某焦化厂车辆段明挖基坑监测方案.pdf
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1、北京地铁七号线工程 焦化厂车辆段明挖基坑监测方案北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京地铁七号线工程 焦化厂车辆段明挖基坑监测方案批准人:_审核人:_编写人:_北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案目录1工程概况.21.1 工程位置及周边环境概况.21.3 结构设计形式及施工工法.21.4 风险工程情况.31.5 监测重、难点分析.32监测目的.33技术依据.34监测工作内容.44.1 监测设计原则.44.2 监测及巡视对象和项目.44.3 测点优化布置情况.54.4 监测频率及周期.55监测作业方法.65.1 现场监测作业方法.65.2 现场安全巡视
2、方法.96监测工作量.96.1 现场监测工作量.96.2 现场安全巡视工作量.97监测成果形式.107.1 报告内容.107.2 日常报表格式.108现场监测及巡视控制指标.148.1 现场监测警戒标准.148.2 现场巡视警戒标准.149预警判定及信息反馈.169.1 预警判定程序.169.2 监测信息反馈.1610监测人员及仪器设备.1710.1 现场监测及巡视组投入人员.1710.2 拟投入监测仪器.1711工程质量、职业健康及安全、环境保障措施.181L1质量保障措施.1811.2 职业健康及安全.2011.3 环境保障措施.2112补充说明.2113附件及附图.21北京城建勘测设计研
3、究院有限责任公司第1页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案1工程概况1.1工程位置及周边环境概况北京地铁7号线焦化厂车辆段位于北京城区东部平原地区,地面标高在29.791n31.19m 之间。焦化厂车辆段选址在朝阳区的焦化厂村,位于7号线焦化厂站的东南端,由现状南北向 焦化厂路、规划东西向六圈南路、焦化厂南路及规划的万寿路南延围合而成的东西向长方形 地块上。占地面积约17公顷。包括车辆段、综合维修中心、材料仓库,总建筑面积约20万平 方米。功能定位为定、临修段。现况为焦化厂铁路专用线车场及堆煤场地。南侧地铁双合村站焦化厂站区间(以
4、下简称双焦区间)、焦化厂站、焦化厂站设计 终点区间(以下简称焦终区间)采用明挖法同期施工。双焦区间正线区间采用单层单跨、双跨、多跨等矩形框架结构,出入段线区间采用单层单跨矩形框架结构;焦化厂站采用双层双 跨、三跨等矩形框架结构;焦终区间采用单层双跨矩形框架结构,距离车辆段结构净距最小 为11.30m。由于场地范围内拆迁影响,试车线、咽喉区北端及联合检修库北端钻孔不具备钻探条件,地勘单位未能提供该处详勘资料,设计图纸不包括试车线、咽喉区北端及联合检修库北端设 计图纸,故本方案监测范围不包括试车线、咽喉区北端及联合检修库北端区域。1)工程地质条件依据北京城建勘测设计研究院有限责任公司提供北京地铁7
5、号线工程勘察02合同段焦 化厂车辆段岩土工程勘察报告(详细勘察阶段)20n年8月,本工程的工程地质与水文地质 概况如下:工程地质本场地地层层序自上而下依次为:粉土填土层,杂填土1层,粉土层,粉 质粘土1层,粘土2层,粉细砂3层,粉质粘土层,粘土1层,粉土2层,粉细砂3 层,中粗砂4层,粉质粘土层,粘土1层,粉土2层,细中砂3层。本基坑底板位于粘 土2层,粉细砂3层。2)水文地质条件本次勘察期间,在39.0m深度范围内,于部分钻孔中测得二层地下水,地下水类型分别为 潜水(二)和承压水(四)。拟建场地内的地下水详细情况如见:1、潜水(二)埋深在10nT14ni,连续分布。2、承压水(四)埋深在18
6、m22nb连续分布。基坑底板位于含水层以上。1.3结构设计形式及施工工法1)现状地面标高在29.79m31.19m之间。故本基坑基坑开挖前,需要平整场地至标高 30.000叫再进行基坑施工。基坑支护采用两级放坡+土钉墙。四周放坡面施做lOOmm厚C20素混 凝土面层,8150 xl50钢筋网片、14水平压筋;局部放坡面施做150mm厚C20素混凝土面层,10150 xl50钢筋网片、14水平压筋。结构底板下局部加深处采取放坡开挖的方式进行施 工,坡体需采用挂网喷射碎面层,网喷碎厚度100mm,钢筋网采用中8250*250,碎采用C20,土钉采用中20矶400梅花形布置,钻孔孔径100mm,长度
7、9nT12ni。北京城建勘测设计研究院有限责任公司第2页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案2)地铁车站结构距离车辆段结构净距最小为H.2m,此处车辆段基坑做相应调整:土钉水 平净距1400同地铁钻孔灌注桩水平净距1400,土钉墙一级放坡墙面坡度1:1。1.4风险工程情况根据北京地铁七号线工程焦化厂车辆段维护结构施工设计,本工程存在的主要风险 工程如表1.4所示:表1.4焦化厂车辆段施工风险源分级表序号风险工程名称风险基本状况描述风险工 程等级1自身风险工程1.1围护结构1.1.1焦化厂车辆段明挖基坑维 护结构基坑支护采用两级放坡+土钉墙二级1.5监测重、难点分析焦化厂车辆段
