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1、一、汉中门车站基坑施工监测方案11工程概况汉中门车站位于汉中路南侧，其南侧为汉中门市民广场，北侧为南京中医药大学，车站西端离虎踞路高架桥最近的桥墩约30m。车站总长度为：16150米，车站标准段宽度：2090米。顶板埋深约2836米，基坑开挖深度约2093231米。车站西端南北侧在施工阶段各设一个10m8m的盾构吊出井，东端车站底板设1919的电缆过轨通道与l号风道内电缆夹层相界接。车站东西两端北侧设活动塞风道、风井，在南北两侧共设四个出入口通道。车站西端地下三层设防淹门一道 (与人防隔断门结合)，其承载力按秦淮河百年一遇洪水标高115m考虑。汉中门站地形平坦，本场地南侧为汉中门广场。车站设计
2、为地下三层三跨箱形结构，采用明挖顺做法施工；岛式站台，站台宽12m，有效站台长度140m。根据本工程特点，车站土体基坑围扩设计采用间隔布设、桩芯相切、护壁咬合人工挖孔桩，同时利用人工挖孔桩设混凝土圈梁，与主体结构共同参与基坑围护。车站西端的2、3号出入口由于地质条件好分别采用锚喷支护及土钉支护；位于车站东端的1、4号出入口采用800钻孔灌注桩作为基坑围护结构，桩间距900。地下二层框架结构，围护结构采用密排的1000人工挖孔桩，挖孔桩采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋砼桩)，桩芯相切，护壁咬合。东端1号风道为地下三层框架结构，围护结构采用密排的1200人工挖孔桩，挖孔桩采用钢筋
3、砼桩，桩芯相切，护壁咬合。围护结构支撑采用609mm的钢管支撑(壁厚t=12mm)，竖向设四道，支撑水平间距为5m。12工程地质条件和周边环境情况121地形、地貌、地质汉中门站拟建场区隶属于I级阶地地貌单元。地表以下180430米为近期杂填土、粉质粘土、素填土；第四系沉积层底板埋深5102290米，主要为全新世上更新世沉积粉质粘土和混合土：下部基岩为白垩系“红层”，岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩，软硬相间，属极软岩。汉中门车站地质参数由南京地铁二号线汉中门站岩土工程详细勘察报告 (编号：2004168-1)提供。穿越的主要土层由上至下依次为：杂填土；2b2-3素填土；1b1-2粉质粘土；3b2-
4、3粉质粘土；lbl-2粉质粘土：2b23粉质粘土；3b1- 2粉质粘土：4e粉质粘土：Klg-1a强风化泥质粉砂岩：Klg-2a 中风化泥质粉砂岩。122水文 本站地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水主要赋存于层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中；孔隙潜水分布在层软土中；层硬可塑粉质粘土，可视为相对隔水层；基岩风化裂隙水土要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，裂隙多被允填、裂隙一般不富水。地下水年变幅050150米，地下水对砼无腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。场地土对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。设计时，地下水位埋深按100米考虑
5、。123气象本项目所在区域处于长江下游北热带季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长，四季分明等特点，因受大陆、海洋以及来自南北天气系统段影响，气候比较复杂，年际间的变化大，气象灾害比较频繁，年降雨量为10001200mm，年内分布也不均衡，主要集中在夏季，69月份雨量占52，夏秋之际多台风暴雨。124周边环境情况本工程部分施工场地受附近建筑物及地下管线的限制，如：西端约30m处有虎踞路高架桥外及东端南侧距南水苑宾馆最小距离为1.8米，车站范围内管线密集。地层中主要以粉质粘土为主；基坑开挖深度为209323l米：基坑变形要求高。13监测目的和内容131 施工监测的目的基坑开挖是一
