廣東地鐵深基坑開挖監(jiān)測及周邊建筑物保護施工方案

7-PAGE122.1車站設計簡述xx站全長171.75m，設計里程為YCK6+615.4～YCK6+787.15，由明挖和暗挖兩部分組成，明挖部分長度127.45m，標準段結(jié)構(gòu)寬度23.5m，結(jié)構(gòu)最大寬度33.2m，南端豎井處最大結(jié)構(gòu)寬度為33.8m，結(jié)構(gòu)設計為四層兩柱三跨的整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其中負一層為站廳層，負二、三層為設備層，負四層為島式站臺層。車站主體圍護結(jié)構(gòu)采用厚度1000～1200mm的矩形人工挖孔樁，主體明挖基坑開挖深度約27.2m，采用5道φ600、壁厚16mm的鋼管支撐來維護基坑的穩(wěn)定。車站主體結(jié)構(gòu)的負一、二層內(nèi)襯墻厚度700mm，負三、四層內(nèi)襯墻厚度800mm，與圍護結(jié)構(gòu)一起按重合墻的方式共同受力。在圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)墻間設全包防水層防水，內(nèi)墻采用防水混凝土。暗挖部分長度32m,為拱形結(jié)構(gòu)，共有兩種結(jié)構(gòu)斷面形式，一種為有站臺斷面，開挖寬度為9.4m，結(jié)構(gòu)凈寬7.7m，初支厚度300mm，二襯厚度為450mm；另一種為無站臺斷面，開挖寬度為6.3m，結(jié)構(gòu)凈寬5.2m，初支厚度250mm，二襯厚度300mm。第7章地下管線與建筑物保護及施工監(jiān)測計劃7.1地下管線與建筑物保護7.17.1.1.1地下管線現(xiàn)狀根據(jù)招標文件及現(xiàn)場調(diào)查情況，車站周邊對施工有影響的地下管線主要為二號線xx站施工時已遷改過的各種管線，平面上多與本三號線車站呈垂直關系，在施工過程中需要進行遷改或保護。主要管線及其有關參數(shù)見表7.1-1。主要管線現(xiàn)狀表表7.1-1序號管線名稱管線材質(zhì)管線規(guī)格(mm)現(xiàn)狀埋深(m)保護形式1給水混凝土管φ12002.27已改移到二號線頂板上，需要防護2電力銅直埋一條0.55懸吊處理3電力銅直埋一條0.48懸吊處理4給水混凝土管φ6001.8懸吊處理5煤氣鋼φ2731.22永久改移到二號線頂板上6給水鑄鐵φ3001.18懸吊處理7排水混凝土管φ6001.43懸吊處理8電力銅1250×1100八條0.40懸吊處理9電信42孔700×600三十條0.47懸吊處理10電信5孔200×200空管0.47懸吊處理11電信銅直埋一條0.31懸吊處理12給水鑄鐵φ2000.99懸吊處理7.1.1.2地下管線的遷改、懸吊根據(jù)招標文件的要求，本工程的管線遷改工作由業(yè)主負責；管線保護由承包商負責。本工程除上表1、5管線需進行遷改外，均需在施工過程中進行保護。我單位根據(jù)以往的工程施工經(jīng)驗，擬采用懸吊的方法進行保護。根據(jù)管線的種類、性質(zhì)、參數(shù)、重要性的不同，擬采用桁架梁、型鋼梁二種懸吊方式進行保護，4、6、7、8、9管線采用桁架梁單獨懸吊，其中4、7管線由混凝土管改為鋼管后進行懸吊，10、11、12管線共用一根桁架梁，2、3管線共用一根型鋼梁。懸吊形式見圖7.1-1。圖7.1-1管線懸吊示意圖7.1.1.3（1）管線開挖施工時，在可能出現(xiàn)地下管線的區(qū)域盡量進行人工開挖，先探后挖，防止損壞管線。發(fā)現(xiàn)管線后，立即進行檢查和核實，進一步確定可靠的遷移與保護方案。對煤氣管、光纜、電纜等重要管線在施工中將予以高度重視，并進行重點保護。（2）對已挖出的管線，在有關單位將其改移或遷移之前，將根據(jù)管線的結(jié)構(gòu)形式和管線單位一起制訂管線允許沉降指標，在管線的頂部地面及在有條件的管線內(nèi)部設置觀測點，隨時監(jiān)測管線的變化情況。（3）基坑開挖施工過程中，若發(fā)現(xiàn)不明管線，將立即通知建設、設計以及市政等相關部門，并根據(jù)管線類型和歸屬聯(lián)系相關單位，進一步核準管線用途、走向和質(zhì)量狀況。對不能及時改移、拆遷的管線，將先對其進行懸吊保護，然后再挖除管線周圍土體。