基坑开挖与支撑监理细则

监理实施细则（基坑开挖与支撑工程）工程名称武汉地铁4号线一期土建工程五标段梅苑小区站编制人翁文英总监代表翁文英总监理工程师高松北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司北京东方华太建设监理有限公司联合体2009年9月30日1目录1、工程概况………………………………………………………22、工程技术管理重点难点分析…………………………………113、监理工作范围…………………………………………………114、监理工作内容…………………………………………………135、监理工作目标…………………………………………………146、监理工作依据…………………………………………………187、监理工作流程…………………………………………………248、施工环境监测…………………………………………………269、工程质量事故报告及调查……………………………………2910、安全与文明施工……………………………………………312基坑开挖支撑监理实施细则1.工程项目概况1．1工程项目名称：武汉地铁4号线一期土建工程一标段梅苑站1．2工程项目规模：(1)车站站址环境梅苑小区站位于武汉市武昌区，傅家坡梅苑路与文安路交汇处，车站位于梅园路东侧文安路下。梅苑路红线为25m，文安路红线为30m。周边建筑物：站位北侧为梅苑小区，南侧为省国土资源厅、省消防总队及湖北省社会科学活动中心。(2)车站设计范围梅苑小区站车站起点里程右CK15+169.442至车站终点里程右CK15+360.546，全长191.1m。(3)车站建筑面积车站总建筑面积为10471.47㎡，主体建筑面积为7864.12㎡，附属建筑面积为1204.31㎡。(4)车站建筑概况车站形式为明挖地下二层岛式站台车站。车站全长191.1m，车站宽度19.7m，岛式站台宽11m。本站共设4个出入口（其中Ⅱ号出入口为预留）、2组风亭及一组冷却塔。Ⅰ号出入口位于车站的西南侧，布置于省国土资源厅附近，Ⅰ号出入口提升高度为10.422米，通道宽4.5米；Ⅱ号出入口位于车站的东南侧，暂时为预留出入口，预留通道宽6米；Ⅲ号出入口及Ⅳ号出入口位于车站的北侧，布置于梅苑小区附近。Ⅲ号出入口提3升高度为10.278米，通道宽6米。Ⅳ号出入口提升高度为10.422米，通道宽6米。车站两端分别设置一组风亭，风亭均为高风亭，并在1号风亭附近布置冷却塔。紧急消防安全疏散出入口设置在车站东侧，与2号风亭成为一体，通道宽1.2米。2.场地周边环境2.1周边建筑物情况本站位于文安路上，周边有北侧梅苑小区住宅楼7层，桩基础，距基坑最小距离35米，南侧有伟鹏大厦19层，桩基础，地下一层，距基坑最小距离25米，国土资源厅8层，桩基础，距基坑最小距离12米，省消防总队17层，桩基础，距基坑最小距离10米。本工程基坑的安全等级为一级。车站主体结构的基坑变形保护等级为一级。2.2.地质条件2.2.1地质概况(1)地质构造根据武汉市基岩地质图,梅苑小区站～中南路站处于大桥倒转向斜的南翼和锅顶山－王家店倒转背斜之上。大桥倒转向斜西起汉阳余氏墩，向东经长江大桥、珞珈山至新店。长约60km，宽约1.5～2.0km，轴线为北西西向。核部为三叠系大冶组灰岩，两翼为泥盆、二叠系地层。北翼倒转，倾向北，倾角70～80度。锅4顶山－王家店倒转背斜自汉阳锅顶山，向东经大东门至王家店。长约55km，宽约2.4km，核部为志留系，两翼为泥盆、三叠系岩层。北翼正常，倾向北，倾角52～75度；南翼倒转，倾向北，倾角50度左右。(2)地形地貌场区地形平坦，地势较低，为三级阶地之湖塘相沉积区，地面标高变化在21.00～22.00m。(3)地层岩性1)人工填土（Q4ml）层杂填土（地层代号1-1）：表面为建筑材料、沥青路面，其下为碎石、粘性土及砖瓦片等，呈潮湿，松散～密实状态，层顶高程21.63～22.53m，层厚3.00～5.20m，平均厚度为3.91m。2)第四系全新统湖积（Q4l）层淤泥（地层代号1-3）：褐灰色，灰褐色，流塑～软塑状态，有机质含量平均值为3.62%，层顶高程17.11～19.09m，层厚0.80～3.80m，平均厚度为2.07m。