基坑监控量测方案38847.pdf

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1、-.z.*机场深基坑支护监测方案 总 工 程 师：审 核 人：监测 负责人：报告 撰写人：瑞德仪器仪表技术*2021.5.10 一、工程简述 机场站位于周水子机场拟建新航站楼前停车场下方，呈东西向设置，车站主体北侧为周水子机场拟*站楼停车场；东侧为现状机场航站楼落客平台环道；南侧、西侧为机场绕行道路。车站计算站台中心里程为右CK26+485.993；起、终点里程分别为右 CK26+417.493构造外皮、右CK26+577.093构造外皮。建筑总面积共计 9054 m2，车站共设 2 个出入口，一个紧急疏散口及两个风亭。车站 2 个出入口均布置在车站北侧，靠近机场拟*站楼。1 号出入口位于现有

2、航站楼与拟*站楼中间连廊下方道路一侧；2 号出入口与机场拟*站楼结合设置；无障碍电梯设置在 1 号出入口内；车站消防专用出入口设置于机场拟建停车场上，靠近 2 号风亭位置；车站两组风亭均为高风亭，设置在拟建机场航站楼前停车场上。机场站为地下双层岛式站，站台宽度为 10m。地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站总长 159.6m，标准段宽 18.5m。车站起点处地面标高 32.799m，计算站台中心里程处底板顶面标高 17.052m，终点处规划顶面标高 31.780m，车站中心里程覆土厚度约 2.7m。车站建筑构造平安等级为一级，基坑保护等级为一级，基坑深15.716.5m，车站覆土厚度约 2

3、.6m。基坑构造采用多支点排桩支护体系加基坑外降水方案。外围护构造采用10001400 的混凝土灌注桩，桩间采用挂钢筋网喷射混凝土封闭找平，桩顶设冠梁，冠梁外侧采用钢筋混凝土墙护坡。内支撑采用钢管支撑，第一道钢支撑设于冠梁上，其余钢支撑通过水平钢围檩支撑在钻孔灌注桩上。-.z.2.2 工程地质概况 机场站位于*市周水子机场前广场空地处，地貌为山前准平原，地面高程 32.1433.94m，拟建车站附近已有建筑物及管线、管道较少。本站范围内上覆第四系人工堆积层，第四系中更新统冰碛层，下伏震旦系五行山群甘井子组白云质灰岩。第四系人工堆积层 素填土：灰色，黄褐色，以粘性土为主，混 10-30%左右石英

4、岩、石灰岩碎石，局部含少量建筑及生活垃圾，层厚 0.302.70m。四系中更新统残积层 红粘土：棕红色，湿，可塑-硬塑状态，切面稍有光泽，干强度高，韧性强，无摇振反响，含少量原岩角砾，层厚 0.9m15.4m。震旦系五行山群甘井子组白云质灰岩 全风化白云质灰岩：黄褐色，灰黄色，散体构造，层状构造，岩体风化节理裂隙极发育，岩心成土状，岩体极破碎，层厚 5.318.0m。强风化白云质灰岩：灰黄色，碎裂构造，层状构造，岩体风化节理裂隙发育，岩芯呈块状、碎块状，局部有溶蚀痕迹，岩体破碎，层厚 2.32.7m。中风化白云质灰岩：灰白色，化学构造，层状构造，岩体节理构造较发育，局部有溶蚀痕迹，岩体较完整，

5、层顶埋深 7.0027.00m。岩溶 溶洞：溶洞为白云质灰岩溶蚀形成的，有红粘性及灰岩碎石、碎屑充填，软塑-可塑状态，局部形成空洞。根据钻孔揭露洞高 0.301.80 米，揭露洞顶埋深 10.020.20 米。2.3 水文地质条件*市的气候属温带季风气候，并具有海洋影响的特点。冬季气温较低，降水少，夏季气温较高，降雨集中，较多。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年 5-9 月份为雨季。本场区地下水按赋存条件主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水主要赋存于中风化石灰岩的裂隙以及溶隙中。稳定地下水位埋深 7.7010.00m，年水位变幅 13m。本区地下水迳流条件良好。主要受人工开采、地下水渗透性等因

6、素控制。经过短距离的潜伏径流，最终向海排泄。-.z.本区地下水排泄方式主要为汇入地表径流排泄以及人工开采，地下潜水埋藏较浅地段，有蒸发排泄，其余地段地下水埋深超过极限蒸发深度，不存在蒸发排泄。地下水对混凝土无化学侵蚀，对混凝土构造具有微腐蚀性，对钢筋混凝土构造中钢筋具有弱腐蚀性，对钢构造具有弱腐蚀性。2.4 周边环境 机场站位于周水子机场正建新航站楼前停车场下方，与中建八局承建的*机场扩建工程同时进展施工，相互影响较大。1.1、监控量测目的(1)保证区间隧道和车站构造的稳定和施工平安。(2)确保邻近建筑物、道路及地下管线等的正常使用和保护周边环境。(3)根据监测结果，判断工程的平安状况，分析开

