地铁保护方案.doc

上海建工五建集团有限公司 上海市虹漕路41号工业研发楼建设项目工程 上海市虹漕路41号工业研发楼建设项目地铁保护方案 上海建工五建集团有限公司二O一六年一月目 录1.工程概况11.1工程简介11.2土方工程概况11.3降水工程概况12.编制依据23.保护内容24.保护措施35.基坑周边环境监测45.1监测概况45.2监测内容45.3监测方法55.4监测期限、监测频率及报警值71.工程概况1.1工程简介项目名称上海市虹漕路41号工业研发楼建设项目建设地点徐汇区虹漕路41号，东临虹漕路，北临宜山路建设单位上海仪电（集团）有限公司总承包单位上海建工五建集团有限公司监理单位上海建科工程咨询有限公司设计单位上海申元岩土设计有限公司（围护）悉地国际设计顾问（深圳）有限公司（主体）勘察单位上海东亚地球物理勘查有限公司建设规模项目建设用地22750，总建筑面积79435（其中地上58645.8，地下20789.6）。设计有1座110kv变电站，9幢工业研发楼。其中最大单体面积14815.6m2。地铁50m保护区范围内A202基坑1400m2。挖深3.33.9m1.2土方工程概况本工程基坑0.000m=+4.450m，场地整平后绝对标高+4.000，相对标高-0.450。基坑开挖深度如下表所示：范围底板面标高（m）底板厚（mm）垫层厚（mm）基坑开挖面标高（m）开挖深度（mm）A202号房-3.0700100-3.83350电梯井、集水井等局部深坑落深1.3m3.1m。基坑面积约为1400，因此本工程土方开挖量约为5320m。A202基坑采用1：1.5放坡开挖。在地下车库基坑出零后，开始施工A202基坑。1.3降水工程概况A202基坑面积1420m2,挖深3.8m左右。布置4套轻型井点降水设备。坑内2套，每套井点管长40m。坑外2套。总管管径50mm，井管长4m，管径48mm，滤管长80mm，井点支管的间距为1.5m，管底应在底板下0.5m，连接软管一般采用PVC或橡胶管。工程建筑红线 2.编制依据 （1）施工图纸；（2）地质勘察报告；（3）国家、上海市和行业颁布的现行有关施工规范和标准（4）本工程深基坑施工专家论证方案3.保护内容（1）严格遵守“上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定”对有关地铁沿线工程相关要求：1）地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量10 毫米（包括各种加载和卸载的最终沉降量）。2）地铁隧道变形曲线的曲率半径 R15000 米。3）相对弯曲1/2500。4）由于建筑物垂直荷载（包括基础地下室）及降水、注浆等施工因素引起的地铁隧道外壁附加荷载20KPA。5）因打桩振动、爆炸产生的震动对隧道引起的峰值速度应2.5cm/秒。6）需满足设计院之围护设计总说明内的相关要求及地铁审批部门的要求。（2）安排专人每天定时对隧道内相关监测数据进行收集、分析、汇总和上报。（3）施工过程，严格按照设计工况并加强工序、工艺、施工参数的有效控制；尽可能的减少基坑开挖过程中墙体暴露于空气中的时间。（4）发现地铁周围道路沉降速度接近报警值，立即启动应急预案，保证地铁安全。如土体侧移接近报警值，启动以“钢管支撑-自动应力补偿系统”为主的应急预案，最快速、最高效减小侧移发生。4.针对性保护措施（1）地铁方要求：地下室防水。地铁侧地下室结构防水等级为一级，结构渗漏水应以自身防水为主，不宜采取抽排放方式，保持建筑周围的地下水位，以减少结构渗漏水对相邻地铁的影响。回复：本项目地下室另做外墙，地下室防水采用大于1厚无机防水涂料4厚sbs改性沥青防水材料，二道防水措施。（2）基坑围护结构。地铁安全保护区范围基坑围护结构采用850600三轴水泥土搅拌桩，桩底标高为-9.35m、-7.85m，靠近地铁一侧采用三轴搅拌桩重力坝形式；其余侧采用三轴水泥土搅拌桩止水帷幕。回复：我司会在施工过程中严格控制施工质量，施工过程中每幅三轴桩做好记录，对于施工过程中有异常情况的位置，会采取加强措施确保安全。开挖前做降水试验验证围护体系是否密闭，是否达到隔断微承压水层的要求。（3）搅拌桩施工要求。必须严格按照“均匀慢速、低水灰比”的要求施工三轴搅拌桩，施工顺序先近后远退离地铁结构实施，跳浜施工，水灰比不大于1.2，控制桩身垂直度，确保成桩质量。