6、个动态过程，与之有关的稳定和环境影响也是个动态过程。因此，加强在施工过程中的监测，有助于快速反馈施工信息，以便及时发现问题并采用最优化的工程对策。根据监测结果，及早发现可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，防止工程破坏事故和环境事故的发生，采取必要的工程措施及手段，把危险的先兆消灭在萌芽状态。132 施工监测的意义1）运用现代化的信息技术来指导施工，提供可靠连续的监测资料，以科学的数据、严谨的分析来指导预防工程破坏事故和环境事故的发生。2）及时整理监测信息，通过数据处理确立信息反馈资料，将现场测量结果与预测值相比较，以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以便确定和优化下一步施工参数，
7、从而指导现场施工，做到信息化施工。3）通过监控量测，确保车站周围建筑物的安全，用反馈的信息优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷，另外还可将现场监测结果与理论预测值相比较，用反分析法寻求更接近实际的理论公式用于指导其它工程。4）为因不可抗力造成的工程事故或其它意外，以及由此产生的纠纷、诉讼、索赔、反索赔时提供可靠依据。5）指导现场施工，保障邻近建筑物、构筑物、地下管线及周围环境的安全。133 监测信息化施工工艺流程（详见信息化施工工艺流程图）监测流程图134 监测内容根据本工程的特点确定的量测项目有围护结构裂缝及渗漏水观察；基坑周围地表、地下管线沉降、建筑物沉降及倾斜；围护桩顶水平位
8、移及垂直位移；钢管支撑与腰梁应力监测等。具体要求见下表。基坑施工监测的具体项目监测项目测点布置量测频率监测范围测点断面及间距基坑外观察基坑内外地面、建筑地层土质描述连续墙、内支撑随时进行基坑周围地表沉降基坑边50m范围测点间距510m以内10m内12次/天基坑外，1020m 1次/2天，2030m 1次/3天，3050m 1次/周基坑周围建筑物沉降倾斜基坑边50m范围测点间距510m以内基坑周围地下管线基坑边50m范围测点间距510m以内围护桩顶水平垂直位移围护桩顶测点间距510m 1次/12天地下水位基坑周边基坑外侧4孔深层土体水平位移墙体全高纵向2030m间距1个断面埋设1周内1次/12天
9、，埋设1周后1次/周桩背土压力主断面量测桩身内力主断面量测1次/12天支撑轴力支撑端部或中部长、短边中点且间距30m注：根据2006.7.15地铁二号线委外监测单位技术交底会议纪要，关于桩背土压力监测是否实施由上级主管部门另行决定。测点布置：结合地质勘察资料、地下管线图纸、围护结构图及现场实际调查，对施工测点进行综合布点，严密监测。 测点布置原则为：（1） 观测点类型和数量的确定综合考虑工程地质条件、设计要求、施工特点等因素；（2） 为验证设计数据而设的测点尽量布置在设计中的最不利位置和断面，如最大变形处、最大内力处，为及时反馈信息，考虑相同工况下的最先施工部位，以指导施工；（3）观测变形的测
10、点（连续墙水平、垂直位移，建筑物位移等）考虑既能反映监测对象的变形特征，又能便于使用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。即全面监测、选择最危险断面集中设置多种测点、各种测试结果相互验证，既安全可靠又经济合理。根据设计要求结合本工程实际情况，基坑开挖共设基坑周围地表沉降测点32 个、围护桩顶垂直位移测点各16个、深层土体水平位移（测斜管）16个、钢支撑轴力9个断面36个测点、土压力2个断面16个测点、支护桩内力2个断面32个测点（拉、压双向）、4个水位测点（利用4孔测斜管），具体布置见附图1、2。基坑周围地面建筑物、地下管线沉降按实际情况布置。腰梁应力建议不测。拟对隧道设4个重点观测断面，布置在
