开发区地下交通空间工程基坑监测实施方案

1、天津开发区现代服务产业区地下交通空间工程基坑监测实施方案天津开发区现代服务产业区地下交通空间工程基坑监测实施方案项目负责人：宋胜虎技术负责人：谭儒蛟主要参加人：王辉马兆强杨文发孟繁禄 宋远方审核兼审定：李明生天津市市政工程设计研究院岩土勘察分院2009年04月目录1 工程概况- 1 -1.1基坑围护结构型式- 1 -1.2 工程地质与水文地质概况- 1 -1.3 工程场地周围环境- 3 -2 监测目的和依据- 4 -2.1 监测目的- 4 -2.2 监测依据及技术标准- 4 -3 监测内容及测点布设- 5 -3.1 监测内容- 5 -3.2 测点布设- 6 -3.3监测设备安装顺序- 8 -4

2、 监测频率、警戒值、测量精度及预警方案- 9 -4.1 监测频率- 9 -4.2 警戒值- 10 -4.3 测量精度要求- 10 -4.4 预警方案- 11 -5 项目组织机构及监测质量管理- 12 -5.1 项目组织机构及人员构成- 12 -5.2 监测控制流程- 13 -5.3质量管理措施- 14 -6 监测资料及成果提交- 16 -6.1 日报表- 16 -6.2 阶段性报告- 16 -6.3 监测总报告- 17 -7 安全与环保措施- 18 -附图监测布设平面示意图- 18 -1 工程概况天津开发区现代服务产业园区地下交通工程基坑监测范围为：第二大街和新城东路组成的环形地下交通空间以及

3、第一大街东侧3号出口。基坑安全等级为二级。1.1基坑围护结构型式（1）深度小于2m的基坑本工程施工场地宽敞，周围距建（构）筑物较远，深度2米以内的浅基坑采用放坡开挖施工，坡度1：1.25。基坑内不需要设置内支撑。（2）深度213m的基坑本工程隧道围护结构采用SMW工法桩850600mm，间隔布置型钢。桩内插入H700×300×13×24型钢，型钢间距1200mm（间隔设置）。另外由于抗浮要求，部分箱段采用钻孔灌注桩加止水帷幕，将钻孔灌注桩兼抗浮桩使用，灌注桩外侧采用600400mm单排水泥搅拌桩作为止水帷幕。内支撑体系使用横向609钢管支撑（局部第一道支撑采用砼支

4、撑）、加钢腰梁、402钢管工具柱竖向支撑道数为13道。隧道SMW工法桩、灌注桩入土深度为5.8016.00m，桩长9.021.5m。1.2 工程地质与水文地质概况（1）工程地质条件根据岩土工程勘察资料，该场地埋深40m深度范围内，地基土按成因年代可分为以下7层，按力学性质可进一步划分为12个亚层，现自上而下分述之：第一层：人工填土层（Qml）：-1层杂填土，厚度0.44.2m；-2层素填土，厚度0.43.7m。第二层：全新统上组陆相冲积层（Q43al）：层粘土，厚度0.62.0m。第三层：全新统中组海相沉积层（Q42m）： -1层粉质粘土，厚度2.1m左右；-2层淤泥质粘土，厚度11.5m左右

5、；-3粘土、粉质粘土，厚度2.4m左右。第四层：全新统下组沼泽相冲积层（Q41h）：层粘土，厚度2.6m左右。第五层：全新统下组陆相冲积层（Q41al）：层粉质粘土，厚度4.0m左右。第六层：上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）：-1层粉土，厚度1.55.5m；-2层粘土、粉质粘土，厚度2.07.0m。第七层：上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）：-1层粉质粘土，厚度1.55.5m；-2层粉砂，厚度2.05.0m。依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）综合判定，本工程场地土类别为类，场地土类型为软弱场地土。（2）水文地质特征场地地下水主要分为表层潜水和微承压水两层。表层潜水

6、静止水位埋深1.402.40m，相当于标高2.531.37m；潜水地下水主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.501.00m。根据场地内承压水头观测孔测试结果，场地埋深约26.0028.00m段粉土含水层中微承压水水头埋深4.62m，承压水水头大沽标高-0.54m。场地抗浮设防水位大沽高程为3.60m。1.3 工程场地周围环境开发区服务产业区环形地下空间隧道基坑沿线，现为第二大街和新城东路道路，地下埋设多种管线和电缆，将影响地下空间结构的施工。施工期间，管线的处理应视其用途与产权部门协调，可采用临时改移、吊挂等切实可行、安全可靠的处理措施。此外，在新城东路北段

7、东侧有高层建筑群，在新城东路南段西侧有正在施工的G2地块建筑深基坑工程。2 监测目的和依据2.1 监测目的（1）为实现信息化施工提供数据信息（2）作为设计与施工的重要补充手段（3）作为施工开挖方案修改的依据（4）积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平2.2 监测依据及技术标准（1）天津市市政工程设计研究院天津开发区现代服务产业区地下交通空间工程A区工程围护结构设计说明；（2）天津市地质工程勘察院天津泰达现代服务产业区地下交通空间岩土工程详细勘察报告；（3）建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；（4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（5）天津市岩土工程技术规范(DB29-