搅拌桩加固必须先进行实验性施工，以优化施工参数，减小对地铁的影响。基坑土体加固须进行全断面抽检，无侧限抗压强度满足设计要求方可开挖施工。（4）施工顺序和开挖支撑。按照“先远后近”开挖施工，东西2侧按照设计图施工1：1.5配筋放坡。基坑沿地铁侧留土宽度不少于4倍的单层挖深，且最后挖除。开挖后应及时浇筑垫层，快速形成底板。（5) 施工监测为尽可能减少基坑挖土对基坑围护结构及其周围环境（特别是地铁）造成的不利影响，及时掌握的工作情况，确保施工安全，在整个施工中实施信息化监测施工。在地铁上行线隧道内设置准测点以监测地铁隧道的水平位移、垂直沉降变化；另外，对四周环境及地下管线也进行沉降观测。（8）开挖之前，施工单位应排出详细的日历挖土计划和顺序，包括底板形成时间要求。为严格控制坑底隆起，减少对地铁的影响。详细施工开挖方案另报。（9）回筑施工。注意回筑过程中围护结构的位移控制，结合防水要求进行回筑施工。（10）入口区域临时路面加固大门入口处采用钢筋混凝土路面，铺设双层双向钢筋，减小车辆行驶对于地铁造成的影响。为避免对地铁隧道造成影响。5.基坑周边环境监测5.1监测概况依据上海市工程建设规范基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-2001-2006 J10884-2006）有关规定及设计相关要求，本项目监测整体等级定为二级，对基坑外边缘25.0m以外建（构）筑物、道路和管线等在施工中进行巡视监测，一旦发现异常情况需及时通知参建各方，必要时追加其它监测项目。5.2监测内容1）管线垂直/水平位移监测 2）建（构）筑物垂直/水平位移监测3）建（构）筑物倾斜监测4）裂缝监测5.3监测方法（1）垂直位移监测参照上海市工程建设规范基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-2001-2006 J10884-2006）中6.3节，本项目沉降观测采用一级监测网进行水准测量，在远离施工影响范围内的稳定地段（3倍以上开挖深度）设置BM1、BM2、BM3三个基准点，基准点相互近期校测和联测，各观测点的观测值均以高程进行换算。在基桩施工开始前对各观测点进行初次观测（三次），并取三次观测平均值为该点初始值，其后各观测点前后观测值之间及与初始值之间进行对比计算，得到本次变形值、累计变形值和变形量曲线。要求附和差（或闭合差）小于mm（n为测站数）。仪器：徕卡NA2型水准仪加GPM3平板测微器，因瓦合金尺；精度：0.3mm/（km）。（2）水平位移测量建立平面控制网，采用全站仪测水平角、水平距，按解析坐标法进行计算，通过坐标的变化计算各监测点的水平位移情况。某监测点本次坐标值与前次坐标值的差值为该点本次位移变化量，本次坐标值与初始的坐标值之差值即为该点累计位移量。仪器：徕卡全站仪；精度：2，2mm2ppmD。水平位移监测一般采用基准线法、极坐标法、前方交会法、后方交会法、精密导线测量法等。根据施工监测的时效性要求，考虑土建施工的各种影响，宜使用高精度仪器，采用简易、省时、精度可靠的监测方法。本方案中我司拟使用徕卡1级全站仪，主要采用小角度法进行施测。水平位移基准网采用精密导线形式，基准点成对布设，位于施工影响范围之外均匀分布。基准点与工作基点联测，构成导线网。采用前方交会法监测，首先需在被监测对象附近布设工作基点。因施工场地状况十分复杂，工作基点位置须与施工方作深入的沟通来确定。选定工作基点位置考虑的重点是要保证点位的安全、稳定，使之与各监测点通视，且尽量考虑不致受到施工的影响。监测点因位于施工范围内，为防破坏应对其加设保护装置。若受条件限制或对于高耸建筑，也可选定变形体上特征明显的塔尖、避雷针、圆柱（球）体边缘等作为观测点。（3）建（构）筑物倾斜监测平行建筑墙面（或杆件侧边，下同）建立独立坐标系，采用全站仪测量监测点的坐标。假定建筑物整体刚性，根据两点确定一条直线，通过比较前后两次直线斜率的变化，计算建筑物的倾斜变化量。仪器：徕卡全站仪；精度：2，2mm2ppmD。测定建（构）筑物倾斜的方法还有悬吊垂球法、垂准法、经纬仪投点法、前方交会法及安装倾斜仪等方法，在建（构）筑物满足整体刚度的前提下，也可利用水准仪直接测定建（构）筑物基础的相对沉降差，来推算判断建筑物倾斜程度。