7、展趋势，预测可能发生的危险征兆，提出应采取的预防措施，遏止危险的趋势，确保施工及周边环境的平安。(4)以施工监测的结果指导现场施工，进展信息化反响优化施工方案，使其更切合实际，平安合理。(5)将现场监测的结果与理论预测值相比较，修正设计参数，为优化设计提供依据。二、引用标准 建筑地基根底设计标准 GB50007-2002 工程测量标准 GB50026-93 建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99 建筑基坑工程监测技术标准【GB50497-2021】三、监测内容 3.1 基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案，监控方案应包括监控目的、监测工程、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期

8、、工序管理和记录制度以及信息反响系统等。3.2 监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外 12 倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。3.3 基坑工程监测工程-.z.一根据监测目的，本次基坑监测工作的主要内容有：深基坑本体稳定性监测 围护墙体水平位移测斜监测 围护墙顶垂直位移及水平位移监测 支撑轴力监测 坑内外地下水位监测 支撑构造立柱隆沉 施工对周围环境影响的监测 邻近建筑物垂直位移监测 地下管线垂直、水平位移监测 基坑外地表垂直位移监测 4、仪器设备：无线自动化采集系统对传感器进展指令测量，采样时间间隔根据实际需要设置采样，通过二次仪表采集数据发送到监控中心，软件自动对测量数据

9、进展换算，直接输出监测物理量利用 GPRS 无线网络进展数据传输，完成对传感器数据的采集和监控。传感器通过 GPRS 接入 INTERNET 网，软件可设置上线报警命令，手机短信报警能够时时掌控，PC 接入 INTERNET 网络就可进展数据采集和监控。现场供电方式可采用 75w 太阳能电池板，采集箱内装配 12v 锂电电池满足长期监测使用，电池使用寿命 2 年。无线构造图 1、可靠性原则 可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。为了确保其可靠性，必须做到：、经国家专业机构鉴定的仪器。、应在监测期间保护好测点。2、多层次监测原则 多层次监测原则的具体含义有四点：、在监测对象上以位移为主

10、，兼顾其它监测工程；-.z.、在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；、在监测仪器选择上以机测仪器为主，辅以电测仪器；、分别在地表及临近建筑物布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网。5、监控量测组织管理 5.1 组织管理 针对本标段的工程规模、施工方案及工程监测工程的特点建立专业监控量测组，由具有丰富地下施工经历的构造工程师担任组长，2 个监控量测小组，每个监测小组成员 6 人，组成专业监测队，监测小组由专业技术人员担任小组长，配置 24 名熟悉监测业务的监测人员。监测小组分别负责一个车站或一个区间的监测测点布置、元件埋设、量测数据的收集及初步整理工作，监测施工组织与流程见图 5.1-1。

11、5.2 监测数据管理 5.2.1 确定管理基准 施工中将监测管理基准划分为三个等级，将变形或应力允许值的三分之一作为基准值，当实测值在基准值以下时，说明围岩是稳定的，将允许值的三分之二作为警告值，当实测值在基准值和警告值之间时，需考虑采取加强措施，预防最终值超限。监测数据管理基准表见 5.2-1。图 5.1-1 监测施工组织及流程图 表 5.2-1 监测数据管理基准表 管理等级 管理位移 施工状态 U0Un/3 可正常施工 Un/3U02U n/3 应加强支护 U02Un/3 采取特殊措施 注：U0为实测位移值，Un允许位移值 量测数据整理 对监测工程按规定时间量测后，当天整理出结果，绘制时间

12、一位移或应力一时间关系曲线图，并进展回归分析，以预测该测点可能出现的最大-.z.位移或应力值，掌握位移及应力变化规律，评价施工、构造及可能影响的构筑物的平安度，采用的回归函数：=Alog(1+t)+B=t/(A+Bt)=Ae-B/t=A(e-Bt-e-Bt0)=Alog(B+t)/(B+t0)式中：变形值或应力值 A、B回归系数 t、t0测点的观测时间天 监测数据的整理及回归分析均由计算机管理完成，以确保监测成果的质量，加快信息反响速度，每次监测必须有监测成果整理报告，及时上报监测日报表，并按期向施工监理、设计单位提交监测报告，以对监测数据进展处理分析，与前周进展比较，如发现异常现象。立即复测

