南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案

1南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案1南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案2第一章工程概况1.1工程概况南京地铁三号线TA08标大行宫站位于太平北路与长江路交叉口及太平北路与中山东路交叉口之间，沿太平北路布置。地铁3号线与2号线的换乘站，两线十字交叉，车站采用岛岛“T”型换乘。3号线车站位于太平北路与中山东路交叉路口的北面，沿太平北路路中布设，为地下三层岛式站台车站，设有3个出入口和2个风道，其中1号风道和2号出入口合建。车站型式为地下三层岛式，采用钢筋混凝土箱形框架结构，净宽站台层20.7m，全长约154.04m，南部和二号线大行宫站的接点已建成。车站室外地坪设计标高为10.674m（吴淞高程系），设计轨顶标高为-10.556~-10.566m（吴淞高程系），车站底板底面标高为-12.000（吴淞高程系），顶板覆土厚度为3.2m左右。本站中心里程K22+608.754，设计范围K22+607.254～K22+785.094（内衬墙内侧～内衬墙内侧）。本车站基坑总长158.14m，车站中部标准段基坑宽22.3m，基坑深度23.24m；端头井宽26.3m，基坑深24.47m。主体基坑支护结构采用1000mm厚地下连续墙+内支撑的结构形式，主要墙幅宽度6m，标准段地连墙深度为41.24m，地下连续墙采用H型钢接头。南端和原二号线对接。围护连续墙与主体侧墙组成复合式结构，主体侧墙外设置附加防水层；第一道混凝土撑结合盖挖系统设置，第一道混凝土撑兼盖挖顶板横梁尺寸1000×1200mm，主要间距为9m；其下设五道钢支撑，主要间距为3m；第一道混凝土撑纵向连系梁兼盖挖顶板纵梁尺寸1000×1400mm；地连墙顶冠梁尺寸1200×1400mm；内撑系统的临时立柱采用Ф609mm钢支撑，壁厚16mm，内填C35的微膨胀混凝土的钢管混凝土柱；临时立柱采用Ф1200mm的钻孔灌注桩基础。监测工作从围护结构施工开始前进行，直至完成结构施工封顶并回填结束。基坑设计环境安全控制为特级，围护结构最大水平位移≤0.1%H且不大于30mm，地面最大沉降≤0.1%H（H为基坑开挖深度）。基坑预计监测时间：2011年3月1日至2013年8月31日，预计为32个月,884天，实际监测时间据现场调整。南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案31.2工程环境地铁3号线大行宫站位于城市中心的文化、办公和商业区的交通主干道之上，周围建构筑密集（东侧为南京图书馆（9层），车站西侧为江宁织造府（风亭与之合建）。南面为中山东路与太平北路交叉口，路面以下有南京地铁二号线大行宫站，西面为金陵红楼梦文化博物馆），地下管道密布，施工环境条件差，如车站顶部南北方向主要管线有Φ500铸铁给水管（埋深1.1m）、Φ450砼雨水管（埋深1.7m）、Φ150铸铁给水管（埋深1m）、Φ450砼污水管（埋深2.7m）；车站南端东西方向有Φ900砼雨水管（埋深2.5m）。土方开挖造成的坑底隆起、支护结构侧向位移和降水施工导致的基坑外围地下水位下降均可能引起周围建构筑物和地下管线的不均匀沉降，影响其安全使用。车站地下水丰富，基坑底位于粉细砂层，施工过程容易渗水涌砂，特别是承压水对基底稳定及基坑安全影响较大。1.3工程地质、水文地质条件1.3.1工程地质条件根据区域地质资料，南京地区现代地壳运动处于相对稳定阶段，并以继续性缓慢抬升为主要特点；南京地区地震水平，无论从强度和频度上来看，地震活动水平属中等偏下，有史以来最大震级未超过5级，周围外来地震活动对南京的影响也小。根据南京市区基岩地质图，近场地北西向南京—湖熟断裂于长江路以北通过太平北路，现场勘察揭示场内下伏岩体较为完整，未发现有断裂构造形迹，表明场内无断裂破碎带通过。综上所述，拟建场地基本稳定，适宜工程建设。位于古秦淮河河床~漫滩相沉积地貌单元区，岩土层分布较为均匀。受人类活动影响，填土层厚度较大，为2.6~5.5m，北端和东侧局部地段有暗塘所致的淤泥质填土分布。填土层之下，深度26.6~28.8m以上为全新世中晚期沉积的粉土、粉细砂、软粘性土的交互沉积层，其下为全新世早期沉积的③-4b2-3层粉质粘土、③-4c1-2+b1-2层粉土、粉砂与粉质粘土的交互层和③-4e含卵砾石粉质粘土。下伏基岩埋深为36.2~38.9m，岩性为白垩系葛村组（K1g）泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。