（4）裂缝监测施工前应采取目测调查，在基坑影响范围内，对围护体出现的裂缝现状进行记录。施工过程中发现新增裂缝或原有裂缝有增大趋势应增设裂缝宽度监测点。在施工前量测得裂缝长度、宽度等初始信息（部分重要裂缝在调查时就应取得测量初值），其后定期进行量测，相邻两次量测的差值即为本次变化量，与最初值的差值即为累计变化量。仪器：钢卷尺、游标卡尺测量范围：钢卷尺 05m 游标卡尺 0200mm精度：钢卷尺 1mm 游标卡尺 0.02mm（5）监测注意事项1）光学观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。2）每次变形监测时，宜符合下列要求：a）在较短的时间内完成；b）采用相同的监测路线和监测方法；c）使用同一仪器和设备；d）监测人员相对固定；e）记录相关的环境因素，包括荷载、温度、天气等；f）采用统一基准处理数据，严禁任意改用基准点和更改其标高；g）在基本相同的环境和条件下进行监测作业。3）当采集的数据出现异常时，应结合现场及周边环境条件、仪器条件及状态、测试方法、基准网稳定性等因素综合分析，确保已采集数据的准确性和代表性。4）监测资料的原始记录应完整、清晰、真实、可靠。5.4监测期限、监测频率及报警值（1）监测期限本项目基坑监测周期为基坑围护结构施工至全部地下结构出0.00m（包括基坑回填完成），暂定监测总工期12个月（实施过程中根据施工计划进行动态调整）。（2）监测频率基坑工程监测频率的确定应以能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程而又不遗漏其变化时刻为原则。监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。根据设计说明要求及相关规范规定，现场监测频率原则上按下表执行。监测频率统计表序号施工阶段监测频率监测内容1施工前至少测3次初值相关监测项目2围护结构施工期间（12）次/周施工区对应监测内容其他位置监测内容3基坑开挖浇筑底板后3天至少1次/天开挖区对应监测内容4浇筑底板后3天结构出0.00（23）次/周施工区对应监测内容5拆除支撑期间至少1次/天施工区对应监测内容6地下结构出0.00后现场监测工作停止 根据中华人民共和国国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）第7.0.4条（强制性条文）规定，当出现下列情况之一时，应提高监测频率： 1）监测数据达到报警值； 2）监测数据变化较大或者速率加快； 3）存在勘察未发现的不良地质； 4）超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工； 5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； 6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值； 7）支护结构出现开裂； 8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂； 9）邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂； 10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象； 11）基坑工程发生事故后重新组织施工； 12）出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。现场执行具体监测频率应以满足实际施工生产为准，必要时根据具体工况和监测数据变化需加强监测频率。（3）报警值在工程监测中，每一项监测的项目都应该根据工程的实际情况和周边环境等因素，事先确定相应的监控报警值，用以判断支护结构的受力情况、位移是否超过允许的范围，进而判断基坑和周边环境的安全性，决定是否对设计方案和施工方法进行调整，并采取有效及时的处理措施。本工程各监测项目报警值的确定需满足以下要求：1）坑周管线的报警值应满足管线主管部门要求。2）其余各项目监测报警值应满足设计单位要求。3）设计单位未明确规定报警值的监测项目应满足国家及地方相关规范的要求。4）其余无明确规定报警值由监测单位提供经验值供参建各方共同讨论确定后予以实施。