宁波地铁铁路南站站施工监测与信息反馈实施方案吉林省现代城建轨道交通勘察设计院有限公司2010年12月目录一、工程概况 (1)1.1站位及周围环境 (1)1.2车站型式与施工方法 (1)1.3工程地质及水文地质 (1)1.4不良地质条件 (2)二、施工监测的目的,制定原则和编制依据 (3)2.1监测目的 (3)2.2制定原则 (3)2.3编制依据 (3)三、监控量测项目、测点布置及监测方法 (5)3.1监控量测项目 (5)3.2监控量测测点布置 (6)3.3监测方法 (6)四、监测频率 (9)4.1监控量测频率 (9)4.2控制标准 (10)4.3安全判定 (11)五、监测实施 (11)5.1地表、管线下沉、建筑物倾斜监测实施细则 (11)5.2 地下水位监测实施细则 (12)5.3 钢支撑轴力及变形监测 (13)六、监测仪器设备计划 (13)七、监控组织结构 (14)八、监测及信息反馈实施程序 (14)8.1监测数据的检核 (14)8.2数据分析与预测 (14)8.3建立快速信息反馈体系,实现信息化施工 (15)九、监控量测质量保证措施 (18)十、监测报告 (19)铁路南站车站监测施工方案一、工程概况1.1站位及周围环境地铁铁路南站站是宁波市轨道交通2号、4号线的换乘枢纽站,铁路南站站位于宁波市海曙区现有火车南站北广场,为现铁路南站改建工程。
2号线车站位于火车站地下一层南北联系通廊的地下,呈南北走向。
4号线在国铁北侧,呈东西走向。
1.2车站型式与施工方法2号线铁路南站站设置在铁路南站站下方,为宽岛式站台地下二层车站,局部设夹层;与2号线对应的是4号线车站,设置在铁路南站北广场下方,为14m岛式站台地下三层车站,均为现浇钢筋混凝土结构。
车站采用明挖顺筑法施工。
基坑开挖采取分块明挖施工,分II-1区与II-2区两部分区域。
II-1区可与I-1区(国铁南北通道)同时开挖施工;,II-1及I-1区回筑至-11.15,待标高-11.15板达到强度后,再行开挖II-2区。
1.3工程地质及水文地质工程地质:车站拟建场地位于宁波断陷向斜盆地中部,地势平坦开阔,地貌类型单一,属第四系冲积湖平原。
自上而下地层如下:1)填土层2)粘土3)淤泥质粉质粘土4)淤泥质粘土5)粉质粘土6)粉质粘土7)粉质粘土8)粉质粘土9)粉质粘土10)粉砂水文地质:本基坑范围的地层中,表层有地下水(潜水);第6)层粉质粘土层为微承压水层,第10)层为第一承压含水层,对基坑开挖安全有影响。
须严格按设计要求进行施工降水,同时按设计院提供的潜水及承压水水位观测井及观测要求,实施监测。
1.4不良地质条件本基坑范围内不良地质较多,施工时需针对各种不良地质情况,制订专门的施工方案,确保围护结构施工质量及基坑开挖安全。
二、施工监测的目的,制定原则和编制依据2.1监测目的本工程施工拟实施动态控制及安全管理,通过现场监控量测,掌握基坑地层、地下水、围护结构与支撑体系等的工作状态信息。
通过对量测数据的整理和分析,及时确定采取相应的施工措施,确保工程安全和施工工期。
具体来说,分以下几个方面:1)通过监测掌握基坑附近地面、围护结构与支撑体系在工作状态时的强度、稳定性及变形的变化动态,将监测数据与设计预估值进行分析对比,对设计方案进行修改、补充和完善,进而优化设计方案;并有利于有针对性地改进施工工艺和施工参数,确保基坑施工安全。
2)通过对邻近建(构)筑物的监测,根据地表、建(构)筑物、地下管线变形发展趋势,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据,有利于对建筑物进行及时、有效的保护,将结构变形严格控制在标准限值内,确保近接建(构)筑物、地下管线正常使用与安全稳定。
3)掌握和收集地下水位变化动态,观察判断施工降水对周围地层的影响程度,防止地下水资源的流失和施工污染,保护生态环境。
4)认识各种因素对地表和土体变形等的影响,为有针对性地改进施工工艺和修改施工参数提供依据。
5)预测地表变形的趋势,根据变形发展趋势和周围建筑物情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济合理的保护措施提供依据。
6)建立预警机制 ,避免结构和环境安全事故造成施工成本的增加。
7)指导现场施工,保障建筑物、构筑物及地下管线的安全。
2.2制定原则监测方案以安全监测为目的,根据工程特点确定监测对象和主要监测指标。
根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置,较全面地反映实际工作状态。
采用先进、可靠的监测仪器和设备,设计先进的监测系统。
为确保提供可靠、连续的监测资料,各监测项目间相互校验,以利数值计算、故障分析和状态研究。
在满足确保工程安全施工的前提下,尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。
按照国家现行的有关规定、规范编制监测方案。
2.3编制依据《工程测量规范》(GB50026-93)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)《中、短程光电测距规范》(GB/T 16818-1997)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)《国家三、四等水准测量规范》(GB12898-91)《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)《建筑地基基础工程质量验收规范》(GB50202-2002) 《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999;《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999;《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97;《城市测量规范》CJJ13-87;《城市地下水动态观测规程》CJJ/76-98;《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97;《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99;本工程的施工设计图纸及合同中相应的规定、标准。
