基坑工程施工对周边重要建筑监测方案

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第1页*******广场站基坑工程影响**纪念塔监测方案V1.0版2010年3月1工程概况1.1工程位置郑州市*****土建施工03标段，位于郑州市中心城区、起始于**东路与大学路路口，穿越京广铁路、郑州火车站，经过**广场，沿人民路向东北方向延伸到达**站。**广场站位于**街、**路**路、**路及**街交汇路口的下方，车站的西北侧有**广场、东南侧有**广场，周边的商场、宾馆林立，按顺时针分布有**华联、郑州华联、**大厦、**商厦、亚细亚、**广场、**宾馆、***影院，其中**纪念塔为国家级保护文物。1.2工程简况**广场站为1号线与规划3号线的换乘站，车站主体设计为地下二层双柱三跨现浇钢筋混凝土框架结构，车站总长度为273.8米，顶板埋深约1.7米，底板底面深17.25米，车站标准段宽度21.7米，主体围护结构采用Φ1000@1200mm及Φ1200@1500mm的钻孔灌注桩，附属结构围护采用Φ600@800mm的钻孔灌注桩。主体围护结构支撑采用3道米字砼梁支撑，附属围护支撑采用2道Φ600*12mm的钢管支撑。主体工程采用明挖和局部盖挖顺筑施工，附属工程均采用明挖顺筑法，车站设置7个出入口和5个风亭,基坑安全等级为一级。**纪念塔是国家级文物，位于郑州市最为繁华的商业中心**广场，是郑州市的地标性建筑。钢筋混凝土结构，高47米，共13层，其中塔基座为2层，地下一层，基底埋深6.0米，塔身为11层，每层顶角为仿古挑角飞檐，绿色琉璃瓦覆顶。塔平面为东西相连的两个五边形，从东西方向看为单塔，从南北方向看则为双塔塔基为1500mm厚的筏板基础，基础下依次为200mm厚素混凝土和800mm厚砂垫层。塔基距1号线车站基坑为23.6米，距3号线右线盾构隧道中心最近处为10.7米,左线盾构隧道中心最近处为25.8米。（见图1、2、3、4）-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第2页图1**纪念塔图2**纪念塔与1号线基坑及3号线盾构平面位置图-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第3页图3**纪念塔与1号线基坑关系图23.6m17.3m23.7m25.8m23.7m10.7m47m-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第4页图4**纪念塔与3号线盾构隧道关系图1.3工程地质、水文地质条件1.3.1工程地质**广场区地貌单元属黄河冲积平原，根据岩土时代成因、地层岩性及工程特性，本场地主要为人工填土、第四系全新统粉土、粉质粘土、粉细砂及第四系上更新统沉积的粉土、粉质粘土等土层，各土层的岩性特征及埋藏条件如表1所示。表1.地质岩性特征表序号地层岩性层厚层底埋深备注(1)杂填土粉土、砖块、混凝土0.5～8.5m0.8～8.5m本层组成成分不均，结构松散。(11)粉土褐色、黄褐色，稍湿1.5～7.0m4.0～8.0m(12)粉土褐黄色，湿，密实状态1.0～5.9m6.8～11.8m(12-1)粉质粘土褐色、褐黄色，可塑1.3～7.0m8.8～17.2m(14)粉砂褐黄色、饱和，中密0.5～6.3m13.7～20.5m本层主要为土层与砂层的过渡层。(14-1)粉土褐黄色，湿，密实1.0～6.0m16.7～20.5m本层有砂感，局部缺失(15)粉土（Q4a1）黄褐色，湿，密实2.1～2.8m21.8～22.0m(16)粉土（Q4a1）褐黄色，饱和，密实1.6m23.4m(29)粉土褐黄色，湿，密实1.3～8.5m21.0～24.5m本层不连续，局部缺失。(29-1)粉砂褐黄色，饱和，密实0.8～2.5m23.0～25.3m本层分步不均匀，局部缺失，局部颗粒呈细沙、中砂(32)粉土黄褐色、褐黄色，湿，密实1.7～5.8m24.0～27.8m本层分布不连续，局部缺失。(33)粉质粘土黄褐、褐黄色，可塑—硬塑4.2～12.0m31.8～35.0m(34)粉土褐黄色、棕黄色，湿，密实2.0～5.2m36.0～38.2m(36)粉质粘土黄褐、褐黄色，可塑—硬塑本层在勘察深度范围内未揭穿1.3.2水文地质条件(1)地下水类型-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第5页**广场站所在站位，根据地质勘察报告，在勘察深度内地下水类型为孔隙潜水，地下稳定水位埋深7.2～10.m，地下水位高程为90.77～92.93m，含水层主要为第（12）、（14）—1、（15）、（29）层粉土及第（14）、（16）、（29）—1层粉砂等。含水层的渗透系数平均值分别为3.0m/d，地下水补给主要为有降水入渗、人工用水、地表水径侧渗、径流等补给，地下水的排泄，主要为开采排泄、蒸发排泄等形式。(2)渗透性根据室内试验及经验数据，各土层渗透系数见表2。(3)地下水的腐蚀性根据场地水质分析报告,结合环境地质资料,场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,在干湿交替条件下,对混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具有中等腐蚀性.1.3.3不良地质作用及特殊岩土(1)不良地质作用拟建车站地带未发现不良地质作用。