8、基坑采用明挖法施工,自身风险等级为二级,重点关注自身围护结构,对 土钉墙坡顶沉降量及水平位移量密切关注,车辆段基坑开挖面积较大,巡视开挖面土体以及 地下水情况是否和勘察报告一致,土钉墙双“L”加强筋施工是否符合设计,钻孔时有无塌孔 现象,支护是否及时。2监测目的1)将监测数据与预测值相比较,判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以 确定和调整下一步施工,确保施工安全。2)将现场测量的数据、信息及时反馈,以修改和完善设计,使设计达到优质安全、经济 合理。3)将现场监测的数据与理论预测值比较,对监测结果进行分析计算,使设计更符合实际,便于指导今后的工程建设。3技术依据(1)北京地铁七号线工
9、程焦化厂车辆段围护结构施工设计北京城建设计总院,2011 年12月;(2)地铁工程监控量测技术规程DB11/490-2007;(3)建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007;(4)建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009;(5)建筑变形测量规范JGJ 8-2007;(6)工程测量规范GB50026-2007;(7)城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008;(8)地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003;(9)北京地铁工程监控量测设计指南(试行)(北京市轨道交通建设管理有限公司);(10)其他相关的国家、地方规范、法规;(11)本院计量认证、质量环境、职业健康及安
10、全一体化管理体系文件。北京城建勘测设计研究院有限责任公司第3页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案4监测工作内容4.1监测设计原则施工监测方案设计是以满足施工安全管理和质量管理需要为前提,根据委托方要求、规 范与标准规定,综合设计资料、现场情况编制,基本原则如下:(1)监测对象主要为焦化厂车辆段主体基坑围护结构及周边地表,重点监测围护结构。(2)监测项目的监测范围为:1、监测范围为焦化厂车辆段不包括试车线、咽喉区北端及联合检修库北端区域的主体基 坑。2、坡顶水平位移布设在坡顶距坡边缘1m位置。3、道路及地表沉降监测沿坡缘布设,并按设计和相关规范要求布置监测断面。(3)监测项目
11、、测点布置及频率、周期按照设计和相关规范的监测要求来制定,满足信 息化施工要求。4.2监测及巡视对象和项目1)现场监测项目如表4.2-1。表4.2-1现场监测对象、项目及精度表序号类别监测对象监测项目监测精度1周边环境基坑周边道路、地表道路、地表沉降1.0mm2围护结 构体系土钉墙坡顶坡顶水平位移1.0 mm2)现场安全巡视项目如表4.2-2。表4.2-2现场巡视对象及内容表序 号类别巡视对象巡视内容1环 境基坑周边道路、地表地面开裂。包括裂缝宽度、深度、数量、走向、发生位置、发展 趋势等。地面沉陷、隆起。包括沉陷深度、隆起高度、面积、位 置、距基坑的距离、发展趋势等。地面冒浆/泡沫。包括出现
12、范围、冒浆/泡沫量、种类、发生位置、发展趋势等2围护结构基坑围护结构对开挖面地质情况巡视以下内容:土层性质及稳定性。包括:土质性质及其变化情况;开挖面土体渗漏水情况;土体塌落。地 下水控制效果。包括:堵水效果或抽降水控制效果、降水井抽水出 砂量、变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等。对支护结构体系巡视以下内容:支护体系施作及时性情况。支护体系渗漏水情况。包括渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂 土颗粒、发生位置、发展趋势等。支护体系开裂、变形变化情况。包括土钉墙面层开裂情况、发生位置、发展趋势等。对基坑周边巡视以下内容:坑边超载。包括坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等。地表积水。包括积
13、水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、坡顶排水系统是否合理及 通畅等北京城建勘测设计研究院有限责任公司第4页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案4.3 测点优化布置情况根据设计要求、设计单位施工图中的监测要求,结合现场踏勘调查情况,对本基坑工程 监测对象、项目及测点布置具体情况如表4.3。表4.3监测对象、项目及测点布置具体情况序号现场监测对象监测项目测点布置优化基本情况1焦化厂车辆段基 坑周边道路、地表道路、地表沉降地表沉降监测点在距基坑坡边的距离为Im、7m、13m,纵向间距20m布置监测点,共285个测点2基坑围护结构坡顶水平位移坡顶水平位移监测点在坡顶以20m间