3)第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）层粉质粘土夹粉土（地层代号6-1）：灰褐色～黄褐色，含铁锰质氧化物；粉质粘土，呈软塑～可塑状态；粉土为中密状态，湿，粘粒含量平均值ρc＝18.4％,层顶高程14.43～17.43m，层厚1.00～7.50m，平均厚度为5.41m。4)第四系上-中更新统冲洪积（Q3-2al+pl）层5①粉质粘土（地层代号7-1）：褐黄～黄褐色，含黑色铁锰氧化物及灰白色高岭土，呈可塑～硬塑状态，层顶高程7.2～18.5m，层厚1.70～13.40m，平均厚度为5.28m。②细中砂混粉质粘土（地层代号9-1）：该层属古河道堆积物，颗粒组成均匀性较差，褐黄色，以细中砂为主，粘粒含量较高，含云母，呈饱和、中密状态，局部为粉质粘土，可塑状态，粘粒含量平均值ρc＝14.8％，层顶高程-27.97～9.83m，层厚1.00～22.80m，平均厚度为13.10m。③砾卵石混粗砾砂、粘土（地层代号9-2）：该层属古河道堆积物，颗粒组成均匀性较差，黄～褐黄色，主要成分为石英岩、燧石组成，磨圆度一般，呈亚圆形，一般粒径为5～100mm，最大粒径150mm，含量约55％，充填粗砾砂、粘性土，呈饱和、稍密～中密状态。粘粒含量平均值ρc＝3.1％，层顶高程-33.93～-9.42m，层厚4.80～18.80m，平均厚度为11.9m。5)白垩、下第三系（K-E）岩层①强风化泥岩（地层代号（15-1））：褐黄色，灰色，主要矿物成份为粘土矿物、白云母、绢云母，粉砂质结构，层状构造，泥质胶结，裂隙很发育，岩芯多呈土状，手捏可碎。层顶高程-39.23～-38.67m，层厚1.20～1.90m，平均厚度为1.45m。岩体基本质量等级为Ⅴ类。②中风化泥岩（地层代号（15-2））：灰色，主要矿物成份为粘土矿物、白云母、绢云母，粉砂质结构，层状构造，泥质胶结。6裂隙发育，裂隙面光滑，岩芯呈碎块状和短柱状，锤击声哑，易碎。层顶高程-40.47～-39.87m，层厚大于7.00m。岩体基本质量等级为Ⅳ类。2.2.2不良地质作用及特殊岩土(1)不良地质断层：据区域地质调查资料，中南路地带存在一条断层，并命名为“五通口断层”，该断层北起项家湖，经五通口、天兴洲、沙湖，向南至武建营一带，断裂走向25～30°，长约29km。经轨道交通二号线钻探证实，在二号线场地K20+240m处有一条正断层；该断层从二号线钻孔ZS-08、ZS-09之间穿过，在中南路段与四号线平行,最近距离约200m，距梅苑小区站约250m，呈北北东向展布，属张扭性正断层，西面为上盘，东面为下盘。该断层对车站建设无影响。(2)特殊岩土1)拟建场地内特殊岩土主要有人工填土、淤泥及淤泥质粘土。人工填土分布于整个拟建场地，主要为杂填土，由建筑材料、沥青路面、碎石、粘性土及砖瓦等组成，呈松散～中密状态。淤泥及淤泥质粘土整个场区均有分布，呈流塑～软塑状态。以上地层是上层滞水的赋积之处，属于软弱、松散地层，对拟建车站的基坑开挖有一定影响。2)本场区分布有古河道地层，即细中砂混粉质黏土（9-1）7层和砾卵石混粗砾砂、粘土（9-2）层,其黏粒含量Pc较大，抽水试验测得渗透系数K较小，故基坑降水困难。3）本场区粉质黏土（7-1）层具有弱膨胀性，但其埋深较大，不在大气影响深度范围内，故影响不大。2.2.3水文地质(1)地下水地下水类型主要为上层滞水、承压水两种类型。上层滞水主要赋存于人工填土之中，大气降水及附近居民生活用水是其主要补给来源。其地下水位埋深1.50～5.83m，相当于标高17.21～22.35m。承压水主要存在于细中砂混粉质粘土（9-1）层、砾卵石混粗砾砂、粘土（9-2）层之中，该处砂卵石层粉质粘粒含量较高，主要地层细中砂混粉质粘土（9-1），其平均值为ρc＝14.8％，致使渗透性降低。抽水试验测得场地承压水水头埋深为3.30m,相当于标高为19.08米。根据武汉市承压水水头变化规律，在丰水期时场内承压水水头要比枯水期时高2.0～3.0米。因此在设计与施工时请考虑场内承压水水头的季节性变化。