11、覆盖层最浅及距已有建筑物最近处。共设置周边位移测点16个、拱顶下沉测点8个、地表沉降测点40个、土体水平位移测孔4个（2个断面）、土体垂直位移测孔4个、地下水位测孔2个（利用4孔测斜管）。135 量测项目警戒值 警戒值应根据现场具体地质及周边情况确定,现提供量测项目警戒值参考值,供施工初期参考,在施工过程中根据现场情况予以修正。围护结构水平位移：10mm，地表沉降：15mm，管线沉降：5mm， 内力：90的设计允许最大值。1.4 监测方法1.4.1 围护桩顶水平垂直位移采用水准仪和水准尺以几何水准方法测量，在桩顶预埋钢桩，用水准仪测量钢桩顶垂直位移。水平位移测点使用垂直沉降相同的测点，各测桩上
12、刻痕，使之在一条直线上且与围护桩中线平行。按视准线法或小角度法利用经纬仪观测，布设测点时保证同一侧所有测点位于一条直线上。1.4.2 深层土体水平位移将测斜管预安装在围护结构钢筋笼上，滑槽方向对准基坑方向，上下用盖子封好，钢筋笼吊装完成后，立即在管内注入清水，以防止泥浆进入，随钢筋笼浇筑在混凝土中。量测时使用测斜仪自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔一定距离测取读数，根据测量结果判断土体的水平位移。测量图示如下：143 地下水位监测 钻孔预埋4孔地下水位监测管。为保证管内水位地下水位一致在测斜管515 m深处打透水孔并外包土工布保护。使用电子测钟量和卷尺测地下水位。144 钢支撑轴力监测监测方法
13、：在钢支撑的端头或中部安装钢弦式轴力计进行量测，用频率读数仪测读轴力计工作频率计算出轴力计和钢支撑的受力。145 土压力监测钻孔预埋土压力计或在挖孔桩成孔施工时人工埋设，用频率读数仪测读土压力计工作频率计算出土压力。146 支护桩内力监测 使用钢筋计对称焊接安装在围护结构钢筋笼受力主筋上，用频率读数仪测读钢筋计工作频率计算出钢筋受力。147地表沉降地表沉降测点结构见下图。按三等水准测量方法量测。图3 地面测点结构图148邻近的建筑物沉降、倾斜及裂缝观测建筑物沉降监测，主要在门窗、边角上设置沉降监测点，同时布设倾斜监测点。必要时在已有的裂缝处贴石膏饼，观察裂缝的变化情况。测点布置拟在2H(H为基
14、坑开挖深度)施工影响范围内对重要建筑物布点。一般居民房四角布设沉降点，长边超过25米和现行结构较差、距离基坑较近的房屋在中部适当加密测点。149地下管线沉降及水平位移监测根据基坑周围地下管线的功能、管材、接头形式、埋深等条件，在基坑开挖前布设好管线沉降监测点。监测点分直接监测点和间接监测点。布点原则是对位于基坑施工影响范围内的管线作为重点监测保护对象，一般情况下对直径小于300mm的刚性管线(煤气、上水)及直埋的柔性管线(电力、市话)，采用包裹法布设直接监测点，即把被监测管线开挖暴露，将一根测针包裹在管线上，测针垂直管顶并露出地面；对于直径大于等于300mm的刚性管线(煤气、上水)及以排管或管
15、块方式埋设的柔性管线(电力、市话)，采用包裹法布设直接监测点将无法实施，特别是在道路上施工，大面积的开挖时不现实的。以最小的开挖面积，挖至被监测管线的顶部，然后埋设中70的PVC护管，测量时把测针通过护管直接置于被监测管线顶部即可，也可按管线单位要求布设在管线设备上(人孔、窨井、阀门、抽气孔等)；间接测点是将管线测点做在靠近管线底面的土体中。由于车站施工范围内的市政管线在施工前均进行搬迁，在管线搬迁的过程中尽可能设置地下管线直接监测点，同时利用已有设备点进行直接监测。图4 管线测点示意图15监测频率的相关具体要求监测下作布置的基本原则是在确保基坑安全的前提下，本着“经济、合理、可靠”的原则下安排监测进程，尽可能建立起一个完整的监测预警系统。在风井、通道口围扩施工时，正常情况下，临近监测对象每天观测1次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，。基坑预降水前，应提前1周完成水位观测孔、围护结构顶面变形点的埋设，并测定初始值，观测项目为建
