地铁车站土建工程监测方案.pdf
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1、目录1.工程概况.-1-1.1 项目概况.-1-1.2 基坑概况.-1-2.环境概况.-5-2.1地质概况.-5-2.2 水文概况.-5-2.3 环境概况.-6-2.4 监测重点.-9-3.监测工作的目的和依据.-1 0-3.1监测工作的目的.-1 0-3.2监测工作的依据.-1 1-4.监测范围及等级.-1 2-4.1监测范围.-1 2-4.2监测等级.-1 2-5.监)则对象及项目.-13-5.1高浪路东站.-1 3-5.2新锡路站.-14-6.测点布设.-1 6-6.1基准点布设.-1 6-6.2监测点布设.-1 7-6.3测点保护.-21-7.监测方案和精度.-23-7.1控制测量.-
2、23-7.2 垂直位移监测.-24-7.3 水平位移监测.-24-7.4 深层侧向位移监测.-25-7.5 支撑内力监测.-25-7.6水位监测.-26-8.监测频率.-28-9.监测预警制度.-29-9.1监测控制值.-29-9.2监测预警机制.-3 0-9.3应急预案.-3 0-9.4监测消警.-3 2-1 0.监测作业技术要求.-3 3-1 1.监测信息反馈.-3 4-1 1.1 信息网的建立.-3 4-1 1.2 监控信息反馈.-3 4-1 2.监测施工组织.-3 5-1 2.1监测设备.-3 5-1 2.2人员组织.-3 5-12.3监测作业组织机构.-36-1 3.质量管理和安全管
3、理.-3 7-1 3.1质量管理.-3 7-1 3.2 安全管理.-3 9-1 3.3 基坑巡视.-4 7-1 4.附件测点平面图.-4 7-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标1工程概况1.工程概况1.1 项目概况无锡地铁3号线一期工程土建工程施工09标包括高浪路东站、新锡路站车站主 体及附属结构、新华路拔桩工程;高浪路东站新锡路站无锡新区站两个盾构区间 及联络通道,标段总平面示意图如下图。施工09标-09i Iio标新锡路 无锡新区站09标I 高良盅东图1.1-1工程总平面示意图高浪路东站为无锡地铁3号线一期工程的第17座车站,车站沿长江路中设置,跨 长江路与高浪路(高浪路高架)交汇路口。
4、本站前方衔接黄山路站,后方到达新锡路站。高浪路东站为地下二层岛式站,主要采用地下两层单柱双跨(局部双柱三跨或单 跨)钢筋混凝土箱型框架结构。车站有效站台中心里程:DK34+390.300,车站设计 起点里程为DK34+312.050,车站设计终点里程为DK34+493.050。车站外包总长 181.0m,车站标准段外包宽度为19.7m,有效站台中心处车站基坑深度约15.77m,覆 土厚约3.0m。采用明挖法施工。高浪路东站车站两端区间采用盾构法施工,左、右线均为盾构接收。1.2基坑概况1.2.1高浪路东站基坑概况车站顶板覆土厚约3.0m,主体结构外包尺寸为181 Qm(长)X 19.7m(标准
5、段宽),地下二层车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。内部结构采用现浇钢筋硅二 层双跨(局部两层三跨)箱形框架结构。根据本车站所处的环境、工程地质、水文地 质及水文资料条件以及基坑深度,经技术经济综合比较、计算分析和工程类比,本站 围护结构选用800mm连续墙+内支撑方案,局部高架桥下采用10001200灌注桩+内-1-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标1工程概况支撑方案,与主体形成复合式结构。槽段接头采用焊接工字钢。有效站台中心处车站 基坑深度约15.77m,西端头井基坑深约17.03m,东端头井深约17.396 m。根据周边建、构筑物和地下管线等的重要性和分布情况,为确保临近高架桥和
6、重 要管线的正常使用。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012),本基坑工程侧 壁安全等级为一级。根据总体下发无锡地铁3号线工程设计技术要求(修订版)对 基坑变形控制等级的相关要求,本车站基坑变形控制等级一级:车站基坑外地面最大 沉降量W0.15%H,围护结构最大水平位移W0.15%H,且W30mm(H为基坑开挖深 度)。图1.2.1-1基坑围护结构平面图3.典Q熬芭soooo图1.2.1-2基坑围护结构剖面图i1 I 翥事告s-2-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标1工程概况1.2.2新锡路站基坑概况车站顶板覆土厚约3.0m,主体结构外包尺寸为26 6.7m(长)X 19.7m(标