14、距位置布置,共 选择测点95个4.4 监测频率及周期4.4.1 现场监测频率及周期(1)本工程中,现场监测频率如表4.4.1所示。表4.4.1监测频率表注:(1)H为基坑开挖深度;序号类别监测对象监测项目监测频率1周边环境车辆段基坑周 边道路、地表道路及地表基坑开挖期间HW5m,1次/2天;5m1次天;基坑开挖完成以后17天,1次/天;715天,1次/2天;1530天,1次/3天;30天 以后,1次/周;经数据分析确认达到基本稳定后 1次/月2围护结 构体系车辆段基坑围 护结构坡顶水平位移(2)以下特殊情况适当加密监测频率:当监测值及变形速率均超过控制值;巡视发现周边环 境对象或支护体系稳定性
15、出现问题;暴雨暴雪等特殊天气;场地条件变化较大。(2)现场监测周期1)初始值测定:测点布置完成后,在施工影响之前,应对所有的监测项目进行连续三次 独立的观测,判定合格后取其平均值作为监测项目的初始值。2)停测标准:本工程施工监测至车辆段结构完成,地面回填完成为止。4.4.2 现场巡视频率及周期1)现场巡视频率对本明挖基坑现场巡视频率如表4.4.2所示。表4.4.2现场巡视频率表序号巡视对象巡视频率1基坑周边道路、地表基坑开挖期间内按照每天一次的巡视频率进行巡视。其余时间 根据变形及巡视情况而定。2围护结构体系注:巡视频率的加密条件同监测频率加密条件,根据风险情况调整。2)现场巡视周期(1)周边
16、环境巡视在基坑施工开挖前进行首次巡视,结构施工完成,变形稳定后停止。(2)工程自身巡视在开挖后开始,结构施工完成后停止。北京城建勘测设计研究院有限责任公司第5页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案5监测作业方法5.1 现场监测作业方法5.1.1 道路、地表沉降监测5.1.1.1 基准点及监测点布置1)水准观测基准网布设形式本项目道路、地表沉降变形监测高程基准网(点),以北京地铁7号线施工高程系统为基 础建立,起始并附合于地铁施工精密水准点上。根据基坑监测点的具体位置分布及需监测对 象分布情况,高程基准网由高程基准点和工作基点组成,布设成局部的独立网,同观测点一 起布设成闭合环
17、、或形成由附合路线构成的结点网。根据现场情况,共布设4个工作基准点。2)水准观测点布置测点布置于受施工影响的周边地表上,本工程共布置了 285个道路、地表沉降测点,具 体布点见附图1、203)工作基准网复核水准工作基准网每月复核一次,共进行6次复核。5.1.1.2 测点埋设及技术要求1)工作基点及测点埋设方法工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设,埋设步骤如下:土质地表使用洛 阳铲,硬质地表使用80mm工程钻具,开挖直径约80mm,深度大于3m孔洞;夯实孔洞 底部;清除渣土,向孔洞内部注入适量清水养护;灌注入标号不低于C20的混凝土,并 使用震动机具使之灌注密实,混凝土顶面距地表距离保持
18、在5cm左右;在孔中心置入长度 不小于80cm的钢筋标志,露出混凝土面约12cm;上部加装钢制保护盖;养护15天以 o地表高程基准点及工作基点埋设形式如图5.1.1.2-lc图5.1.1.2-1工作基点标志埋设形式图5.1.1.3 监测方法及数据采集地表沉降监测采用几何水准测量方法,使用Trimble DINH2电子水准仪观测,采用电子 水准仪自带记录程序,记录外业观测数据文件。高程基准点选择完成后,需至少经过3次复测,确认高程基准点处于稳定状态时,方可使用。基准网复测时,往返较差及环线闭合差应在0.3(n为测站数)以内,每站高 差中误差在0.15mm以内,具体观测要求见工程测量规范GB500
19、26-2007二等垂直位移 监测网技术要求,其主要技术要求见该规范表10.3.3。监测点观测按工程测量规范GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测,主要 技术指标及要求见该规范表10.3.3o观测注意事项如下:对使用仪器必需定期进行检验。当观测成果异常,经分析与仪器 北京城建勘测设计研究院有限责任公司第6页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案有关时,应及时对仪器进行检验与校正;观测应做到三固定,即固定人员、固定仪器、固 定测站;观测时,必需保证良好的观测环境及成像条件;观测前应正确设定记录文件中 各项控制限差参数,观测完成需现场检核闭合或附合差情况,确认合格后方
