南京地铁明发广场站施工监测技术方案.docx
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1、目 录1.工程概况12.监测目的13.监测编制依据和原则14.基坑施工监测35.监测频率86.监测人员配备97.监测使用的主要仪器和设备98.监测报警109.监测成果及提交形式1010.安全文明保证措施1011.质量保证措施1112.监测报告质量控制措施14明发广场站施工监测技术方案1. 工程概况南京地铁三号线土建工程D3-TA12标明发广场站设计起始里程K30+322.241K30+502.154,站台中心里程K30+423.117,为地下二层岛式车站。车站基坑外包长度180.5m,开挖深度 16.3418m,标准段宽19.8m,围护结构采用“咬合桩+钢筋砼及钢支撑内支撑”形式。车站基坑紧贴
2、农花河平行布置,且位于河堤边缘。农花河河堤宽约8m,河堤至河底深约4m,上口宽29m,平均水深0.7m,由此易造成基坑两侧土压力不平衡,基坑开挖期间的墙体位移、地面沉降等会对农花河成一定影响, 基坑周边东侧为在建的龙翔变电站,南侧为新建的工地项目部,场区周边无重要建筑物。基坑开挖影响范围内无重要管线,亦无交通疏解要求。2. 监测目的 基坑开挖及降水时,由于土体的应力条件发生变化,导致基坑周围土体发生位移及相应的地面变形,同时基坑支护体系也受到侧向水土压力的作用而产生内力和变形。为保证基坑施工安全以及对邻近建筑物的保护,实现信息化施工,必须在施工过程中对支护体系内力和变形、基坑周围土体变形、地下
3、水位变化及道路沉降等进行监测,发现问题时可以及时制定相应对策,确保施工安全。将现场监测数据用于信息化反馈优化设计,可以达到安全、合理、施工快捷的目的。此外,通过对土体、支护结构等的监测,及时判断和掌握上述工程施工后结构与土体的稳定状态,以及时调整支护设计参数和施工工艺方法。通过将前一阶段的监测数据与设计值对比,分析所采取技术措施的可靠性。发现问题时可以及时制定相应对策,启动应急措施,确保施工安全。3. 监测编制依据和原则3.1 监测编制依据 (1) 城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008;(2)地下铁道工程施工及验收规范(B50299-1999);(3)建筑基坑工程监测技术规范GB5
4、0497-2009;(4)工程测量规范(GB50026-2007);(5)建筑变形测量规范(JGJ/T8-2007);(6)南京市建设工程深基坑工程管理办法;(7)南京地铁工程监测要求;(8)南京地铁三号线D3-TA12标工程相关设计资料。3.2 监测设计原则(1)系统性原则 监测项目有机结合,并形成整体,测试的数据相互能进行校核;在施工工程中进行连续监测,确保数据的连续性;确保所测数据的准确、及时;利用系统功效减少监测点布设,节约成本。(2)可靠性原则 设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法;监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内。(3)关键部位优先、兼顾全面的原则 对围护体中
5、相当敏感的区域加密测点数和项目,进行重点监测;对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置,施工过程中有异常的部位进行重点监测;除关键部位优先布设测点外,在系统性的基础上均匀布设监测点。围护桩水平位移和支撑轴力是主要监测项目,因为它们能综合反映支护结构的变形和受力情况,直接反映基坑支护结构的稳定情况。(4)与施工相结合原则 结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施;结合施工实际调整监测点的布设位置,结合施工实际确定测试频率。(5) 经济合理原则 监测方法的选择,在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法;监测点的数量,在确保安全的前提下,合理利用监测点之间联系
6、,减少测点数量,提高工作效率,降低成本。4. 基坑施工监测4.1 监测内容 根据有关规范、设计要求结合工程地质条件及周围环境条件,明发广场站基坑在施工期间进行以下监测: (1) 基坑周边地表沉降监测; (2) 桩顶位移; (3) 桩体侧向变形; (4) 地下水位监测; (5) 支撑轴力; (6) 土压力; (7) 立柱沉降及隆起。4.2 测点布置与量测 4.2.1基坑周边地表沉降(1)测点布置: 明发广场站拟布设50个沉降点。其中在2倍基坑开挖范围以外布设两个基准点。(2)监测实施: 首先,基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内;其次,应埋设至少三个以上,以便基点互相校核;基点的埋设要牢固可
7、靠,应和附近水准点联测取得原始高程。沉降测点的位置先用全站仪在地面上放样,埋设时先在地表钻孔,然后放入沉降测点,测点一般采用2030mm,长200300 mm半圆头钢筋制成。测点四周用水泥砂浆填实。(3)观测方法:沉降监测技术要求 仪器标称精度0.3mm/km ,在观测前对所用的水准仪和水准尺按照有关规定进行检定。在监测期宜采用同一设备,并尽量长期固定司镜人员。根据工程测量规范GB50026-2007、建筑变形测量规范(JGJ/T8-2007)、建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)等有关规范的要求,结合我公司经验,沉降监测观测方法按二等水准测量技术要求作业,按照先控制后加密的原