（4）根據(jù)不同的管線，建立各類管線的量測管理基準值，通過監(jiān)控量測及時掌握管線變形狀況，及時調(diào)整施工工藝和管線加固與保護方案，確保管線保護管理一直處于可控有效狀態(tài)。（5）做好人工挖孔樁接頭、施工縫的防水，確保圍護結(jié)構(gòu)外地下水位穩(wěn)定。（6）車站暗挖隧道的地下水以堵為主、以排為輔、并杜絕降水，防止因土體水份過量流失而引起地表較大的沉降。（7）車站暗挖隧道嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤量測、弱爆破”的原則進行開挖支護作業(yè)，控制地表沉降。7.17.1xx站位于海珠區(qū)新港中路，南端為珠江電影制片公司，北端為廣州通訊研究所，西側(cè)為新港路與廣州大道的xx立交橋，交通繁忙，房屋密集，所以在施工過程中對周邊建筑物的保護是非常重要的。7.1（1）施工前對建筑物的情況擬作進一步調(diào)查，詳細了解各類建筑物的結(jié)構(gòu)型式、基礎型式、基底地質(zhì)、使用狀況和功能特點等。（2）在充分調(diào)查、研究的基礎上有針對性地建立各類建筑物的控制標準值（主要包括沉降、傾斜和爆破振動等）。（3）進行施工前的動態(tài)模擬和認真的研究分析，預測工程施工對建筑物可能產(chǎn)生的影響程度，并擬定適宜的輔助施工措施。（4）基坑周邊建筑物將主要受到車站明挖基坑的施工影響，而地下水將主要決定影響程度，所以在施工過程中應注意地下水的不同處理方式。（5）暗挖隧道施工對周邊建筑的影響將主要采以下措施：對暗挖隧道原則上采用“非爆破開挖”；必須爆破開挖區(qū)域采用“控制爆破”開挖。（6）加強施工過程中對建筑物的監(jiān)控量測，做到信息化施工。

7.2施工監(jiān)測計劃7.2.1監(jiān)測目的及意義監(jiān)控量測及信息化施工技術是現(xiàn)代巖土工程施工方法的重要組成部分。其中基坑工程設置于力學性質(zhì)相當復雜的地層中，在對基坑圍護結(jié)構(gòu)設計和變形預估時，一方面，圍護體系所承受的土壓力等荷載存在很大的不確定性；另一方面，對地層和圍護結(jié)構(gòu)一般都作了較多的假定和簡化，與工程實際有一定的差異；使得現(xiàn)階段在基坑工程設計時，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算以及結(jié)構(gòu)和土體變形的預估與工程實際情況有較大的差異，并在一定程度上依靠經(jīng)驗。因此，在深基坑施工過程中，只有對基坑支護結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對基坑工程的安全性和周圍的土體有全面的了解，以確保工程的順利進行，在出現(xiàn)異常情況時及時反饋，并采用必要的工程應急措施。這也是動態(tài)的信息化設計和施工的重要工作內(nèi)容。必須在施工的全過程進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測工作。我們將按照招標文件的要求，建立專門組織機構(gòu)開展監(jiān)測工作，并將其作為一道重要工序納入施工組織設計中去。監(jiān)測的目的主要有：（1）檢驗設計所采取的各種假設和參數(shù)的正確性，指導基坑及隧道開挖和支護結(jié)構(gòu)的施工。（2）確?；蛹八淼乐ёo結(jié)構(gòu)的安全。（3）積累經(jīng)驗，為提高工程的設計和施工的整體水平提供依據(jù)。7.2.2監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)招標文件要求以及本標段工程的具體情況，以對車站明挖圍護結(jié)構(gòu)、暗挖隧道初期支護和周圍影響的地面環(huán)境等進行安全監(jiān)測。監(jiān)測項目以位移監(jiān)測為主，同時輔以應力監(jiān)測，各種監(jiān)測數(shù)據(jù)應相互印證，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性。監(jiān)測項目分別示于圖7.2-1及表7.2-1。