8、20-2000)；（6）建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)；（7）国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）；（8）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 502022002）；（9）其它有关国家行业和地方技术规程、规范及施工验收规范等。3 监测内容及测点布设3.1 监测内容地下交通空间基坑设计安全等级为二级，按二级基坑实施开挖监测工作。监测项目及技术方法如下表1所示。表1监测项目及技术方法序号监测项目技术方法仪器设备1基坑内外情况观察*巡查现场观察及记录2桩顶位移（水平、垂直）全站仪、水准仪全站仪GTS-601PL徕卡NA2精密水准仪3桩侧向变形测斜航天科工测斜仪 CX-0

9、6A型4横撑内力轴力计JTM-V1500型反力计（5001000KN）5桩内力测力计JTM-V1000D型表面应力计、JTM-V1000型钢筋应力计（28）6支护结构侧向土压力土压力计JTM-V2000型土压力计（0.21.0MPa）7地表沉降水准仪徕卡NA2精密水准仪8地下管线沉降水准仪徕卡NA2精密水准仪9邻近建筑物变形水准仪、全站仪全站仪GTS-601PL徕卡NA2精密水准仪10地下水位（潜水）观测水位孔JTM-9000型钢尺水位计*基坑内外情况观察包括： （1）基坑周围地面裂缝、塌陷及渗漏水情况。 （2）地面超载及基坑隆起、管涌情况。 （3）基坑开挖的地质及其变化情况及支护结构状态等。

10、 （4）周围建筑构筑物变形情况。3.2测点布设各监测项目的监测点的具体布设如表2所示。实际监测过程中根据施工顺序和分段开挖的特点，可对监测内容及测点及时进行调整，以满足工程施工需要。表2 测点布设及工作量一览表序号监测项目监测工作量布点间距监测断面数测点数量1基坑内外情况观察*2桩顶位移（水平、垂直）60120点断面间距30m，每断面基坑两侧冠梁各设1点3桩侧向变形60120孔断面间距30m，每侧各1孔，平均深度20m4横撑内力4090点断面间距60m，每断面13个5桩内力5100断面间距约300m，分区段共布设5个断面，每断面20个6支护结构侧向土压力550断面间距约300m，分区段共布设5

11、个断面，每断面10个7地表沉降60480点断面间距30m，每断面8个8地下管线沉降根据实际情况布点，布点间距30m9邻近建筑物变形根据实际情况布点，布点间距20m10地下水位（潜水）观测3060孔断面间距60m，每断面2孔，平均每孔10m3.3监测设备安装顺序各监测设备仪器的安装随基坑工程的施工步序而开展，基本按如下顺序进行：1）先期布设建（构）筑物沉降点、各种管线监测点及地表沉陷监测点。2）SMW工法（或钻孔灌注桩）施工时，同步安装桩内力、侧压力的测试元件和围护体测斜管。3）围护结构体及坑内软土地基加固施工完后，钻孔埋设坑外的水位管。4）围护体顶部的压顶梁浇筑时，同步埋设墙顶的位移测点，并做

12、好测斜管的保护工作，进行初始值的测取工作。5）第一道钢支撑施工时，同步安装轴力计，每根支撑全部撑上受力前，需完成轴力测试仪器的安装工作，并测出初读数。6）随着基坑的开挖，第二道钢支撑的轴力计随支撑的施工而安装，要求同上面的第5条。设备安装好后，应做好标记，加强测点的保护工作，提高测点的成活率。监测工作实施过程中如某一水准基准点被破坏，需及时通报业主、监理和总包单位并及时重新埋设，埋设结束后和未被破坏的基准点进行联测；当建筑物、管线、地表沉降监测点被破坏时及时重新布设并取得初始值，破坏点的累计在破坏前累计的基础上继续累加，确保测点监测数据的连续性。4 监测频率、警戒值、测量精度及预警方案在基坑开

13、挖前埋设好所需的围护结构体系、土体变形系统、周围环境、下水位观测等监测项目所需的设备及仪器，并取得原始数据。监测工作自始至终与施工的进度相结合，箱体顶板浇筑施工完成后结束现场监测工作。4.1 监测频率监测频率与施工的工况相一致，根据基坑施工的不同阶段，合理安排监测频率。本项目的各监测项目的测试及测量频率如表3所示。监测过程中当测试项目的数据到达警戒值附近或数据波动起伏较大时，则加密观测次数以满足工程要求。表3 现场监测频率表监测项目监测内容工况基坑开挖期箱体浇筑期*围护结构体系桩顶位移1次/天1次/2天桩侧向变形1次/天1次/2天横撑内力1次/天1次/2天桩内力1次/天1次/3天支护结构界面侧