8、则作业,沉降监测控制网的主要技术要求见表1;垂直位移监测点的精度和主要观测方法见表2。表1 垂直位移监测控制网的主要技术要求表2 垂直位移监测点的精度和主要观测方法采用主要仪器 精密水准仪及配套铟钢尺。沉降监测作业 沉降观测遵循先控制后加密的原则,在观测前要检查维护监测控制网的可靠性。在作业过程中采用相同的观测路线和观测方法。 当日沉降量绝对值大于1mm(包括1mm)时,则认为沉降监测点发生了变形或存在变形趋势;当累计沉降量绝对值大于2mm(包括2mm)时,则认为沉降监测点发生了沉降变形。绘制时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,进行综合分析、判断。4.2.2 桩顶位移(1)监测的目的 及时
9、了解围护结构的最大水平位移量,必要时调整基坑开挖顺序和速度,确保基坑和周围环境的安全。(2)测点布置和埋设 水平位移监测点分为基准点、工作基点、变形监测点3种。基准点和工作基点均为变形监测的控制点。基准点一般距离施工场地较远,应设在影响范围以外,用于检查和恢复工作基点的可靠性;工作基点则布设在基坑周围较稳定的地方,直接在工作基点上架设仪器对水平变形监测点进行观测。监测基准点和工作基点在有条件的情况下采用强制对中设备,以减少对中误差对观测结果的影响。 明发广场站拟布设20个桩顶位移点。(3)平面控制网的建立和初始值的观测 水平位移监测控制网宜按两级布设,由控制点(基准点、工作基点)组成首级网,由
10、观测点及所联测的控制点组成扩展网。对于单个目标的位移监测,可将控制点同观测点按一级布设。 监测埋设的监测点稳定后,应在基坑开挖前进行初始值观测,初始值一般应独立观测2次,2次观测时间间隔尽可能的短,2次观测值较差满足有关限差值要求后,取2次观测值的平均值作为初始值,水平位移监测则以初始值为观测值比较基准。水平位移变形监测应视基坑开挖情况及时开始实施。(4)监测方法 围护结构水平位移监测主要使用全站仪及配套棱镜组等进行观测。水平位移的观测方法很多,可以根据现场情况和工程要求灵活应用。常用的测量方法有:视准线法、小角度法、控制网法。4.2.3 桩体侧向变形(1)测试目的: 可以全面掌握支护桩和土体
11、的变形情况,对其稳定性进行分析,发现问题时可以及时制定对策,确保基坑安全。(2)测点布置: 明发广场站拟布设 20个桩体侧向变形监测点。(3)测点埋设: 首先在预定位置设置直径为70mm的PVC测斜管,管内有互成90的四个导槽,使其中一对互成180的导槽与土体变形方向一致(与基坑边垂直);上下用盖子封好。(4)量测原理: 深层水平位移采用施测。测量时放入带有导轮的伺服加速度式测斜仪沿导槽滑动,由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角,因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度i,换算成该位置测斜仪上下导轮间(或分段长度)的位置偏差d: d=Lsini式中,L为量测点的分段长度(一般为0.
12、5m)。自下而上累加可知各点处的水平位置: d=Lsini与初值相减即为各点本次量测的水平位移。 量测步骤:将测头导轮卡置在预埋测斜导管的滑槽内,轻轻将测头放入测斜导管中,放松电缆使测头滑止孔底,记下深度标志。当触及孔底时,应避免过分冲击。将测头在孔底停置约5分钟,使测斜仪与管内温度基本一致。将测头拉起至最近深度标志作为测读起点,每0.5m测读一个数,利用电缆标志测读测头至测斜管顶端为止。每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧,以防止读数不稳。(将测头调转180重新放入测斜导管中,将测头滑到孔底,重复上述步骤在相同的深度标志测读,以保证测量精度。通常采用正反测量的目的是为了提高精度,导轮在正反向滑
13、槽内的读数将抵消或减小传感器的零偏和轴对准所造成的误差。图1 测斜仪测试原理示意图4.2.4 地下水位观测测点布置: 明发广场站拟布设8个地下水位监测点。量测原理: 量测水位时,采用插入式水位计测出管内相对水位高度,通过与孔顶标高相减,得出孔内水位高程。4.2.5 支撑轴力测试 支撑轴力测试主要用于了解在基坑开挖及结构施工过程中支撑的轴力情况,结合围护体的位移测试对支护结构的安全性做出评估。(1)测点布置: 明发广场站拟布设12个断面,每断面4层支撑,第一层为钢筋混凝土支撑,24层为钢制成,每断面需钢筋应力计1个,钢支撑反力计3个。共计钢筋应力计12个,钢支撑反力计36个。(2)测点埋设: 钢
14、支撑每个测点由1个反力计组成,钢管支撑安装之前就焊在支撑上。(3)量测原理: 根据反力计读数可以计算钢支撑轴力,反力计受力的计算公式:式中 某一施工阶段时反力计的受力(kN); 反力计灵敏度系数(kN/Hz2); 反力计初频(Hz); 某一施工阶段时反力计的频率(Hz)。4.2.6 土压力(1)量测原理: 土压力测试使用频率计接收仪,所得读数均为频率值,频率计显示的一定频率对应一定土压力,通过频率的改变来测得压力变化。计算时按照实验标定换算数据,即可换算出相应土压力值。(2)测点布置: 明发广场站拟布设5个土压力盒。(3)测点埋设:随同支护桩钢筋笼埋设。4.2.7 立柱沉降及隆起(1)测点布置
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