监测报警值统计表（设计文件要求）监测项目基坑东侧（临近地铁）其他区域备注日变量（mm）累计值（mm）日变量（mm）累计值（mm）围护体深层侧向水平位移（测斜）监测320430围护体顶部垂直/水平位移监测320430土体深层侧向水平位移（测斜）监测320430支撑轴力监测第一道砼支撑6000kN，第一道砼支撑9000kN立柱垂直位移监测230230坑外地下水位监测5030050500地表沉降监测320430建构筑物位移监测日变量2mm，累计变量20mm管线位移监测日变量2mm，累计变量10mm（4）监测应急措施当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施。1）当监测数据达到监测报警值的累计值；2）基坑支护结构或周边土体的位移突然明显增长或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等；3）基坑支护结构出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；4）周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；5）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等。6）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。7）遇到大（暴）雨等恶劣天气，应密切关注开挖放坡处或围护体稳定性或已有裂缝区域。（5）周边环境和基坑安全的应急措施1) 周边建筑物的调查取证及保护：对周边建筑物进行调查取证，检查建筑物开挖前的状况，对已有裂缝进行拍照存档，对建筑物的倾斜状况进行测量，必要时请公证机构进行公证。当建筑物沉降速率较大或不均匀沉降比率较大时应及时通知业主并建议业主采取跟踪注浆或用支架撑牢建筑物墙体等措施对建筑物进行加固。2) 基坑周围活动板房保护：将基坑附近临时活动房进行必要的检修和加固，在梁柱处增加保证整体稳定的斜撑，对活动板房进行监测，发现倾斜或裂缝等要分析原因及时组织人员撤离。3) 管线保护：应建立由业主、设计、监理、施工单位、监测单位、管线公司组成的管线监护领导网络，当施工引起管线较大变形时，应及时通知管线监护网络各成员，召开现场办公会议讨论预防补救措施，如：土体注浆加固、增设临时支撑以减小主动土的压力，必要时可将管线暴露、架空、吊起等方法。（6）观测出现位移、沉降报警应急预案观测:工程开挖前设置基坑水平位移、沉降观测点和地下水位观测点，由建设单位委托专业监测单位进行观测，并每天进行观测，及时对每天数据进行分析;当基坑变形位移速率或累计变形超过设计要求时报警。原因分析:可能由于土方开挖速度过快，或由于未形成支撑的情况下超挖。降水井点设置不够，土层含水率过高。预防处理措施:开挖前地下水位降到基坑底0.5-1.0m,开挖时发现报警，立即停止开挖，必要时局部进行土方回填，施工发现土方含水率过大，应在基坑内增设轻型井点降水。开挖时控制开挖施工速度，并进行分层开挖。及时调整施工步序或在变形较大处增加临时支撑或覆土等。（7）流砂应急预案原因分析:基坑底部处于砂质粉土层，地下水未降到预定位置，地下水动水压力较大，且内外水位高差较大，动水将粉砂冲出，造成土层破坏形成“流砂”。预防处理:开挖前准确确定地下水位位置，了解土层的种类、性质，降低基坑内外水位高差。对于“轻微”的流沙现象，可在基坑开挖后采用加快垫层浇筑并加厚垫层的方法“压住”流沙。对于较为严重的流沙，应立即停止开挖，进行土方回填。在基坑内增设轻型井点，降低地下水位，减少水压力，阻止流砂，待地下水位下降后再行开挖。（8）管涌应急预案发生管涌现象时，应立即进行土方回填，采用导流管引流。先在管涌出现的位置插入较大口径的导流管，使导流管成为管涌通道；再对导流管四周用压力注浆机注入水泥浆，封闭四周的土体，封闭导流管，以封堵管涌通道；完成管涌封堵后加强降水，再进行土方开挖。（9）基坑围护体渗漏预案1）当发现支护面出现一般少量渗漏时：当渗漏点处为砼支护结构间小型缝隙时，可对表面采用水泥掺水玻璃进行堵塞修补；当渗漏点处为砼桩间较大缝隙，渗漏点处四周20cm范围内为泥土时，可采用编织袋、棉布等进行硬塞封堵，如能达到止漏效果，则在外部用钢板桩网与桩身砼螺栓锚固后，抹面处理；如达不到止漏效果，可清除漏水点松动泥土后，挂钢板网锚固，用砂包在外围封堵（当有临空高度时也可以采用其他板材顶撑的方式）后，用速凝水泥砂浆从上部开口处灌入。