14、向压力1次/天1次/3天周围环境地下管线沉降1次/天2次/7天临近建筑变形1次/天2次/7天地面沉陷1次/天2次/7天地下水系统坑外潜水水位1次/天2次/7天*：结构底板和侧墙强度达到100后围护结构和地下水系统监测频率减小或停测。4.2 警戒值根据本工程围护结构设计说明、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)，并参照上海等地的基坑变形控制经验指标，提出以下警戒值供（数值均为绝对值）：表4 警戒监测指标及警戒值序号预警指标二级基坑1桩顶部水平位移速率3mm/d,累计0.002h（开挖深度）或40mm2横撑内力设计最大轴力的80或小于设计值5

15、03地下管线沉降速率2mm/d,累计10mm4临近建筑变形速率2mm/12h,累计20mm5地面沉降速率3mm/d,累计0.0015h（开挖深度）6坑外浅层地下水位速率下降500mm/d,累计下降1000mm4.3 测量精度要求水准仪、全站仪等监测仪器使用时鉴定证书必须在有效期内，每天工作开始前检查仪器，若发现异常应停止工作，经改正合格后方可使用。对测量的精度控制基本标准如下：高程测量误差1mm；水平位移精度±1mm；测斜精度±0.1mm/500mm；支撑轴力测量测误差10%F.S。地下水位测量10mm。 4.4 预警方案监测过程中，当出现下列情况之一时，及时向建设单位、施

16、工单位、设计单位发出警报，并报告监测结果：1）监测数据达到报警值；2）监测数据变化量较大或者速率加快；3）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；4）支护结构出现开裂；5）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；6）邻近建（构）筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；7）基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；8）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；9）出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。当有危险事故征兆时，进行实时跟踪监测。5项目组织机构及监测质量管理5.1 项目组织机构及人员构成本项目的现场管理组织结构目组人员构成如下。图1项目管理组织结构图 本监测项目

17、的人员构成如表5所示。表5 项目组人员构成岗 位姓 名专 业职 称人数项目负责人宋胜虎水文地质与工程地质高级工程师1技术负责人谭儒蛟岩土工程工程师1现场技术负责人（兼数据处理、分析）王 辉地下工程工程师/注册岩土工程师2马兆强测量工程工程师测试、测量杨文发工程测量高级技工3孟繁禄工程地质技 工宋远方工程测量技 工顾问专家李明生岩土工程正高级工程师2赵 平测量工程正高级工程师5.2 监测控制流程本工程监测控制流程如下图：图2 监测控制流程图5.3质量管理措施1）建立完善的质量管理体系：项目配备有经验、有专业技能的组织管理者，做到快速、准确、及时提供监测信息。2）有效的工作程序：建立规范的工作程序

18、，从现场数据的采集、工况信息收集、数据综合分析、到形成成果报告。3）畅通的信息交流渠道：监测信息的准确获得只是工作的一个部分，还必须将获得的重要监测信息及时传递到相关单位（管理机构），以便综合分析，为快速决策提供有效的依据。主要是与相关单位建立一一对应的信息互递，与工程技术管理人员能及时进行沟通。指定专人负责，做到资料交接清楚。4）技术保障：监测方案需经有关单位进行评审，评审通过才可执行。监测过程中，从测点埋设、原始数据采集、数据处理、成果提交等所有过程严格遵守国家及天津市的各项技术规程、规范。5）仪器保障：现场监测仪器设备完全满足工程监测精度要求，并经国家法定计量部门检定。6）现场监测人员持

19、证上岗。进场开展监测工作前，主管领导对项目部所有成员进行技术交底。7）监测报表提交前，需经现场监测人员自检，现场技术负责人复检，检核无误方可提交。8）项目部每周进行一次质量自检，总工每月进行一次质量抽检。同时接受现场业主、监理的一切监督。9）准时参加工地各项会议，积极加强与各参建单位的联系和沟通。监测现场所有来往文件按规范格式作好书面签发记录。6 监测资料及成果提交 本项目监测资料及成果包括日报表、阶段性报告、总结报告三个部分。其中报表中监测成果宜用表格和变化曲线或图形反映并做到及时报送。6.1 日报表当日报表包括下列内容：1）当日的天气情况和施工现场的工况；2）仪器监测项目各监测点的本次测试

20、值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时绘制有关曲线图；3）巡视检查的记录；4）对监测项目应有正常或异常的判断性结论；5）对达到或超过监测报警值的监测点应有报警标示，并有原因分析及建议；6）对巡视检查发现的异常情况应有详细描述，危险情况应有报警标示，并有原因分析及建议；7）其他相关说明。日报表标明工程名称、监测单位、监测项目、测试日期与时间、报表编号等，并由测试人、分析人、现场技术负责人签字。6.2 阶段性报告阶段性监测报告包括下列内容：1）该监测期相应的工程、气象及周边环境概况；2）该监测期的监测项目及测点的布置图；3）各项监测数据的整理、统计及监测成果的过程曲线；4）各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；5）相关的设计和施工建议。阶段性监测报告标明工程名称、