13、核实，明确无误后及时反响施工管理部门和报送监理及设计单位，发出戒备报告，分析原因，并立即采取相应措施。图 5.2-1 监测反响程序 信息反响 工程经理部根据整理出的量测结果，及时调整施工步骤，采取相应技术措施，以确保隧道、地表构筑物的平安。监测反响程序见图 5.2-1。累计变形值 监测点位布设和监测频率严格按照设计标准执行，对监测的数据进展处理，当地面沉降量大于 3mm，隆起量大于 10mm 时，要采取处理措施。变形速率 监测的数据每天都稳定为一个值，没有上下变化，这时可视为稳定状态。变形加速度 监测的数据每天都在增大，且增大值为一个稳定值，没有上下变化，这样以加速度的形式变化，说明为不稳定状

14、态。这时要采取处理措施。5.3 管理措施-.z.为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项措施：密切配合监理工程师工作，及时真实地向监理工程师报告情况及问题，并提供有关切实可靠的数据记录。制定切实可行的监测实施方案和相应测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工过程控制方案中。各监测工程在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。量测工程人员要固定，量测仪器由专人使用、保养、检校、管理，量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格前方可使用，量测资料的整理均设专人负责，保证数据资料的连续性和可靠性。量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进展，均要经现场检查，室内两级复核前方可上报。针对施工各

15、关键问题及早开展相应的 QC 小组活动，及时分析各项信息，指导施工。6、监控量测 6.1区间监控量测 区间监控量测包括和区间的监控量测，区间施工过程中应对构造顶下沉、净空收敛、地表沉降、建筑物沉降、地表上拱及地下管线位移进展观测。监控量测工程、方法与频率 施工方法、步骤确实定与改变 地质及围岩情况的改变 外部荷载的异常变化 开挖过程中的地层损失 支护构造的受力变形及整体沉降 因应力变化使土体产生新的弹塑性变形 监控量测工程、方法与频率见表6.1-1。表6.1-1监控量测工程、方法与频率表 序号 监测工程 初测时间 监测频率 监测方法或仪器-.z.1 开挖面地质观察 开挖面开挖后立即进展 1次/

16、循环 目测 2 施工构造情况观察 衬砌浇注后立即进展 随时进展 目测 3 地面沉降 超前工作面一个月 开挖一周内，2次/天；一周至两周，1次/天；二周至四周，1次/2天；四周之后，1次/7天 单点沉降/分层沉降计 4 邻近建筑物沉降 超前工作面一个月 同地表沉降 静力水准仪 5 地下管线位移 超前工作面一个月 同地表沉降 位移计 6 构造顶下沉 距开挖面5-10m 开挖一周内，2次/天；一周至两周，1次/天；二周至四周，1次/2天；四周之后，1次/7天 静力水准仪 7 构造边墙收敛 距开挖面5-10m 同构造顶下沉 收敛仪 8 构造底隆起 距开挖面5-10m 同构造顶下沉 静力水准仪 9 两层

17、衬砌间压力 1-2次/天 压力盒 10 钢架应力 1-2次/天 钢筋应力计 11 地下水位 观测 打水位孔 测孔水位管 地下水位仪 1次/天2次/天 水位计 注：本表中的监控量测频率、点位间距可根据现场施工进度、监测数据的变化情况而适当调整，但满足标准要求，使用仪器设备经过具备国家资质的计量单位计量认可，-.z.监测点布置 监测点布置 各监测点的布置随区间隧道的施工步序而开展，根本按如下顺序进展：a.先期布设洞外地表沉降、邻近建筑物沉降及各种管线监测点。b.隧道施工时，同步埋设洞内变形测点。c.地表沉降、建筑物沉降及各种管线监测点的初始值在隧道开挖前进展。测点数量附表：1 d.洞内变形监测点的

18、初始值在隧道开挖后立即进展。测点布置好后应做好标记，设醒目标识，加强测点的保护工作，提高测点的完好率，确保监测点完好率在90以上，力争到达100。测点如有损坏及时采取有效措施补设。监控量测控制标准 允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据招标文件、类似工程经历及有关标准规定，提出控制基准见表6.1-2。表6.1-2监测控制标准表 序号 监测工程 控制标准 备注 1 地表沉降及建筑物沉降 10mm 2 地表上拱 10mm 3 地下管线位移 一般管线 30 mm 上水、煤气 10 mm 4 基坑围护水平位移 10mm 5 建筑物倾斜 2.0H 6 构造顶下沉 20 mm 7 净空收敛 0.0