20、可完成测量工作;观测时应满足水准观测各项相关技术要求。5.1.1.4 数据处理及分析1)数据传输及平差计算观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行,观测完成后形成原始电子观测文件,通过 数据传输处理软件传输至计算机,检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差,得出 各点高程值。平差计算要求如下:应使用稳定的基准点为起算,并检核独立闭合差及与2个以上的 基准点相互附合差;使用专业平差软件按严密平差的方法进行计算;平差后数据取位应 精确到0.1mm。通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。2)变形数据分析监测点稳定性分析原则如下:监测点的稳定性分析基于稳定的基准
21、点进行;相邻两 期监测点的变动通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差(取两倍中误差)进行,当 变形量小于最大误差时,可认为该监测点在这该周期内没有变动或变动不显著;对多期变 形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。监测点预警判断分析原则如下:将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较,如阶段变形速率或累计变形值小于预警值,则为正常状态,如阶段变形速率或累计变形值大 于预警值而小于报警值则为预警状态,如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制 值则为报警态,如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态。如数据显示达到 警戒标准时,应结合巡视信息,
22、综合分析施工进度、施工措施情况、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态,进行综合判断;分析确认有异常情况时,应及时通知有关各方采取 措施。监测数据成果规律分析原则:通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图,对监测数据的变化规律、影响范围进行分析;通过比对监测数据的变化与施工工序、工法 的关系,并综合地层条件、外界影响等因素;结合类似工程经验判断,如出现异常现象,及时提出补测(探)措施。5.1.2 围护结构坡顶水平位移监测本工程监测明挖基坑围护结构的坡顶水平位移为重点。5.1.2.1 基准点及监测点布置1)水平位移观测基准网布设形式本项目围护结构坡顶水平位移监测基准网采用导线网,测点监测采
23、用极坐标法。基准点 以北京地铁7号线施工平面控制系统为基准建立,采用附合或闭合导线形式,起始并闭合于 地铁精密导线上。水平位移监测基准网由水平基准点和工作基点组成,根据现场情况,在场 地附近距离基坑开挖深度24倍外布设4个工作基点。2)观测点布置原则观测点按本方案布点位置在土钉墙顶上设置,布置的原则为:测点应尽量布设在较为 固定的地方,以设置方便,不易损坏,且能真实反映基坑围护结构顶部的侧向变形为原则;测点设置强制对中标志;重点在基坑阳角、等施工风险较大位置布设测点。根据上述原则,本车站共布设了 95个坡顶水平位移测点,具体布点见附图1。3)工作基准网复核水平位移工作基准网每月复核一次,共进行
24、6次复核。北京城建勘测设计研究院有限责任公司第7页共21页北京地铁七号线工程焦化厂车辆段明挖基坑监测方案5.122测点 埋设及技术要求1)水平位移观测基准点、工作基点及观测点埋设方法基准点埋设专门观测标石,标石的埋设形式及规格如图5.1.2.2-1所示。图5.1.2.2-1监测基准点埋设规格图现场监测工作基点采用强制归心的水泥观测墩,顶面长宽各0.4米,地下部分埋深大于 1.2米,地面部分高1.0米;监测点埋设时先在圈梁、围护桩或地下连续墙的顶部用冲击钻钻 出深约10cm的孔,再把强制归心监测标志放入孔内,缝隙用锚固剂填充。埋设形式如图 5.1.222、5.1.223。图5.1.2.2-2监测
25、工作基点实景图图5.122-3监测点埋设示意图2)埋设技术要求测点标志埋设时应注意保证与工作基点间的通视,保证强制对中标志顶面的水平,测点 埋设完毕后,应进行必要的保护、防锈处理,并作明显标记。5.1.2.3 监测方法及数据采集围护结构坡顶水平位移基准点观测采用导线测量方法,监测点水平位移观测根据现场条 件,采用极坐标法,使用LeicaTCA1201+全站仪进行观测。控制网及监测点观测均按工程测量规范GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求 观测,其主要技术要求见该规范表10.24。观测注意事项如下:对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验,项目 进行中也应定期进行检验,尤
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