7、准段宽),地下二层车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。内部结构采用现浇钢筋碎二 层双跨(局部两层三跨或单跨)箱形框架结构。本站围护结构选用800mm连续墙+内 支撑方案,与主体形成复合式结构。槽段接头采用焊接工字钢。有效站台中心处车站 基坑深度约15.53m,西端头井基坑深约16.81m,东端头井深约17.33m。根据周边建、构筑物和地下管线等的重要性和分布情况,为确保临近建筑物和重 要管线的正常使用。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012),本基坑工程 支护结构安全等级为二级。根据总体下发无锡地铁3号线工程设计技术要求(修订 版)对基坑变形控制等级的相关要求,本车站基坑变形控
8、制等级二级:车站基坑外地 面最大沉降量W0.25%H,围护结构最大水平位移W0.25%H,且W30mm(H为基坑 开挖深度)。图1.2.2-1基坑围护结构平面图-3-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标1工程概况SSZ。烹800腑螂(C35)-21.550O0O6800部螂(C35)-21.550O、AA图1.2.2-2基坑围护结构剖面图-4-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标2.环境概况2.环境概况2.1地质概况根据勘察报告,勘察区域地貌形态为冲湖积平原,水系发育,地势平坦,系典型 的水网化平原。各土层工程性质,自上而下分别描述如下:1杂填土层:杂色,表层为沥青路面、道板,下部为三合土垫层
9、、砖块、建筑 垃圾间杂软流塑粘性土。土质不均一,均匀性差。2素填土层:褐黄灰黄色,松软,以粘性土为主,含少量碎石,含植物根茎,局部底部夹淤泥质填土。1粘土:褐黄色,可塑,含铁镒质结核,夹灰色条纹。2粉质粘土:灰黄青灰色,可塑为主,局部软塑,含铁镒质斑点及灰色团块,下部夹薄层粉土。1粘质粉土:灰黄灰色,软塑,夹薄层粉土。2粉砂夹粉土:灰色,中密状为主,局部密实,饱和,以石英、长石为主,颗 粒形状呈圆形,夹少量薄层粉质粘土。1粉质粘土:灰色,软塑为主,局部可塑,夹薄层粉土,局部粉粒含量高。1粘土:暗绿灰黄色,可硬塑,含灰色条带、团块,含铁质氧化物斑点,夹 少量铁镒质结核,偶夹薄层粉质粘土。2粉质粘
10、土:灰黄青灰色,可塑,含铁质氧化物斑点及钙质结核,夹粉土及 粘土薄层。1粉质粘土:灰色,软塑,夹薄层粉土,局部粉粒含量高。2粉砂夹粉土:灰色,中密,饱和,含云母碎屑。3粉质粘土:灰色,软塑,夹薄层粉土,局部粉粒含量高。2.2水文概况拟建工程沿线无地表水分布。本站地下水主要为松散岩类的潜水(二)、微承压 水(三)1、第I承压水(三)2,其动态特征表现为:1)潜水(二)主要赋存于浅部的填土层中,隔水底板为1粘土、2粉质粘土。主要接受 大气降水的入渗补给,同时接受沿线地表水、自来水的渗漏补给。勘察期间,测得潜-5-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标2.环境概况水稳定水位埋深在地面下1.502.00
11、m之间,稳定水位标高在1.82229m左右。2)承压水(三)1主要赋存于1粘质粉土、2粉砂夹粉土中,其隔水顶板为1粘土、2粉质 粘土,隔水底板为1粘土、2粉质粘土,主要补给来源为潜水和地表水。勘察期 间测得本站微承压水稳定水位埋深在3.00m左右,水位标高在1.461.51m左右。该 含水层组为对拟采取明挖方式的车站及区间施工有直接影响的含水层。3)第I承压水(三)2主要赋存于深部的砂性土层中2粉砂夹粉土,赋水性中等,具有相对较好的封 闭条件。隔水顶板为1粘土、2粉质粘土、1粉质粘土,隔水底板为3粉质 粘土、1粉质粘土。其补给来源为其上部松散层渗入补给、微承压水与之联通补给、越流补给及地下迳流
12、补给,其排泄方式主要是人工开采,其次是对下部含水层的越流 补给及侧向迳流排泄。根据在本站已完成的水文试验孔(W38组、W40组)观测得 出:第I承压水(三)2水位埋深在5.545.77m左右,水位标高在-1.06-1.35m左右。2.3环境概况2.3.1高浪路东站环境概况本站主体体基坑四周均为高科技产业园区,建筑物距离主体结构基坑均较远,高 浪路高架桥墩台距车站主体基坑最近约112米,索尼4层办公楼距车站主体基坑最近 约30.86 m,其余建筑物均处于二倍基坑深度范围外。道路两侧及中间有大量市政地下管线,埋深约1.06.0m(如:雨水管、污水管、给水管、燃气管道及通讯管道等)。图2.3.1-1
