坑开挖由浅入深，地下水位高度也逐渐降低，其控制需要通过计算来确定，即不能抽水过深引起地面沉降和周围建筑物变形，也不能由于抽水过浅而影响施工进行。1）水位孔布置观测井均匀布设在基坑的两长边外的土体中，距围护墙2-3m处，具体位置见基坑监测点位布置图。2）水位孔施工当钻进成孔至设计标高后，放入裹有过滤网的水位管。管壁与孔管之间用经沙回填至离地表0.5m处。在用粘土封填，以防地表水流入。3）监测频率在基坑开挖期间每周日监测一次，浇铸底板后每两日监测一次，至主体完工停止监测。6.5地下孔隙水压力与土体压力监测1）测点布置孔隙水压力计与土体压力计在地下管线和建