三、监控量测项目、测点布置及监测方法3.1监控量测项目在施工过程中拟进行的监测项目见表3-1,测点布置见附图。
表3-1 监测项目表见附图。
3.3监测方法3.3.1围护结构顶部沉降与位移:围护结构及基坑施工期间,基坑外10m内1-2次/天,基坑外10-20m内1次/2天,基坑外20-30m内1次/3天,30m以外1次/周。
直线地段采用视准线法、曲线地段采用小角度法,遇有障碍物时采用前方交汇法。
必要时采用收敛仪直接丈量法测基坑收敛值。
3.3.2围护结构测斜:采用滑动式测斜仪,该仪器由探头、测读仪、电缆和测斜管等4部分组成,将测斜管随钢筋笼一起下到钻孔中,并随混凝土浇筑埋在桩体内。
量测时将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽内,缓慢下至孔底,测量自孔底开始,自下而上沿导槽全长每隔500mm 测读一次,通过量测仪器轴线与铅垂线之间夹角的变化量,进而计算出桩体侧向变形。
3.3.3坑外地表沉降监测:水准基点及沉降点的布设水准基点布置在基坑施工影响范围之外,从地面钻孔放入长100厘米的直径为22毫米的钢筋,周边用砼填实保护。
地表沉降点从地面直接钻孔,放入长30厘米的直径为22毫米的钢筋,周边用水泥砂浆填充,钢筋头高于砼面1约厘米。
埋设位置见设计图。
1)监测仪器精密自动安平水准仪配备FS1测微器,最小读数为0.1 mm。
2)水准基点的观测水准基点是作为观测沉降点沉降量的基准,因此,要用精密水准测量的方法来测定基点的高程,并经常检查其高程有无变动。
测量时应与业主提供的城市二等水准点往返测。
3)沉降点的观测观测应坚持四固原则:即施测人员固定上,测站位置固定,测量延续时间固定,施测顺序固定。
以确保观测资料的真实可靠。
4)观测步骤:测站位置处架设仪器、整平。
测量基点尺面读数。
按预定方向依次测量测站内各沉降点的尺面读数,最后返回基点。
进行测站检核,检测合格后方可迁站。
5)注意事项测量基点应布置在施工沉降影响范围之外,通视良好的地方。
测量基点不应少于2个,基点应进行联测,相互复核。
原始资料不得有擦拭痕迹,只能在其旁边进行划改。
资料在现场进行处理,有异常情况应立即进行复测。
6)计算沉降点的沉降值Ht 等于沉降点与基点间高差h在时刻t时的改变值。
即:Ht=Ht(2)-Ht(1)单位以毫米计。
沉降点的累计下沉值为累计时间内该沉降点沉降值之代数和。
3.3.4坑外土体测斜采用方法同3.3.23.3.5立柱桩隆沉一般情况采用人工水准测量方法。
对于要求精度特别高的情况,必要时采用静力水准沉降挠度监测系统,实现远程自动化监测沉降。
3.3.6支撑轴力:由于基坑开挖、支撑设置和拆除是一个动态发展过程,应根据每道支撑的内力计算结果对支撑轴力进行监测;轴力采用钢筋应力计(FX型振弦式≤0.06%F·S),轴力计安装在钢支撑端部,钢支撑端部加设法兰盘,法兰盘内侧焊接钢牛腿;轴力计支架与钢支撑端部钢板焊接在一起,安装完毕后,横撑轴力通过下图进行传递:横撑轴力传递图采用频率仪(XP02 ≤0.06%F·S)对每个应力力计进行量测,与设计值进行比较,直观反映计算与实际情况的差别,确保支撑结构稳定及基坑安全。
3.3.7地下水位监测:⑴测点埋设:测点用地质钻成孔,钻到不透水层或基坑底。
测管采用直径为90 mm的PVC管打眼做成的滤管,滤管外裹上滤布,用胶带纸固定在滤管上,并且在管壁与孔壁间用干净细砂填实,然后用清水冲洗孔底,以防止泥砂堵塞管壁上的小眼,保证水路通畅。
测管高出地面约200mm,上面加盖,不让雨水进入,并在水位管周围用水泥沙浆和砖块围护起来。
⑵测试原理:本量测项目用水位计进行。
水位计由测头、测尺和蜂鸣器三部分组成,当测头接触水面时探头与蜂鸣器间电路形成闭合回路,蜂鸣器响,此时从测尺上读出水面至孔口标志点(基点)间的距离。
⑶测量和计算将探头沿钻孔套管缓慢放下,当测头接触水面时,蜂鸣器响,读取孔口标志点处测尺读数a,重复一次得读数b。
平均水位=0.5(a+b)⑷作图每次测量后均应绘制水位升降-历时曲线。
3.3.7建筑物沉降,倾斜对于线路沿线的地表沉降、多层和高层及高大建筑物我部拟采用Ⅱ等变形测量的技术要求施测。
根据基准点,测定埋设在地表、被测建筑物及构筑物处的监测点。
根据监测点的高程变化值,通过数据处理分析,计算实际沉降值,并分析产生的原因,预报建筑物的安全状况。
3.3.8基坑底土体回弹:基坑开挖前,用钻机打孔至基础底面以下50cm左右,埋设观测点,测出初始标高,基坑开挖后,根据开挖的深度,继续观测回弹点的高程,比较前次高程,得出基坑底部沉降变化。
四、监测频率4.1监控量测频率4.2控制标准4.3安全判定F <0.6—安全(正常施工); 0.6≤F <0.8—预警(加强监测并及时报告); F >0.8报警(加强监测、发出警报并及时反馈)。
五、监测实施5.1地表、管线下沉、建筑物倾斜监测实施细则5.1.1 基点及沉降点的布设在松软地基上,可钻(或挖)50cm 左右深的孔,竖直放入φ22mm 左右的圆头钢筋,钢筋与孔壁之间可填充水泥砂浆,钢筋圆头端露出地面1cm 左右。