新较南地铁站监测方案.doc

广州市轨道交通三号线新滘南站投标文件【监测方案】广东省地质勘察院2001年11月13日目 录一、工程概况 1二、监测准备 1三、监测目的 3四、监测依据 4五、监测内容 5六、主要监测措施 6七、监测资料 11八、监测反馈程序 12 监测方案一、工程概况本工程为广州市轨道交通三号线试验段工程新滘南站，位于海珠区新新滘南路,建设单位为广州市地下铁道总公司，设计单位为广东省重工建筑设计院。现受投标单位-广州市第三市政工程有限公司的委托，由本院进行投标监测方案的编写，并郑重承诺一旦该工程中标，即交由本院进行第三方的施工监测。根据施工方案的施工安排,本工程分为三个施工区，即两端头盾构井部分及中间贯通部分，施工监测时要分区进行。本工程地质上,岩土比例较低，基本上整个车站结构除中间局部位于中风化岩层上外,其余均在全风化及强风化岩层上.根据岩土比例,初步估计基坑在开挖过程中出现较大基坑变形的可能性较大.本工程的施工监测项目根据招标文件的初步设计图纸要求的监测项目进行监测.本工程一旦中标由本院进行施工监测,本院将派出专职的监测员进驻现场，按施工过程的开挖过程的进度情况,进行施工监测。二、监测准备1、本工程设立一个监测组，监测人员的组成：组长：由本院总工程师担任副组长：由本院副总工程师担任组员：由本院抽调专业技术人员6人组成,其中施工监测3人，记录员1人，资料整理1人，资料复核1人，另设多名现场测量配合人员。2、监测人员职责：1）组长：负责组织监测方案的编制及审批,对施工监测的过程的技术及人员组织进行总负责.2）副组长：协助组长做好工作，具体负责解决日常的技术问题及对所整理出来的监测资料进行总审核，并根据监测结果及时向总承包单位及有关部门提出相应的处理措施，并负责对现场的监测进行信息化管理.3)测量组成员：3人负责进行监测的实际操作，按照有关基坑监测的规范及招标文件的有关监测项目及监测频率进行测量。监测记录、资料整理、资料校核各1人,三人需分开进行独立作业，互不干扰,确保所出的资料符合实际情况及避免错漏，并将监测结果及时报送副组长进行总审核,以利资料的送出及时、有效。3、监测设备本院用于本工程的监测的专用设备均为自有设备如测斜仪、频率接收仪、水位计、收敛计等；一次耗用的设备如水压力盒、土压力盒、钢筋应力计等需要重新购置；可重复使用的检测仪器可重新购置，如钢支撑的轴力计、应变计等；日常检测的部分仪器由总承包单位提供的仪器,如水准仪、经纬仪及全站仪等.以上的监测仪器在基坑开挖前必须进场，部分仪器需提前在围护结构圆桩施工时进场，如钢筋应力计、土压力盒、测斜管等。4、技术准备施工前先进行实施性的监测方案编写，并对监测中的技术问题及信息化管理方面进行详细的技术及方案交底,使每一个监测人员均对监测要求有较为详细的了解。三、监测目的本站通过交通较繁忙的新滘南路,过往车辆较多；根据招标文件的地下管线布置图,该处有三条管线横跨地铁车站主体结构。主体结构明挖段的开坑深度在16米左右，地质主要由粘土、淤泥质粘土、全风化及强风化岩层组成.在基坑开挖过程中，分为四个分阶段进行开挖,分别是：地面及以下第一道钢支撑的位置,第一至二道钢支撑的距离，第二至三道钢支撑的距离，第三道钢支撑至基坑底面。每层基坑土方开挖时，如施工中稍有不慎，将会引起过大的地表沉降甚至基坑坍方及对周围建筑物的沉降影响。如对围护结构造成破坏时，对地面交通、地下管线及施工安全影响较大。因此,为了保证施工期间围护结构、及车站周围附近建筑物结构的稳定；控制地表下沉，确保地面交通正常运行、地下管线的正常使用；并且及时反馈信息,调整开挖及支护参数，优化施工组织设计，确保施工安全和施工质量,减少不必要的损失。因此，本工程中的所有的监测均以“确保基坑支护及周边环境安全”为宗旨。四、监测依据1、招标文件中新滘南路站初步设计围护结构监测设计图;2、建筑地基基础设计规范GBJ893、工程测量规范GB5002693;4、建筑基坑支护技术规程；5、广州地区建筑基坑支护技术规定GJB0298.五、监测内容根据招标文件的要求，结合本工程的特点，拟进行下列项目的监测工作：1、挡土围护桩的水平位移、沉降监测；2、挡土围护桩及周围土体变形监测；3、地表和地下管线的水平位移及沉降监测；4、周围建筑物沉降、倾斜监测;5、支护结构侧土压力监测；6、支撑轴力监测；7、地下水位监测；8、孔隙水压力监测；9、在场地四角处埋设4个钻孔基准点作为沉降、位移观测基准点.监测点的数量按设计要求，在基坑及其周边布置,平面布置按招标文件中新滘南路站初步设计围护结构监测设计图（图号：A.JG-30701-06)进行布置。六、主要监测措施：本站主要的结构工程及附近主要建筑物均需进行变形及位移的监控，主要施工监测项目如基坑工程监测点布置图（包括测点平面布置图及剖面布置图）所示.