(2)渗透性根据室内试验、现场抽水试验及经验数据，以渗透系数划分土类型的方法，对各主要土层的透水性进行分类，划分结果见表2.2.2-1：8各土层透水性表2.2.2-1岩土名称地层代号渗透系数（m/d）透水性分类杂填土1-13.0～4.5中等透水淤泥及淤泥质粘土1-30.4～1.0弱透水粉质粘土夹粉土6-10.014弱透水粉质粘土7-10.005～0.1微透水细中砂混粉质黏土9-10.075～3.0中等透水砾卵石混粗砾砂、粘土9-215～30强透水注：砾卵石混粗砾砂粘土的渗透系数值是根据《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）并结合武汉地区的经验值给出的。(3)地下水的腐蚀该场区上层滞水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀；对钢结构有弱腐蚀。该场区承压水对直接临水或强透水层中的混凝土结构有中等腐蚀，对弱透水层中的混凝土结构有弱腐蚀；对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。3基坑围护结构及支撑设计概况本车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙作为施工期间的基坑挡土止水围护结构，同时地下连续墙又作为永久结构的侧墙使用，与主体结构的内衬墙构成重合墙。围护体系的内支撑采用混凝土支撑及钢管支撑为围护结构的内支撑系统。主体结构围护体系支撑标准段共设四道撑，第一道为钢筋混凝土支撑，二、三、四道支撑均为φ800，t=16的钢管支撑系统；端头井部分共设五道支撑，第一道为钢筋混凝土支撑，二、三、四、五道支撑均为φ800，t=16的钢管支撑系统。为防止墙体及墙体外土体过大变形，需对钢支撑施加预加顶力，9预加力按支撑轴力30%～70%施加。基坑标准段处支撑预加轴力分别为：第二道：250kN；第三道：200kN；第四道：250kN。东端头段支撑预加轴力分别为：第二道：250kN；第三道：250kN；第四道：250kN；第五道:250kN。西端头段支撑预加轴力分别为：第二道：300kN；第三道：200kN；第四道：350kN；第五道300kN。2、工程技术管理重点难点分析地铁站是一项大型的市政工程，其规模大、结构复杂、工期紧、质量和环境保护等要求高。必须把握全局，突出重点，并制定相应技术措施确保工程安全、优质、按期完成。2.1基坑开挖技术管理重点难点分析：（1）基坑开挖深且有承压水，在施工中由于土的各向异性、土工试验的技术局限性、施工因素的复杂性、各个工况的不断变化、土的流变参数难以测准，而支护围护墙体内位移及相应的墙体后面的地层位移很难控制。因此，地下工程施工中对附近建筑设施的保护常有一定的盲目性和风险性，在深基坑开挖及支护施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和每步开挖部分地墙的无支撑暴露时间，与基坑变形有明显的相关性，合理地降低地下水位和土体开挖顺序，利用土体自身在基坑施工中控制土体位移的潜力，施工及时安装好支撑，减少围护结构无支撑暴露时间，从而降低基坑施工中的风险因素，达到保护周边环境的目的。（2）由于基坑开挖深度较大，会引起土体过大变形，因此应根据已批准的施工方案，严格控制土方坡开挖分层、分段时间，及时支撑并施加预应力，按规定时间施工垫层和底板，减少无支撑暴露时间，同时，应严格控制基坑开挖造成的水平位移，对基坑边原有的建筑物及管线适时监测。（3）由于梅苑车站基坑的坑底大部分置于细沙粘土层中，应注意土体回弹对基坑支护结构、周围邻近已有建筑物、地下管线等产生不利影响，另外，当10基坑周边及底部以软弱粘性土为主时，有效明显触变及流变特性时，在动力作用下土体强度极易降低，因此在开挖过程中应防止土体扰动。（4）梅苑车站涉及到承压水，在承压水头的作用下易产生流砂或涌砂现象，故在基坑开挖前应采取相应井点降水措施，由于地表浅部地下水属潜水类型，大地补给来源为大气降水及地表迳流潜水地表水位埋深一般为0.5m~0.7m之间，勘察资料表