19、05B B-开挖宽度-.z.基坑维护监测图附图。6.2、车站监控量测 监控量测工程、方法与频率 在施工过程中应对基坑围护构造顶部水平位移、基坑围护构造垂直位移、地下水位、基坑周围地表沉降及裂缝、围护构造的裂缝、支撑及锚杆的应力和轴力、周围建筑物的沉降、倾斜、裂缝、周围管线的位移和裂缝进展观测。严格控制基坑周围超载。对工程施工可能引起环境或构造本身的影响等做出必要的分析、预测，做到心中有数。采用明挖法施工车站主体构造引起的地表下沉主要包括：基坑开挖过程中存在的柱列式周边围护构造中柱与柱之间的地层损失；周边围护构造产生的水平位移；周边围护构造的下沉带动两侧土体的垂直沉降；基坑坑底隆起引起的墙外土体

20、沉陷。下水道漏水、地下水位大幅度变化、大量堆载和卸载、潜蚀、砂土液化等原因引起一定范围内的地面沉降。-.z.按照可能产生变形及应力变化的因素分析、结合本工程情况，实施表6.2-1所列监测工程内容。监测工程以位移监测为主，同时辅以应力、应变监测，监测数据应相互印证，确保监测结果的可靠性。表6.2-1监测工程、手段及监测频率见表 序号 监测工程 监测频率 监测方法或仪器 1 建筑物沉降、倾斜及裂缝观测 基坑开挖期间，1次/天；正常情况下，1次/7天 静力水准仪、固定测斜仪 2 地下管线沉降及水平位移 同建筑物沉降 WILDN2水准仪、铟瓦尺 3 基坑四周地表沉降 同建筑物沉降 单点沉降计 4 围护

21、构造顶沉降 基坑开挖期间，1次/天；正常情况下，1次/3天 静力水准仪 5 围护构造侧向位移 同围护构造顶沉降 HC测斜仪 6 支撑轴力 同围护构造顶沉降 轴力计 7 围护桩外侧土压力、孔隙水压力及钢筋应力 同围护构造顶沉降 无线自动化采集系统 8 坑内外地下水位 同围护构造顶沉降 HC通用读数仪 监控量测控制标准 根据车站工程地质、水文地质、基坑深度以及基坑周边建筑物和管线等施工环境，基坑监控量测控制标准全部按一级执行。允许位移值Un的取值，也就是监测控制标准。根据有关标准规定、招标文件“技术标准的要求以及类似工程经历，提出控制基准见表6.2-2。表6.2-2监测控制标准表 序号 监测工程

22、控制标准 1 地表沉降及建筑物沉降 0.15%H-.z.2 围护构造水平位移 0.2%H，即26mm 3 地下管线位移 一般管线 40 mm 上水、煤气 20 mm 4 建筑物倾斜 3.0 监测点布置 监测点布置 各监测点的布置随基坑工程的施工步序而开展，根本按如下顺序进展：a.先期布设地表沉降点、建筑物沉降点及各种管线监测点。b.围护构造施工时，同步安装围护桩内的测斜管。c.围护构造及坑内外加固施工完后，钻孔埋设坑内分层沉降管，坑外的水位管。d.桩顶的圈梁浇捣时，同步埋设桩顶的位移测点，并做好测斜管的保护工作，进展初始值的测取工作。e.基坑开挖前，应测出各测试工程的初始值。详细的布点图见图附

23、图1场站围护构造监测平面布置图；站场基坑支撑监测平面布置图；场站围护构造监测剖面图；广场站周围建筑物沉降倾斜观测点布置图；场站管线施工监控量测平面布置图。附图 7、主要量测元件施工 7.1围护构造侧向位移监测 测斜点的布设原则 a.测斜点在基坑平面上绕曲计算值最大位置，设置水平支撑构造的两道支撑之间；b.设在重点监测对象最近的基坑围护段；c.基坑挖深最大的围护段；d.测斜管中有一对槽口应自上而下始终垂直于基坑边线；e.测斜管接口应避开探头滑轮停留处，以保证测量准确。测斜管的埋设 对于围护构造的位移测量，采用灌注法进展埋设。孔深应大于所测围护构造的深度，孔径比所用的测斜管径大510厘米。孔位设在

24、紧靠围护构-.z.造体后的墙体。测斜方法及步骤 a.基坑开挖前，测斜仪应按规定进展严格标定，以后根据使用情况，每隔3个月标定一次；b.测斜管在基坑开挖前埋设完毕，在开挖前3-5日内重复测量2-3次，待判明测斜管已处于稳定状态后，将其作为初始值，开场正式监测工作；c.每次测量时，将探头导轮对准与所测位移方向一致的槽口缓缓放至管底，待探头与管内温度根本一致、显示仪读数稳定后开场测量；d.以管口作为计程标志，按探头电缆线上的刻度分划，匀速提升，每隔一定距离500mm或1000mm进展仪表读数并做记录；e.待探头提升至管口处，旋转180度后，再按上述方法测量一次，以消除测斜仪自身的误差；f.以同一测斜