主要监控项目如下页表61中所示: 监控量测项目 表6-1序号量测项目量测仪器和工具测点布置测量精度位置项目1支护结构水平位移经纬仪、钢尺每15m一点1mm垂直沉降水准仪挠曲变形CX-01测斜仪32点4mm/15mm轴力轴力计设计轴力最大处每层8点共24点0。5F。S应变应变计侧土压力TYJ25土压力盒6个孔0。5F.S2边坡土体及竖井周边土体水平位移经纬仪、水准仪CX01测斜仪、MC50分层沉降仪每项均设6个观测点(孔）1mm竖向位移1mm沉降1mm孔隙水压力水压力盒0.5F.S3基坑周围地表地表沉降NA202型水准仪每15m一点1mm裂缝裂缝宽度板1mm超载状况观察4基坑底部回弹水准仪、回弹标每10m一点1mm底部隆起水准仪渗、漏水状况观察5周围建筑物沉降水准仪建筑物临边处每幢建筑物一点1mm水平位移经纬仪1mm倾斜经纬仪1mm裂缝裂缝宽度板1mm6地下管线变位水准仪、经纬仪每10m一点1mm破损观察渗漏观察沉降水准仪沿纵向5米一点1mm7地下水位水位变化SWJ90电测水位仪每15m一点1mm现场监测的时间间隔 基坑开挖深度施工阶段5m510m10-15m15m开挖面深度5m1d2d2d2d5-10m1d1d1d10m12h12h挖完以后时间7d1d1d12h2h715d3d2d1d1d1530d7d4d2d2d30d10d7d5d4d各监测项目的负责人安排如下：工程项目监测项目负责人钢支撑轴力、应变张志锋支护桩水平位移、垂直沉降区汉均挠曲变形、裂缝张志锋周边建筑物沉降、水平位移、倾斜区汉均裂缝张志锋基坑周围地表地表沉降区汉均裂缝张志锋超载状况范建华基坑底部回弹、隆起区汉均渗、漏水状况李继能地下管线变位、破损、渗漏、沉降区汉均地下水位水位变化李继能一）围护结构变位监测 1、监测项目:挖孔桩的水平位移、沉降量和挠曲变形.2、监测方法:水平位移及沉降量的观测设在车站四周围护挖孔桩顶的冠梁上，每隔10米左右布置一测点，测点采用钢筋桩预埋在桩身砼中，钢筋顶上刻划十字丝作为点位观测之用。在桩芯砼灌注并开始开挖时，即开始对桩顶点位进行位移观测，并记录初始值.水平位移观测所使用的仪器为J2经纬仪,并用三脚架进行辅助吊点观测.平面控制网的按两级进行布设，首级控制网由控制点组成，主要布设在车站的两端,一端为固定的仪器放置点，另一端为后视点。首级网除在车站两端头及围护结构的转折位置布设外，在人行通道出入口部分的端头及起折点均进行布设。由观测点与所连测的点组成扩展网，对于单个目标的位移观测。可将控制点连同观测点按一级网布设。 挠曲变形的观测点设在平面上挠曲最大处，暂定在平面上两支撑点的中间，测点靠挖孔桩的外侧设置。测斜所采用的塑料管尺寸为5075mm（内径）.塑料管设在方桩的迎土面一侧,塑料管按2至4米一节进行螺纹连接.测斜管的埋设如下图所示:围护结构圆桩3、量测频率：见表。 4、量测仪器：高精度J2级经纬仪及S1级水准仪.5、信息反馈：桩顶水平位移允许值按设计要求定为30mm，警戒值按80计,定为24mm。当达到警戒值时,应立即采取加强支撑措施，现场多预备一些600钢管支撑及千斤顶;桩顶沉降允许值为24mm（或按设计要求），当大于24mm时，应立即采取地层加固措施，防止沉降进一步发展.二）邻近建筑物变位监测 1、监测项目：对站西立交桥及出入口附近的高层建筑进行倾斜沉降及开裂监控2、监控方法：在附近多层民居建筑物的框架柱上布置观测点,观测点应通视良好,以利于精密仪器测量。倾斜观测在两个垂直方向设置不少于4个点，通过观测同一垂直面的垂直度来确定大楼的倾斜程度。如出现裂缝，应立即采用石膏饼粘贴到裂缝上，并采用裂缝宽度板进行测量。3、监测频率:见表.4、量测仪器：高精度J2级经纬仪及S1级水准仪.5、信息反馈：当位移值超过该建筑物允许值（按建筑物的0。2%H计算最大允许值）之后，立即应会同有关单位共同制定防止位移发展措施,并立即执行.三)车站沉降观测1、监测项目：1）车站围护结构及结构附近的地面沉降监测。2)车站范围内悬吊管线的沉降监测.2、监测方法：用水准仪对各点进行定期观测，与初始数据进行对比分析，并绘出沉降曲线图表，地面沉降允许值为24mm,若测得沉降值大于24mm，立即对地层进行加固，同时主体施工时尽量作好防水，以免周围地层因地下水汇集而下沉。1)沿车站纵向轴线方向，在广园路高架桥的基础及引道挡土墙边布设观测点，每墩或每20米布置一条横测线，该线上设3个点作观测之用.2）沿围护桩顶每隔20米设一个测点。3）沿暗挖通道方向,在地面或路面上每隔20米设1点，在暗挖通道的拱顶上，每隔5米设一点。4)在出入口通道附近的永久建筑物上，按重要程度分别设点.5）在悬吊的钢管及钢筋混凝土管上设5点，分别设在跨中、1/4及支点处。