13、高浪路高架-6-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标2.环境概况图2.3.2索尼4层办公楼图2.3.1-3现状道路2.3.2新锡路站环境概况主体基坑四周均为高科技产业园区,建筑物距离主体结构基坑均较远,均大于二 倍基坑深度。对于在基坑二倍开挖深度范围内的情况如下:1)市政管线:(1)2根一期永迁的雨水管线,直径DN300,DN500,DN6 00,埋深约-0.36 8m(2)2根一期永迁的污水管线,直径DN300,DN800,埋深约-0277.94m(3)2根一期临迁的电力管线,型号为10KV的1200X600。(4)2根一期永、临迁的给水管线,直径为DN200,DN1000,埋深约为100m
14、(5)2根一期临迁的燃气管线,直径为DN300,埋深约为-0.70m(6)1根一期永迁的热力管线,直径为DN250,埋深约-0.5m(7)1根一期永迁的信息管线,型号为300X200-7-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标2.环境概况2)高科技产业园区的门卫室。图2.3.2-1下场道路管线图2.3.2-2门卫室-8-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标2.环境概况2.4监测重点2.4.1高浪路东站监测重点本项目位于无锡市市郊,根据现场踏勘,本次监测重要风险源为车站标准段靠西 侧的高浪路高架,其次为市政管线。根据相关规范要求对于高浪路高架的监测需编制 专项监测方案,为此对于该部分监测的详细内容
15、参考专项监测方案。2.4.2新锡路站监测重点本项目位于无锡市市郊,根据现场踏勘,本次监测重要风险源为市政管线。-9-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标3.监测工作的目的和依据3.监测工作的目的和依据3.1 监测工作的目的在基坑开挖施工过程中,对基坑及周围环境的变形情况进行跟踪监测,所取得的 数据能可靠地反映开挖及施工所造成的影响。在基坑开挖和施工中,由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工技术和外界其它因素的复杂影响,实际情况与理论上常常 有出入。在理论分析指导下有计划地进行现场监测工作,对于保证安全、减少不必要 的损失是很重要的。由于拟建工程周边环境特殊,本工程施工过程中存在较多不可预见因素
16、,可能会 对本工程或周边环境造成不可逆转影响。因此,为了消除潜在危险因素,保证基坑安 全,保障环境安全,在本工程施工过程中必须进行科学合理有针对性的监测工作。监控的目的可归纳为如下几点:1)及时发现不稳定因素由于土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了土体力学的复杂性,加上 自然环境因素的不可控影响,必须借助监测手段进行必要的补充,以便及时获取相关 信息,确保基坑稳定安全。2)验证设计、指导施工通过监测可以了解结构内部及周边土体的实际变形,用于验证设计与实际符合程 度,并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。3)保障总包及相关社会利益通过对监测数据的分析,在理论分析指导下有计划地进行现
17、场施工工作,对于保 证安全、减少不必要的损失,起着重要作用,同时也有利于保障总包利益及相关社会 利益。4)分析区域性施工特征通过对围护结构监测数据的收集、整理和综合分析,了解监测对象的实际变形情 况及施工对周边环境影响程度,分析区域性施工特征,为类似工程累积经验。-10-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标3.监测工作的目的和依据3.2监测工作的依据1)总包提供的设计图纸、技术要求等。2)相关技术规范规程。表3.2-1相关技术规范、规程一栏表序号名称编号备注1江苏省城市轨道交通工程监测规程DGJ3 J 1 9 5-20 1 52城市轨道交通工程监测技术规范GB50 9 1 1-20 1 33建
18、筑基坑工程监测技术规范GB50 4 9 7-20 0 94城市轨道交通工程测量规范GB50 3 0 8-20 0 85建筑变形测量规范JGJ8-20 0 76工程测量规范GB50 0 26-20 0 7(20 1 2 版)7建筑基坑支护技术规程JGJ1 20-20 1 28国家一、二等水准测量规范B/T1 289 7-20 0 69建设部建质电 20 0 8 118号文10建设工程监测管理办法无锡地铁公司编制11无锡地铁监测技术大纲-11-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标4.监测范围及等级4.监测范围及等级4.1监测范围根据本工程建设场地的工程地质、水文地质条件,以及本次车站围护结构设计方