xx站監(jiān)測項目表表7.2-1序號監(jiān)測項目監(jiān)測儀器測點布置原則監(jiān)測目的與要求監(jiān)測頻率1地表沉降NA2002全自動電子水準儀，銦鋼尺等在基坑周圍設置二圈測點，間隔20m布設1個測點；并在基坑先行開挖的部位設置1個橫斷面掌握基坑開挖時對周圍土體的影響程度，確保安全正常情況下：1次/1～2天特殊情況下：1～2次/天2圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移經(jīng)緯儀在圍護結(jié)構(gòu)頂部、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)及支撐兩端設置測點進行觀測。掌握圍護結(jié)構(gòu)的變位及受力情況，判定其安全穩(wěn)定性3圍護結(jié)構(gòu)水平位移SINCO測斜儀，測斜管4鋼支撐軸力VW-1型頻率接收儀，反力計5基坑外地下水位電測水位計在基坑外土體及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)選擇有代表性位置在同一斷面上埋設，以便相互印證。掌握圍護結(jié)構(gòu)周圍土體的變位及受力情況，判定其安全穩(wěn)定性正常情況下：1次/2～3天特殊情況下：1次/天6基坑外土體水平位移SINCO測斜儀，測斜管7圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)土壓力VW-1型頻率接收儀，土壓力計，孔隙水壓力計8基坑外孔隙水壓力9爆破振動IBPS28型爆破震動記錄儀距離爆破源10～20米布點。掌握爆破對周圍結(jié)構(gòu)的影響共20次10暗挖隧道拱頂下沉DSZ-2型精密水準儀，鋼掛尺等沿隧道中線方向間隔5～10m間距布點了解施工中結(jié)構(gòu)的變形情況，確保施工安全正常情況下：1次/1～2天特殊情況下：1～2次/天11暗挖隧道凈空水平收斂JSS30型數(shù)顯式收斂計與拱頂點對應，埋設在同一斷面12洞內(nèi)圍巖及支護狀況描述地質(zhì)羅盤儀等在開挖面進行現(xiàn)場觀察記錄地質(zhì)情況及支護狀態(tài)掌握開挖面的圍巖地質(zhì)情況，提前做好施工措施每次開挖后進行

圖7.2-1監(jiān)測圖

7.2.3監(jiān)測控制標準及監(jiān)測頻率在工程信息化施工中，監(jiān)測之后，應及時對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理分析，判斷其穩(wěn)定性，并及時反饋到施工中去指導施工，判定安全。根據(jù)以往經(jīng)驗以《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術規(guī)則》（TBJ108-92）的Ⅲ級管理制度作為監(jiān)測管理方式（表7.2-2）。監(jiān)測管理表表7.2-2管理等級管理位移（壓力）施工狀態(tài)ⅢU0＜Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤Un2/3應注意，并加強監(jiān)測ⅠU0＞Un2/3應采取加強支護等措施表中：U0——實測位移（壓力）值Un——允許位移（壓力）值Un的取值，也就是監(jiān)測控制標準。根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗、有關規(guī)范規(guī)定及招標文件“通用技術條件”的要求，提出控制基準見表7.2-3。監(jiān)測控制標準表表7.2-3序號監(jiān)測項目控制標準來源1地表沉降30mm招標文件、設計文件及相應規(guī)范2圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移25mm3圍護水平位移25mm4橫支撐軸力4560KN5暗挖隧道拱頂下沉45mm6暗挖隧道凈空收斂30mm根據(jù)上述監(jiān)測管理基準，可選擇監(jiān)測頻率：一般在Ⅲ級管理階段監(jiān)測頻率可適當放大一些；在Ⅱ級管理階段則應注意加密監(jiān)測次數(shù)；在Ⅲ級管理階段則應加強支護，并加強監(jiān)測，密切關注工程過程，監(jiān)測頻率可達到1～2次/天或更多。7.2.4監(jiān)測反饋程序監(jiān)測工作進行一段時間或施工某一階段結(jié)束后,都要對量測結(jié)果進行總結(jié)和分析。（1）數(shù)據(jù)整理。