§2、编制依据
2.1、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-20xx); 2.2、《岩土工程安全监测手册》; 2.3、《深基坑支护技术规程》; 2.4、《围护结构施工图》。 §3、监测目的
在深基坑工程实践中常常发现,实际工程的工作状态与设计预估值相比,存在一定的差异,有时差异的程度还相当大,其主要原因在于以下几个方面:
3.1、地层性质存在着相当的变异和离散性。地质勘察所获得的数据很难准确代表土层的全面总体情况,钻探取样所产生的对土样的扰动和应力释放亦会造成一定程度的试验误差。
3.2、在基坑围护结构设计和变形预估时,对土层和围护结构本身所作的分析模型、构筑计算简化假定以及参数选用等,与实际状况相比,存在一定的差异性。
3.3、基坑开挖与施筑过程中,随着土层开挖标高变化和支撑体系的设置与拆除,围护结构的受力处于经常性的动态变化状况。诸如挖机撞击、地面堆载等突发和偶然随机因素,使得结构荷载作用时间和影响范围难以预料。
基于上述情况,可以认为,基坑工程的设计预测和预估虽然能够大致描述正常施工条件下,围护结构与相邻环境的变形规律和受力范围,但也必须在基坑开挖和围护施筑期间开展严密的现场监测,以保证工程的顺利进行。因此,进行施工监测的主要目的如下:
1、为工程施工提供及时的反馈信息
开挖施工总是从点到面,将局部和前期的开挖效应与观测结果加以分析并与预估值比较,验证原开挖方案的正确性,或根据分析结果调整施工参数,必要时,采取附加工程措施,以此达到信息化施工的目的,使得监测数据和成果成为现场施工管理和技术人员判别工程是否安全的依据,并为工程决策机构提供决策依据。
2、及时掌握基坑围护结构和相邻环境的变形和受力,对可能出现的险情和事故提出警报。
3、作为设计和施工的重要补充手段
基坑工程设计和施工方案是设计人员通过对实体物理抽象,采取数学分析手段进行定量化预测计算,加之借鉴工程实践经验确立和制定的。因此设计和施工在很大程度上依赖于施工监测。
4、作为施工开挖方案修改的依据
根据工程实际施工的效应来判别和鉴定原设计方案是否安全和适当,必要时对开挖方案和围护结构进行局部调整和修改。例如,减少日出土量,改变挖土顺序,采取地基与支撑加固措施等。
对于本标段范围内的顶推6×50m桥梁顶推施工,为保证施工安全和梁体轴线位置、落梁反力与设计状态相符,根据招标文件要求,特进行本项施工监测。
§4、明挖法施工对周边环境的影响分析
某南站明挖车站及联络线的围护结构采用Φ600旋喷桩止水帷幕+Φ1200钻孔灌注桩,土方开挖过程中采用两层砼矩形梁支撑(联络段采用1
2道钢支撑),
砼支撑梁跨中采用刚构柱作为支点。这种内支撑加防水围护结构既可有效挡土,又可截水,适用于工程地质条件复杂、建筑密集的本段工程。
虽然桩端深入岩层或深入下卧的相对隔水层,护坡桩在开挖范围形成封闭布置,基坑开挖对周边地下水位的影响较小。但是仍需对周边环境进行监测,以防因局部缺陷造成地下水流失而对基坑周边环境造成影响。
钻孔灌注桩加两道刚性砼支撑的围护结构(联络段采用1
2道钢支撑)属
于刚性围护结构体系,基坑开挖过程中只要支撑及时并可靠,土方开挖时间与砼龄期、强度紧密结合,边坡的变形和坡顶地面的沉陷均可控制在允许的范围内。因此,这种围护结构通常运用在工程地质条件较差、地下水位较高、周边建筑密集和基坑深度较大的场合。对于该标段的地铁车站及联络线,明挖围护的基坑深度大(10米以上),地质条件较差,而且所处周边有交通桥梁通过,基坑开挖不可避免的会对桥梁基础产生扰动。因此,不论从工程的重要性还是工程的难度上考虑,均应充分估计基坑开挖对周边环境的可能性。