2）当基坑出现较大面积渗漏或虽渗漏面积较小但漏水较大时：可先插入顶制钢管临时进行引水（数量根据漏水点的面积、长度具体确定，钢管预先进行端部钻孔处理），然后用棉布填塞渗漏点，防止经渗漏点流失砂土，漏水仍可自行渗出，挂钢板网后再速凝水泥或普通硅水泥掺水玻璃对表面进行修补，保留镀锌钢管继续导流，同时在开挖面的下部预留一条可用于观察注浆是否饱满的浆液溢流管，待表面修补的速凝水泥具备承受一定的压力时，利用预埋的钢注浆管外接三通，以水泥浆与水玻璃1:1的配比同时进行压浆，水泥浆水灰比0.8-1.0，当注浆至预留的溢流管由水泥浆液流出时，继续加压注浆，待注入的水泥浆在土中凝固后方可停止注浆。（10）基坑变形导致周边建筑变形施工时要加强对周边建筑物的检测，除设立建筑物和地面的沉降观测点外，另在基坑外侧设置观察井。对周边建筑物进行沉降观测做好调查取证工作。周边建筑物变形接近报警值并有继续发展的趋势时，应根据施工进展情况及专家会审确定的处理意见采取相应措施。若出现在土方开挖阶段，应立即停止开挖，采取回填和坑外跟踪加注浆加固等措施，控制变形的继续发展，同时加强检测，在各项措施落实、周边建筑物变形趋于稳定或变形趋于减少的情况下，再继续施工。若出现在垫层浇注期间，则可适当的提高垫层的强度等级或在垫层中增加钢筋；加快施工进度，缩短垫层的浇注施工，分块浇筑垫层支撑。若出现在开挖到坑底阶段，则可增加临时支撑，分块浇筑基础，同时增加施工人员，缩短基础结构施工时间，尽早形成安全、稳定的地下结构。对于基坑变形突发应急事故的，本公司要一方面停止施工，疏散基坑中的施工人员，同时对影响周边建筑物超过临界值，并还在发展过程中的，要迅速组织周边大楼中人员撤离。坑底隆起应对措施：停止土方开挖，并即刻通知设计院请示是否降承压水。（11）雨季应急预案配备若干水泵放到现场，在基坑内侧设置排水沟和集水井，将表面雨水、积水及时排除，抽水人员安排专人，有水时24小时连续抽水，保证流水通畅。雨季时每天提前搜集天气情况，提前采取各种材料准备，落实人员，调整施工进度计划，落实岗位人员责任，切实保护基坑围护安全。（12）基坑支撑失稳预案1）预防措施A 基坑开挖期间加强对支撑的观察，混凝土支撑失稳前有裂缝、声响、下沉的先兆，发现情况迅速采取加固或补撑措施。 B 认真分析基坑各种监测数据有无异常。 C 对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。 D 支撑施工要严格按要求架设，采用辅助型钢迅速与灌注桩侧壁斜撑加强。2）抢险措施A 疏散险情现场及周边建筑物内的人员。 B 通知相关管线单位进行管线监护和处置。 C 会同交警部门对周边道路进行交通疏解。D 如果基坑未坍塌，在失稳的支撑旁加设钢支撑，同时对周围支撑复查，查找支撑失稳原因，防止失稳现象扩散。（13）地下管线位移的保护措施本工程基坑外侧分布有大量的管线及管井，包括电缆、自来水管、雨水管以及大量的通讯管线。在基坑开挖过程中对邻近的地下管线作严密的沉降观测，发现沉降量达到报警值时，即对管线下地基作跟踪注浆，防止管线过量沉降。1）基坑外围地下管线众多，各种管线埋深不一，在基坑开挖结构施工前，对地下管线详细调查，与业主、管理单位对所改建的地上、地下管线采取相应措施进行保护，对必须改移的管线按规划管线综合部门、产权管理单位、业主的要求积极配合。施工过程中发现管线现状与交底内容不符或出现直接危及管线安全等异常情况时，立即通知建设单位和有关管线单位到场研究，商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。2）一旦发生管线损坏事故，管道漏水时，及时与管道产权管理单位联系，在24小时内报上级部门和建设单位，特殊管线立即上报，并立即通知有关管线单位要求抢修，积极组织力量协助抢修工作。3）对基坑外围内管线进行详细调查，并向监理工程师和相关机构提交管线调查图纸。图纸上显示现有管线的实际位置及与新建工程的接口或冲突之处。采用的施工方法、支持和保护系统的详细情况和监测其变形的方法，需在获取监理工程师通知和各管线配套单位的书面批准后才能实施。13