电力竖井深基坑施工安全监测方案.doc

电力竖井深基坑施工安全监测方案
1、        工程概况
本工程是虹桥综合交通枢纽地区新建道路电力排管工程中的组成部分。
SN4、EW2路均为综合交通枢纽地区规划新建道路，SN4呈南北走向，EW2呈东西走向。工程所处路段与规划高铁及磁浮相交，为避免互相影响，采纳下穿通道方式组织立体交叉。SN4、EW2路道路两侧新排市政电力管线，为将电力管线接入下穿立交内电缆通道，在地道出、入口各设竖井一座。四座竖井〔含工法坑〕相关数据如下表：
井位
平面尺寸〔m〕
开挖深度〔m〕
围护桩深度〔m〕
备注
SN4路西
×

SN4路东
×

EW2路西
×

EW2路东
×

由于开挖深度较大，且所处地层存在承压水层，制定采纳钻孔灌注桩加旋喷桩止水帷幕墙进行施工维护。如上表，基坑围护钻孔灌注桩深度最大16.5米。
基坑开挖坑采纳壁厚16mm，直径为φ609的钢管支撑，沿坑壁上下共设两道〔第一道钢管支撑与开控前地面平，第二道钢管支撑离原地面最大4.3米〕。
电力竖井最大开挖深度7.8米，采纳明挖顺筑法施工。
2、        施工监测的重要性
理论、经验和监测相结合是指导深基坑工程的制定和施工的正确途径。深基坑施工，由于地质条件不同，受外力影响不一致，基坑处于动态变化过程中，施工各阶段状况均有所不同，难从以往的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、推测的方法。这就必必需要依赖于施工过程中的现场监测，通过现场监测所到的数据推断基坑的各项安全指标是否处于受控状态。
首先，依靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程，可以提升施工安全性；并可通过监测数据来了解基坑的制定强度，为今后降低工程成本提供制定依据。
第二，可及时了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三，可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，为及时采纳安全补救措施提供依据。
从基坑工程事故分析可知，大多是由于施工单位不重视基坑施工过程的监测，从而造成了较严重的工程事故，甚至造成了人员伤亡事故。如基坑围护结构的失稳，周边建筑的裂缝及地下设施的破坏。因此，依据行业主管部门及相关规范要求，关于超过5.0m深的基坑展开现场监测工作已经是一种必必需进行的施工程序。
3、        施工监测规范和依据
⑴ 国家标准《工程测量规范》〔GB50026－93〕；
⑵ 国家标准《国家一、二等水准测量规范》〔GB12897－91〕；
⑶上海市标准《基坑工程制定规程》〔DBJ08－61－97〕；
⑷ 本工程的地理、地质、水文条件和工程有关资料。
4、        施工监测内容、监测方法及相应测点布置
⑴ 基坑围护〔墙〕体测斜监测
围护墙体测斜的设置是对基坑开挖阶段围护墙体纵深方向的水平变位进行监控的必需要，一般沿基坑每20～30m设置1孔。测斜孔深度一般与围护深度一致。
依据本基坑的特点，沿基坑围护边每侧设置一组测斜孔，测斜孔深度依据围护墙深度确定。
钻孔灌注桩内埋设测斜管方法如下：采纳在钻孔灌注桩钢筋笼内用特制钢筋构件焊接方法固定PVC测斜管，管深与围护深度一致。管外径为70mm，管内有十字滑槽〔用于下放测斜仪探头滑轮〕，十字滑槽必必需与基坑边线垂直；上、下端管口用专用盖子封好，接头部位用胶带密封；型钢吊装完后，马上注入清水，防止泥浆浸入，并做好测点保护。
测量时采纳测斜仪，假定墙顶为不动点，逐步叠加测量每米深度处墙体的水平位移量。
采纳的仪器设备：美国Sinco测斜仪。
⑵ 墙顶沉降、位移监测
由于测斜所反映的墙体位移是相关于墙顶为不动点的相对位移，故尚须测出墙顶的绝对位移，两者相比较才能得出墙体纵深方向各点的绝对位移，才能比较真实地反映施工期间地墙的变形状况。因而，墙顶位移监测点一般与墙体测斜孔位置对应。
由于基坑开挖期间小面积大量土方卸载，地下围护墙将产生纵、横向的位移变形，地墙的隆沉变形，对基坑的安全保护是必不可少的监测内容。因而，通常沿围护顶圈梁对应墙体测斜孔位置布设墙顶沉降监测点。
拟将监测点埋设于钻孔灌注桩基坑围护墙圈梁顶部，对应于墙体测斜孔位置布置。。
基坑沉降监测采纳精密水准仪，通过联测稳定的高程基准点，建立固定的水准线路，计算各监测点的高程。水平位移监测采纳视准线法，通过建立稳定的基准线，量测监测点相关于基准线的位移量。
采纳的仪器设备：瑞士Wild－N3光学水准仪，瑞士Leica—TCRA1101电子全站仪。
⑶ 支撑轴力监测
围护墙外侧的侧向土压力由围护墙及支撑体系所承当，当实际支撑轴力与支撑在平衡状态下应能承当的轴力〔制定值〕不一致时，将可能引起支撑体系失稳。为了监控基坑施工期间支撑的内力状态，必需设置支撑轴力监测点。
为确保基坑安全，一般沿基坑纵向每2组测斜孔处〔约50m〕设1组支撑轴力监测断面，环境要求较高、基坑较深时适当加密。
在钢管支撑中布设轴力监测钢弦式传感器〔轴力计〕的方法对支撑轴向应力进行监测：轴力计一般设置在支撑端部的活络头侧，X型外壳钢托架与活络头贴角全部围焊，防止轴力计偏移支撑中心，维持支撑的稳定性；而轴力计与钢围檩贴角围焊，并保持其中心线与钢支撑中心线的方向一致性。