19、 式,本次监测范围为基坑自身围护结构变形监测和周边环境监测两个部分。根据相关 规范,本次环境监测重点为1倍基坑开挖范围,为保证周边环境安全,本次实施监测 范围为2倍基坑开挖深度范围,即基坑变现向外延伸35米。从监测周期的范围来说,根据不同的监测对象其周期亦不相同。周边环境监测的 周期为基坑围护结构施工至结构出土0.00;对于基坑自身结构来说分为两部分,一部 分为前期布设的,至0.00后即可停止监测,另一部分为基坑机构封顶值验收合格 期间的工后沉降观测。4.2监测等级4.2.1高浪路东站监测等级根据本次第1章节对基坑概况的介绍,结合相关规范,本次基坑的安全等级为一 级。周边环境监测根据监测对象不
20、同其监测等级亦不相同,其中位于车站西侧的高浪 路高架为本次环境监测最高等级(一级)。其他环境风险源均为三级或四级。4.2.2新锡路站监测等级根据本次第1章节对基坑概况的介绍,结合相关规范,本次基坑的安全等级为一 级。周边环境相对比较简单,无特殊风险源,故环境风险源均为三级或四级。-12-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标5.监测对象及项目5.监测对象及项目5.1高浪路东站根据第4章节中监测范围的划定,本次监测的对象可分为基坑自身围护结构变形 监测和周边环境监测。周边环境监测按照环境等级又可分为高浪路高架结构变形监 测,周边管线及建筑物监测和周边地表水位监测。根据以上叙述,结合设计所给的建议图
21、纸,本次监测实际实施监测项目和数量的 情况如下表。表5.监测项目及数量与设计文件对比表序号测点名称设计数量优化后数量备注1围护墙顶位移监测点22个23个2围护墙体变形监测孔22孔22孔3支撑轴力监测点40组23组4地下水位监测孔12孔15孔5周边地表垂直位移监测点110个110个6周边管线监测点34个56个7墙体应力监测点22组6组8周边建筑物监测点25个13个9坑底回弹监测点18个0个10支撑立柱沉降观测点12个8个11车站底板沉降观测点0个6个12高架桥倾斜监测点0个30个根据以上对比表,本次监测方案对设计所给的监测点设置做了 4项优化和2项加强。4项优化和5项加强的原因如下:1)设计文件
22、中支撑轴力为每隔道支撑即设置一个内力监测点,设置较密,优化 为每隔两道支撑设置一个内力监测点;2)设计文件中水位监测孔为每40米设置一孔,按此距离后东侧端头井两侧无 水位观测井,考虑到端头井开挖深度较深应增加南北各一个监测孔,标准段的水位监 测孔适当缩短布孔距离。基坑内布设一个2层承压水监测孔,与降水方疏干井共用;3)周边管线监测点,设计布设范围为1倍基坑开挖范围,为保证安全,减小风 险,本次管线监测点外扩至2倍基坑开挖范围;4)墙体应力监测点设计文件中为20米设置一组,考虑该项监测为选测项目,-13-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标5.监测对象及项目且在实际作业中,常常受到施工影响较大,
23、存活率较小,一旦破坏无法补救的原因,本案仅在两侧端头井风险相对较高的位置设置,故优化至6组。5)坑底回弹监测点设计每隔40米设置1组,每组3个监测点,该测项为选测 项目,存活率低,且实施过程中打孔回填不密实容易造成承压水的管涌,故将该测项 全部优化;6)支撑立柱沉降观测点设计为每隔1根设置一个监测点,按照相关规范监测数 量不少于总数的5%,且不少于3根,故优化为每隔2根设置一个监测点。7)围护墙体变形监测孔在高架桥对应基坑位置加密布设一个。8)根据相关规范要求应对车站底板进行工后沉降观测,且按照规范要求进行监 测点的设置。9)原周边建筑物沉降点包括12个高架桥墩台监测点和13个其他建筑物监测点
24、,现优化为其他建筑物监测点不变,高架桥墩台加密为30个监测点,使用差异沉降的 方法测量高架桥倾斜。5.2新锡路站根据第4章节中监测范围的划定,本次监测的对象可分为基坑自身围护结构变形 监测和周边环境监测。周边环境监测按照环境等级又可分为周边管线及建筑物监测和 周边地表水位监测。根据以上叙述,结合设计所给的建议图纸,本次监测实际实施监测项目和数量的 情况如下表。表5.2-1监测项目及数量与设计文件对比表序号测点名称设计数量优化后数量备注1围护墙顶位移监测点30个34个竖向与水平共用2围护墙体变形监测孔30孔21孔3支撑轴力监测点54组39组4地下水位监测孔18孔20孔5周边地表垂直位移监测点15
25、0个150个6周边管线监测点0个196个7墙体应力监测点30组6组8周边建筑物监测点8个8个9车站底板沉降观测点0个6个-14-无锡地铁3号线一期工程土建工程09标5.监测对象及项目根据以上对比表,本次监测方案对设计所给的监测点设置做了 2项优化和5项加 强。2项优化和5项加强的原因如下:1)为了更好的了解东侧端头并延伸部分的变形情况,故在延伸处增加墙顶位移 监测点;2)设计文件中所给的墙体测斜为20米设置一个监测孔,为了主次有序,故本 次监测方案中端头井两侧按照设计文件的布设,标准段则放宽要求,30米设置一个 监测孔;3)设计文件中支撑轴力为每隔道支撑即设置一个内力监测点,设置较密,优化 为
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