广州地铁二号线新- 磨区间土建工程施工监测.doc

广州地铁二号线新- 磨区间土建工程施工监测 隧道网 新闻来源：现代隧道技术 摘 要由于在开挖过程中对地层产生扰动，有可能引起地表及附近建筑物变形或沉降，危及附近建筑物安全。因此必须进行监测，以便根据监测成果及时反馈信息指导施工，为信息化施工管理提供可靠依据。详细介绍了基坑开挖过程中的施工监测及经验、体会，希望对同类施工有所借鉴。关键词施工监测 观测 变形1 工程概况 广州地铁二号线新- 磨区间土建工程(东段) 位于新港路与华南快速干线立交地段，由新港东站西端起，沿新港东路路中向西，穿越华南快速干线,里程为YDK1 + 497. 6 YDK2 + 371. 0 ，全长约870m，基坑开挖分东、西两区，两区均采取同时从西往东明挖法施工，其中东西里程为YDK1 + 497. 100 + 932. 509，西区里程为YDK2 + 028. 509 + 371. 00，总长度约为790m，开挖宽度约为1121. 5m，挖深为1219m，开挖总方量约为13 104m3 。基坑开挖施工在所在工段的维护桩、摆喷桩、压顶梁施工以及段端摆喷止水幕墙封水完成后进行。基坑钢支撑采用直径为600 钢管支撑，壁厚为810mm，根据不同深度每一横断面设24 道支撑，支撑水平间距为3. 54. 5m。 本地段四周多河涌，珠江河道在其北面，地下水与珠江水及四周河涌地表水体有一定水力关系。以粗砂为主的海相冲击砂层较厚,属中等强透水层；基岩裂隙水不发育，连通性较差，透水较差。2 监测目的及监测内容 由于在基坑开挖过程中对地层产生扰动，有可能引起地表及附近建筑物变形或沉降，危及附近建筑物安全。因此必须进行监测，以便根据监测成果及时反馈信息指导施工，为信息化施工管理提供可靠依据。主要监测项目见表1 。 表1 主要监测项目一览表 序号监测项目监测位置及对象使用仪器监测精度测点布置备注3 监测方法3.1 基坑维护结构桩体水平位移监测3.1.1 测点布置 在基坑两侧沿线路方向每20m 布设一组位移和沉降观测点。观测点设置在冠梁外侧的土体上，浇筑冠梁时在其外侧浇筑砼墩块，在其中预埋钢筋作为测点。3.1.2 观测方法 水平位移观测采用经纬仪或测距仪进行，观测方法采用极坐标法或前方交法，采用施工控制网作为控制点。 沉降观测采用精密水准仪进行，用施工高程控制网点作为控制点。3.1.3 观测频率开挖期间每天观测1 次，主体结构施工完成后每周1 次。3.2 地下水位观测3.2.1 水位管的布置在整个基坑外侧周边每30m 布设1 个水位管，以观测基坑周边地区水位情况。3.2.2 水位管的埋设 采用XY- 1A 型钻机成孔。孔径127mm，钻孔穿过第一层含水层，并进入第二层含水层1m 以上，采用全孔跟管护壁。地下水位测管采用25mm 镀锌水管加工成每节1. 5m 的短管，管间用直通接头连接。其最底一节管身周围钻5mm 多孔状透水孔，外包两层，底端用木塞封住。 将水管下放至孔底后，边提升套管边往孔内填中粗砂，同时用水泵往下冲水。待套管全部起完并将水位管与孔壁间空隙间填满砂后，用沙袋加以保护，水位管管口应高出地面应1.0m，在不进行测试时，将管口封盖。3.2.3 观测方法及观测频率 采用进口水位计进行观测，埋管第二天进行初始测量。基坑开挖期每3d 观测一次，主体结构施工时每10d 观测一次。3.3 地表及周围建筑物水平位移及沉降观测3.3.1 测点布置 在基坑两侧沿线路方向每20m 布设一组位移和沉降观测点。观测点设置在牢固原土上，不易被破坏。周围建筑物有华南路收费站管理房和新洲立交桥，所以要对华南路收费站管理房及新洲立交桥进行监测。在房屋四周设沉降观测点，管理房周围土体每10m 设置一个沉降观测点。新洲立交桥，同样每10m 设一沉降、位移观测点。 在暗挖段华南快速干线范围内沿隧道两侧每隔10m 设置一个观测点，观测点设置在华南路的路面上，不易被破坏。3.3.2 观测方法 水平位移观测采用经纬仪或测距仪进行，观测方法采用极坐标法或前方交法，采用施工控制网作为控制点。沉降观测采用精密水准仪进行，用施工高程控制网点作为控制点。3.3.3 观测频率 开挖期间每天观测一次,主体结构施工完成后每周一次。3.4 地下管线水平位移及沉降观测 沿管线埋设位置每一接头埋设布设一位移、沉降观测点。