3、监测频率:见表。4、监测仪器： S1级精密水准仪。四）管线位移监测 1、监测项目：对采取临时悬吊的既有管线进行沉降和水平位移观测.2、监测方法:沿管道的轴线方向，在管壁上和桁架上设置观测点，重点观测各种管线的沉降和水平位移.3、量测频率:见表。 4、监测仪器：高精度J2级经纬仪及S1级水准仪.5、信息反馈：当悬吊管线位移超过允许值时，立即对悬吊桁架进行加固,并会同管线主观部门共同制定加固方法.五）地下土、水压力监测 1、监测项目:开挖过程的地下土侧压力,开挖范围内的地下水位标高及孔隙水压力。2、监测方法:沿车站结构边缘共设16个土侧压力监测点及6个水压力盒监测孔,沿车站周边每隔15m设一个观测孔，定期观测水位水压变化,并作好记录。3、量测频率：见表. 4、量测设备：土压力盒、孔隙水压力计、水位仪、频率接收仪.5、信息反馈：根据地下土侧压力、水位、水压的变化情况,确定基坑开挖过程中水位、水压、土侧压力与围护桩结构变形之间的关系，并采取相应措施，保证围护结构及周围建筑物不因过大的变化而引起下沉、倾斜。 六)钢支撑轴力及变形 1、监测项目：对钢支撑进行轴力、变形测量.2、监测方法：沿钢支撑的轴线方向,在钢管的端头上设置轴力计、表面应变计.3、量测频率：见表。4、监测仪器：钢弦式轴力计-基康4900型钢弦式表面应变计-VM4000型频率接收仪ZXY-型5、信息反馈：支撑的最大轴力为4415kN，其余各点的轴力不尽相同，而各支撑的长度也不同，在观测时,当轴力达到该道钢支撑的设计轴力的80%时，需加大观测的频率；当轴力达到90%时，将作预警处理，准备采取必要的补强措施；当轴力达到设计值时，立即采取措施进行钢支撑的加强，确保基坑安全。七、资料整理资料收集严格按照监测仪器、设备、元件的原理及监测方案规定的测试方法，坚持长期、连续、定人、定时、定仪器地进行收集。原始记录采用各单项的专用表格,资料整理使用的图表及文字资料均使用电子计算机进行出资料。每次资料汇总时，测量人、记录人、审核人、审批人整理签名齐全，计算机文件需经过二次复核，确保无误后方可报出。监测过程需收集的资料包括:1、围护结构施工前作好场地现状的仔细调查和记录、拍照、录像等。2、监测元件在采购时，必须进行出厂标定，并有出厂合格证及出厂标定书。3、设置变形观测点并测得初始数据，并按招标文件中的设计位移控制值进行控制，并会同设计人员确定最佳警戒值。4、按实测的应力、应变、沉降等分别进行变形图的绘制。八、监测反馈程序 1、监测数据的管理基准：信息化施工管理中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性、安全性，并及时反馈到施工中去指导施工。根据以往经验,采用三级管理制度作为监测管理基准,见表81。表8-1管理等级管理位移施工状态U0Un/3可正常施工Un/3U0Un2/3施工中应注意并适当加强支护U0Un2/3加强支护或采取特殊措施表中 U0实测累计位移值Un允许累计位移值 Un的取值,也就是监测控制标准,其值参见表7-2中控制标准值。根据上述监测管理基准，可根据监测结果所处的管理阶段来选择监测频率：一般在级管理阶段监测频率可适当放大一些；在级管理阶段则应注意加密监测次数；在级管理阶段则应密切关注，加强监测,监测频率可达到12次/天或更多。在取得监测数据后，要及时进行整理,绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图,如下图所示。时态回归曲线示意图在取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况,评价施工方法,确定工程措施，采用的回归函数有： U=Alg（1+t)+B U=t/(A+Bt) U=AeB/t U=A(e-Bt-e-Bt0) U=A1/（1+Bt0）21/(1+Bt)2 U=Alg（B+t）/（B+t0）式中： U变形值（或应力值) B回归系数 t测点的观测时间(day) t0-测点的观测时间（day）(2）监测数据的反馈在信息化施工管理的过程中要求以监测结果来评价施工方法，确定工程技术措施,因此，对每一个测点的监测结果、要根据管理基准等综合判断结构、施工及地下管线的安全状况。 为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有结果,上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测日报，对当日施工情况进行评价,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图。监测反馈程序见图82。图8-2 监测反馈程序框图12