采用内支撑的基坑周边地面的变形(包括变形和沉降)与围护结构的结构刚度、支撑刚度和所处场地的土层条件有关。基坑开挖对周边地表的主要影响范围
可参照下式:
L=Htg(45o-φ/2)
式中 L—地表下沉范围; H—基坑围护结构深度; φ—土体的综合摩擦角。
根据该明挖段围护结构深度18米左右,根据设计提供的地质资料,土层的综合摩擦角考虑采用20o,基坑开挖深度约11米的具体情况,由基坑围护结构的变形而引起的周边地面位移和沉降范围约在13米范围内。
该明挖深车站基坑及联络线的开挖对周边环境的影响主要有以下几个方面: 4.1、地面的沉降。
由于基坑围护结构的变形、地下水位沉降而引起,主要影响到周边道路、周边建筑物。监测基坑周边1.0—1.5倍深度范围内的地面、道路和重要管线的沉降。将基坑周边10米以内的建筑物及地下管线作为本次监测的重点。
4.2、地下水位变化
虽然钻孔灌注桩入岩(或钻入不透水层一定深度)结合旋喷桩止水帷幕可以有效截水,但是由于基坑部分深度处在砾砂层,施工时仍有可能因局部缺陷造成地下水的大量流失,因此仍有必要在基坑周边监测地下水位的变化。
§5、监测项目
该标段车站和联络线明挖段围护结构采用钻孔灌注桩加砼支撑(联络段采用1
2道钢支撑),基坑开挖深度约10.0~12.0m(开挖深度渐变)。根据《深基坑
围护技术规程》,本基坑安全等级为一级。根据规范和设计要求以及围护结构的特点,并结合我们多年来对基坑监测的实践经验,确定本基坑的施工监测项目如下:
5.1、钻孔灌注桩墙体变形(水平位移); 5.2、砼支撑(钢支撑)轴力;
5.3、钻孔灌注桩顶面水平位移和沉降; 5.4、周边地下水位变化;
5.5、基坑周围邻近建(构)筑物及地下管线沉降; 5.6、基坑周边地表变形;
5.7、建立沉降与水平位移监测的基准点。
某大桥西桥W线8×50m采用顶推法施工,施工过程需要进行施工监测,以确保工程施工质量符合设计要求。顶推施工主要监测项目为:
1、轴线偏位; 2、支点高差; 3、落梁反力; 4、支座顶面高程。
监测项目及监测点布置数量见表5-2、表5-3所示。
某南站及联络线明挖段监测项目一览表 表5-2
序号 1 项目 基准点(沉降与水平位移) 围护结构水平位移 单位 数量 座 2 备 注 在基坑南北两侧各建立1座。 某南站布置在钻孔灌注桩顶面。沿墙周每25米左右布置一个测点,每角设1个测点,共计39个测点(同设计图)。联络线明挖段K0+340~k0+623两侧布置9对测点,共计18个。 钻孔灌注桩浇砼时,预埋测斜管,管长与桩长相等(约19m)。某南站基坑沿墙周每25米左右布置一孔,每角设1个测孔,共计39个测孔(与桩顶位移向配合)。如有不良地质,需加布测孔。联络线明挖段K0+340~k0+623两侧布置9对测点,共计18个。 布置在钻孔灌注桩顶面,位置在测斜管边。 某南站支撑轴力测点布置按照设计图布置,共布置34个测点。联络线明挖段布置12个测点,共计46个测点。 某南站地下水位测点布置按照设计图布置,共布置14个测点。联络线明挖段布置6个测点,共计20个测点。 布置在支护结构外侧。 2 点 57 3 围护结构(墙体)变形 孔 57 4 5 围护结构沉降 支撑轴力 点 点 57 46 6 7 地下水位 桩墙外孔隙水压力(补充) 点 点 20 6 8 基坑周围地面变形 点 44 某南站地下地面变形布置按照设计图布置,共布置32个测点。联络线明挖段布置6对测点,具体位置现场确定,共计44个测点。 布置在靠基坑侧结构柱(墩)、承台等。 9 周边建筑(桥梁)沉降倾斜 点 16
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