主要为自来水管，在接头处焊接一48 钢管至地面，其观测方法及观测频率与地表观测相同。每次观测完成后及时绘制位移、沉降与时间关系曲线。3.5 土体侧向变形观测 在靠近维护结构的周边土体内，选择有代表性的地段布置两孔。采用测斜管、测斜仪观测土体侧向变形，同一孔测点间距为0.5m。监测方法与维护结构的一致，不同之处在于须自行成孔。3.6 钢管支撑轴力监测3.6.1 测点布置 取7 个典型断面进行监测，其中三道支撑断面监测一个断面，二道支撑监测5 个断面，一道支撑监测一个断面。每个断面的各层钢管支撑均在钢管两侧对称布点，测点布置在钢支撑的中部。3.6.2 应设计的安装与保护 (1) 将应设计两端点焊在布点位置，在应变计外罩槽钢进行保护。把测量电缆沿钢管顶部延伸到基坑边，并固定在点焊的小螺钉上。电缆的测量端用专用插头保护套筒保护，避免入水或淋湿。 (2) 安装好的仪器应作好明显的标志，避免遭到破坏。 (3) 应变计搬运时不能撞击，安装时要避免坠到地面，以免造成损失或零点变化。3.6.3 观测方法及数据处理 (1) 拟采用GHB 型钢弦式应变计进行测量。此应变计配有专用测读仪。 (2) 测读仪读出应变率值及环境温度，并进行计算求出应变量。 式中：K最小二乘法直线斜率； b 最小二乘法直线截距。 (3) 由应变量按材料力学方法可求得钢管中的应力及轴3.6.4 监测频率 开挖期间每天一次，稳定后每周一次。4 监测资料分析4.1 基坑围护结构桩体水平位移监测 本项目共布设79 个监测点，其中大部分观测点的水平位移 50mm 的共有6 点，具体情况见表2 。 表2 水平位移监测结果 表2 中6 点位移较大的原因均为钢支撑安装不及时，较真实地反映了施工的具体情况。为后续的施工提供较好的指导作用，广州地铁二号线新- 磨区间土建工程施工监测避免了类似的情况再发生。4.2 地下水位变化监测 本项目共设28 个水位监测孔，因施工现场破坏，由22 个孔连续监测直至达到要求。具体统计情况如表3。 表3 地下水位变化监测结果 从表3 情况分析:水位变化在基坑开挖过程中变化显著，说明地下水的聚散与消散和地下应力变化有密切的关系，最低水位出现在B - WG4 孔，埋深9. 87m，最高水位出现在B - WG10，埋深2.03m。综合分析所有水位观测资料，只有在孔附近大面积开挖时水位明显变化，开挖后水位逐渐达到一个新的平衡，维持稳定，水位观测符合要求，没有异常出现。4.3 地表及周围建筑物水平位移及沉降观测 本项目设点较多,基坑两侧土体的位移及沉降较小；华南路收费管理房的台阶有沉降，主要是由于围护结构桩体位移造成，新洲立交桥无桩基部分也有一些位移及沉降，同样是由于围护结构桩体位移造成。由于施工前已预见此情况有可能发生，预先采取措施，所以没造成多大危害。暗挖段华南快速干线范围内由于隧道的开挖造成较大的沉降，最大沉降值达到18mm，但由于是沿路面缓变，故对交通未造成太大影响，施工完成后对路面修复即可。4.4 地下管线水平位移及沉降观测 在施工范围内的地下管线大部分已迁移，尚剩余自来水公司的供水管，经观测基本没有位移及沉降。4.5 土体侧向变形观测 本项目共设2 个土体侧向变形观测孔，只有1 孔进行观测达到要求,该孔编号为B01，里程为：Y2 + 230，土体主要位移范围为410m，最大位移位于8.0m 处，位移53.96mm，精度为1mm。 在整个施工期间，土体均向基坑开挖侧位移,且开挖过程中位移速率较大，开挖完成后，变形逐渐缓和，并趋于稳定，位移变化在安全范围内，未出现异常。4.6 支撑轴力监测 本项目共安装7 个轴力监测断面，7 个均观测到拆除为止，具体统计情况如表4 所示。 表4 支撑轴力监测结果 根据监测数据分析：安装初期由于支撑受力不完全、基坑开挖不完全，观测值较小，随着基坑向前开挖，支撑轴向受力完全，观测值快速变大并趋于稳定，没有异常出现,符合控制标准。5 结论 本项目通过监测掌握围岩、支护结构、地表及地下物的动态变化，及时预测和反馈，用监测成果调整设计、指导施工，圆满完成了监测任务，并为以后的工程作技术准备，实现了信息化的目的。在地铁建设施工中发挥了重要的作用，达到了预期的目的。 需要说明的是：由于地铁建设属于大型深基坑地下市政工程，施工现场呈条带型，施工面长而窄，施工时