25、管中不同深度处所测得的变位值i，点在坐标上得到原始变位H-i曲线。根据不同二次测量的变位差值，绘制H-iX曲线。7.2混凝土界面上压力监测 a.压力盒的埋设 在平面上压力盒紧贴在构造的内外表，在立面上根据土压力的分布情况。b.土压力盒的选用 1土压力盒的量程应满足下式要求：PPoPG或PPPs 式中：P压力盒量程，Po理论静止土压力，PG打入引起的挤压力，Pp支护构造位移引起的被动土压力增量，PS施工工艺引起的附加应力增量。2土压力盒选用外形尺寸11428，HC型钢弦式单膜压力盒。7.3 钢支撑轴力监测 根据支护构造所采用的材料不同，选用不同的监测元件。对于钢筋混凝土支护杆件，采用钢筋计测量钢

26、筋的应力或混凝土应变计测量混凝土的应变，然后计算支撑的轴力。对于钢构造支撑杆件，采用轴力计直接测量支撑轴力。a.监测元件的布设-.z.对于钢筋混凝土支撑体系，轴力监测元件的埋设在轴力比较大的杆件上或支撑体系中起关键作用的杆件上。在监测断面上，监测元件布置在断面的四个角或四个边上，以便于计算轴力的偏心距，求取可靠的平均值。对于钢构造支撑体系，监测断面布置在支撑的两头，监测用轴力计与支撑杆件相连，如采用焊接时应采取降温措施，以防止钢筋传热引起轴力计技术参数的改变。采用频率计或电阻应变计进展测读。在正式测量前，应对轴力计逐一进展测量检查，并对同一断面的轴力计进展位置核定、编号。钢筋计与支撑主筋相连并

27、与钢筋笼同时焊接，焊接时采取降温措施，以防止钢筋传热引起钢筋计技术参数的改变。在浇注混凝土前应对钢筋笼上的钢筋计逐一进展测量检查，并对同一断面的钢筋计进展位置核定、编号。钢筋计钢弦式的测量应力计算：式中：i为钢筋计；liK为钢筋计常数；2f为钢筋计的测量自振频率；20f为钢筋计埋设后的初始自振频率。7.4混凝土埋入式应变监测 混凝土外表应变监测采用大标距钢弦式外表应变计，测点布设在混凝土外表应力比较集中部位。外表应变计安装时使用一个定位托架，用电弧焊将两端的安装钢块焊在待测混凝土构造外表。外表应变计在安装前必须进展标定，在正式监测前进展3次平行初测并取其平均值作为监测初始值。在每次观测的同时测

28、记环境温度。绘制应变量随时间变化曲线。8、施工监测与环保要求 为保证本标段施工符合环保要求，施工阶段必须对车站及区间隧道施工影响范围内的环境实施监测，并且施工监测前埋设元件、布设测点也要符合环保要求。为此，遵照如下原则保证按环保要求施工。1地面的沉降观测点要埋实，保证观测点稳定。沉降观测点假设埋设在容易破坏的地方要架设保护设施，如可在观测点处设保护井。2对于不便于在管线上设置观测点的管线，可以对其周围土体的变形来代替管线位移。3 对车站基坑施工场地周围2倍基坑深度范围的变形区内建筑物等-.z.都须进展观测。4 对区间隧道施工场地周围5倍隧道跨度范围内建筑物等都须进展观测。5环境变形监测对象根本

29、稳定的定量值为沉降量小于1mm/100d。6谨防用已被污染的水源进展地下井水回灌，严防因工程施工造成地下水污染。9、应急措施 1.在监测过程中发现异常现象，立即复测核实，增加监测频率。2.及时反响施工管理部门和报送监理及设计部门，发出戒备报告，分析原因，并立即采取相应措施。3.切实作到监测指导施工，施工以监测理论数据指导。10、附录 1.竖井及横通道监测图；2.周边地下管线及管线沉降监测图；3.周边地下管线及管线沉降监测图；4.区间隧道主体监测图；5.围护构造监测平面布置图；6.基坑支撑监测平面布置图；7.围护构造监测剖面图；8.周围建筑物沉降倾斜观测点布置图；9.场站站管线施工监控量测平面布置图。10监测总体平面图;11、工程实施细则