把原始數(shù)據(jù)通過一定的方法，如按大小的排序，用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來，進行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值計算，離群數(shù)據(jù)的取舍。并繪制位移或應力的時態(tài)變化曲線圖，即時態(tài)散點圖，如圖7.2-2所示。圖7.2-2時態(tài)散點示意圖（2）數(shù)據(jù)的曲線擬合。尋找一種能夠較好反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律和趨勢的函數(shù)關系式，對監(jiān)測結(jié)果進行回歸分析，以預測該測點可能出現(xiàn)的最大位移值或應力值，預測結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，采用的回歸函數(shù)有：U=Alg（1+t）+BU=t/（A+Bt）U=Ae-B/tU=A（e-Bt-e-Bt0）U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕式中：U——變形值（或應力值）A、B——回歸系數(shù)t、t0——測點的觀測時間（day）（3）插值法。在實測數(shù)據(jù)的基礎上，采用函數(shù)近似的方法，求得符合測量規(guī)律而又未實測到的數(shù)據(jù)。7.2.5（1）監(jiān)測組織機構(gòu)根據(jù)工程的具體情況，成立專業(yè)監(jiān)測領導小組，由項目經(jīng)理、項目總工程師、監(jiān)測負責人和監(jiān)測小組組成，從組織上保證監(jiān)測的順利進行，使施工完全進入信息化控制中，其組織機構(gòu)及相應的職能見圖7.2-3。項目經(jīng)理對方案及監(jiān)測結(jié)果作決定項目經(jīng)理對方案及監(jiān)測結(jié)果作決定項目總工程師監(jiān)測方案進行審核、對數(shù)據(jù)進行分析評價項目總工程師監(jiān)測方案進行審核、對數(shù)據(jù)進行分析評價監(jiān)測負責人制定監(jiān)測方案，負責數(shù)據(jù)處理負責測點的布置、監(jiān)測監(jiān)測小組監(jiān)測負責人制定監(jiān)測方案，負責數(shù)據(jù)處理負責測點的布置、監(jiān)測監(jiān)測小組圖7.2-3組織機構(gòu)圖監(jiān)測組由具有豐富施工經(jīng)驗、監(jiān)測經(jīng)驗及有結(jié)構(gòu)受力計算、分析能力的技術人員擔任組長，在組長指導下進行日常監(jiān)測工作及資料整理工作。（2）監(jiān)測反饋程序工程監(jiān)控量測作為施工組織的核心內(nèi)容之一被置于一個動態(tài)的管理體系之中，具體包括預測、監(jiān)控和反饋等幾個主要階段，監(jiān)測工作流程示于圖7.2-4。

YESONOYESONO現(xiàn)場施工監(jiān)控量測監(jiān)測設計資料調(diào)研量測結(jié)果的微機信息處理系統(tǒng)量測結(jié)果的綜合處理及反分析監(jiān)測結(jié)果的綜合評價報送設計、監(jiān)理單位量測結(jié)果的形象化、具體化經(jīng)驗類比理論分析甲方、規(guī)范要求等地層支護結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性判斷地層、支護結(jié)構(gòu)動態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設計、施工建議反饋設計施工是否改變設計、施工方法調(diào)整設計參數(shù)、改變施工方法或輔助施工措施新設計施工方法（3）監(jiān)測質(zhì)量保證措施①成立監(jiān)測管理小組，由領導及有經(jīng)驗的專業(yè)監(jiān)測人員組成，制定實施性計劃使監(jiān)測工作按計劃、有步驟地進行。②監(jiān)測組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時向監(jiān)理工程師報告情況和問題，并提供有關切實可靠的數(shù)據(jù)記錄。③制定切實可行的監(jiān)測實施方案和相應的測點埋設保護措施，并將其納入工程的施工進度控制計劃之中。④量測項目人員建立質(zhì)量責任制，確保施工監(jiān)測質(zhì)量；并