(2)特殊岩土场地内特殊岩土主要有人工填土。人工填土主要分布于整个拟建场地沿线，杂填土居上部，为沥青路面，其下为矿渣、碎石及粘性土垫层。素填土居下部，由粘性土组成，含少量碎石、角砾等硬杂质。呈中密状态，是上层滞水的赋积之处。表2各土层渗透性系数地层编号地层编号渗透系数（m/d）渗透性分类(11)粉土0.5弱透水层(12)粉土0.52弱透水层(12)-1粉质粘土0.2弱透水层(14)粉砂2透水层(14)-1粉土0.8透水层(15)粉土0.6弱透水层(16)粉砂3透水层(29)粉土0.35弱透水层-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第6页(29)-1粉砂3.5透水层(32)粉土0.48弱透水层(33)粉质粘土0.08不透水层(34)粉土0.33弱透水层(36)粉质粘土0.08不透水层1.4场地周边环境**纪念塔南侧有**广场、**宾馆、郑州友谊国际广场（大型商厦）、百年德化风情购物公园和亚细亚商场，东侧有天然商厦和商城大厦，北侧有华联商厦，西侧有亚细亚酒店和正兴宾馆，且**广场为郑州市中心为交通、人流最为密集的地段之一。本方案建筑物和管线监测项目与**广场站基坑工程施工安全监测方案冲突部分依《**广场站基坑工程施工安全监测方案》为准。2监测方案编制2.1工程特点根据《中华人民共和国文物保护实施条例》、《河南省文物保护法实施办法》中相关规定,**纪念塔属“安全保护”的管理范围。因此，为使基坑和盾构工程施工能顺利进行，又同时使**纪念塔处于能绝对安全的状态，必须在基坑和盾构施工过程中，对**纪念塔主体结构与周边环境的稳定性进行监测，以利用监测所得的数据指导施工和开展对**纪念塔的特别维护。传统监测技术在高密度的车流、人流间内无法实施,且不能满足对大量数据采集、及时准确地反馈。因此,必须建立和完善地下工程远程自动连续监测系统,对**纪念塔既有结构的安全和工程风险进行实时监测和反馈,从而有效地控制工程事故的发生,为保证施工安全提供科学依据。环境保护等级按一级的标准执行。2.2监测工作的目的①对基坑和盾构施工期间引起土体变形而影响范围被保护对象**纪念塔的变形的量值进行自动以及人工测量，以及时和全面地反映它们的变化情况，是本工程实现信息化施工的主要手段，是判断**纪念塔安全的重要依据。②为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保**纪念塔安全提供实测数据。是设计和施工的重要补充手段。③为优化施工方案提供依据。④为理论验证提供对比数据。⑤积累区域性设计、施工、监测的经验。2.3方案编制的原则-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第7页①布设的监测内容及监测点必须满足设计和有关规范规程的要求，同时必须能客观全面反映工程施工过程中周围环境的变化情况，满足信息化施工的要求。监测项目的布设要相互协调及人工、自动结合,形成可以相互印证的监测体系。②监测过程中，采用的监测仪器及监测频率应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。③自动观测仪器的选择及其在建筑物上的布置,必须适应自动化联网和采集系统的统一性。④装置必须加以保护,以防可能损害其功能的电磁场等的干扰。⑤系统应有离线输入口。⑥系统要体现当代先进监测技术水平。2.4方案编制的依据1)中华人民共和国国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）；2)中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》（JCJ8-2007）；3)中华人民共和国国家标准《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)；4)中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；5)中华人民共和国国家标准《建筑地基基础技术规范》（GB50007-2002）6)由业主、设计、施工单位提供的本工程相关资料；2.5监测工作的内容2.5.1主体结构保护体系1)主体结构垂直位移监测2)主体结构倾斜监测2.5.2周边环境保护体系1)隔离桩深层水平位移监测2)周边地表沉降监测3)地下水位监测3监测的方法、仪器和监测点布置原则、安装方法3.1主体结构保护体系3.1.1主体结构垂直位移监测(自动)采用美国Geokon生产的BGK-6880型CCD静力水准系统原理:通过一系列的传感器容器采用通液管联接,每个传感器内设有一个自由的浮筒,当液位发生变化时,浮筒的位置将随液位变化而变化,而浮筒上的标志杆也会随之改变,通过CCD传感器来检测标志杆的位置并进行量化及输出,通过转换最终获得液位的变化量。仪器:BGK-6880型CCD静力水准系统(见图5)量程:50mm;精度:±0.1mm-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------正文共20页第8页分辨率:0.01mm;埋设方法:确定安装方式后,应对各测点位置进行抄平,各测点的高程误差必须小于1cm,确保仪器安装在同一高程便于调试。支架全部安装到位(见图6),即可安装储液罐,位置应保持一致