地基土特征自上而下分述如下：(1)①-1杂填土,松散~稍密,低强度，中高压缩性，密实度、均匀性差，属弱透水层工程性质差，开挖易涌水、坍塌；南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案4(2)①-2素填土,软~可塑,强度低，中高压缩性，均匀性差，属弱透水层,工程性质不良，开挖易坍塌；(3)①-3淤泥质填土，流塑，强度极低，高压缩性，属弱透水层，工程性质极差，开挖易流动；(4)②-1b2-3粉质粘土，软~可塑，强度较低，中高压缩性，渗透性弱，属微~弱透水层，工程性质一般，开挖时土体相对稳定；(5)②-1c3粉土夹粉质粘土、淤泥质粉质粘土，粉土稍密，粉质粘土、淤泥质粉质粘土流塑，强度较低，中等~中高压缩性，属弱透水层，水平向渗透性相对较好工程性质不良，开挖易产生流砂；(6)②-3d3粉砂，稍密，局部松散，强度较低，中等压缩性，属弱透水~透水层，为可液化土，工程性质不良，开挖易产生流砂；(7)②-3c3粉土夹粉质粘土，粉土稍密、粉质粘土流塑，强度较低，中等~中高压缩性，属弱透水层，水平向渗透性相对较好，为可液化土工程性质不良，开挖易产生流砂；(8)②-4d2粉细砂，中密，中等强度，中等压缩性，属透水层，工程性质一般，开挖易产生流砂；(9)③-4b2-3粉质粘土，可~软塑，中等强度，中等压缩性，属弱~微透水层，工程性质一般；(10)③-4c1-2+b1-2粉土、粉砂与粉质粘土互层，粉质粘土可~硬塑，粉土、粉砂中密~密实，中等强度，中等~中低压缩性，透水性不均匀，属弱透水层工程性质一般；(11)③-4e含卵砾石粉质粘土，软~可塑中高强度，中低压缩性，属弱透水层，工程性质一般；(12)K1g-2泥质粉砂岩、粉砂岩泥岩，强风化，强度较高，低压缩性，属弱~微透水层，工程性质较好；(13)K1g-3泥质粉砂岩、粉砂岩泥岩，中风化，强度高，岩体较完整，属不透水层，工程性质好。根据地质勘察资料，车站场地位于古秦淮河河床~漫滩相沉积地貌单元区，填土层之下分布有厚层的粉性土和砂性土，地下水埋藏浅，且水量丰富。对于深基坑工程而言，其工程地质条件和水文地质条件不良。根据场地现状地面高程和地下室底板设计标高估南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案5算，本工程基坑开挖深度在现状地面下23m左右。基坑开挖深度范围侧壁土层为①层松软人工填土、②-1b2-3层软~可塑粉质粘土、②-1c3和②-3c3层稍密粉土夹流塑粘性土、②-3d3层稍密（局部松散）粉砂和②-4d2层中密粉细砂，坑底土层为②-4d2层中密粉细砂。①层填土密实度、均匀性差，结构松散，自稳性差，透水性好，开挖易出现涌水坍塌现象，其中暗塘范围的①-3层淤泥质填土工程性质极差，开挖易流动。零星分布的②-1b2-3层软~可塑粉质粘土工程性质一般，透水性较差，开挖时土体相对稳定。②-1c3层稍密粉土夹流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土、②-3d3层稍密（局部松散）粉砂、②-3c3层稍密粉土夹流塑粉质粘土和②-4d2层中密粉细砂为主要含水层，渗透性良好，土体开挖时易扰动，强度降低，并在水头差的作用下易产生流砂现象。基坑开挖会引起地面、附近建筑物和地下管线的沉降和水平位移。1.3.2水文地质条件根据勘察揭示的地层结构，场地内①层人工填土土质不均，渗透性较好，为弱透水地层；②层粉性土、砂性土和软粘性土的交互沉积层中除顶部零星分布的②-1b2-3层粉质粘土渗透性相对较弱，属微~弱透水地层之外，其余土层渗透系数为10-3~10-5cm/s，属弱透水~透水地层，一般水平向渗透性较垂直向好；③-4b2-3层粉质粘土渗透系数一般为10-5~10-6cm/s，为弱透水~微透水地层；③-4c1-2+b1-2层粉土、粉砂与粉质粘土互层和③-4e层含卵砾石粉质粘土渗透系数一般为10-4cm/s，属弱透水地层；下伏基岩透水性差。本场地地下水以孔隙潜水为主，孔隙承压水次之，基岩强风化带中有少量基岩裂隙水。（1）潜水潜水含水层为①层人工填土和②层粉土、粉细砂、软粘性土的交互沉积层，隔水底板为③-4b2-3层粉质粘土。潜水的补给来源主要为大气降水、管道渗漏和古河道含水层侧向迳流补给，以蒸发、侧向径流和逐渐下渗方式排泄。南京地区地下水位最高一般在7-8月份，最低多出现在旱季12月份至翌年3月份。本工程初、详勘外业施工时间和利用勘察资料的外业作业时间在1~4月和7~11月，期间量测的潜水稳定水位在地面以下1.2~2.5m，高程为8.12~9.72m（吴淞高程系），水位起伏和地形起伏基本一致。水位受季节性变化影响较大，年变化幅度一般在1.0m左右。南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案6（2）、承压水承压水含水层为③-4c1-2+b1-2层粉土、粉砂与粉质粘土互层和③-4e含卵砾石粉质粘土，上覆③-4b2-3层粉质粘土为相对隔水层，隔水底板为下伏岩层。承压水补给来源为地下径流以及上层孔隙潜水的越流补给，以地下径流为主要排泄方式。（3）、基岩裂隙水场地下伏基岩为白垩系葛村组（K1g）泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，裂隙呈闭合状，多泥质充填，透水性、富水性差，水量贫乏。基岩裂隙水补给来源为上覆松散地层中孔隙水的补给，由于受裂隙分布及相互连通条件的影响，迳流不畅，具多变性。但一般以侧向径流为主要排泄方式。初步勘察阶段于场内S13Z10号钻孔处量测的承压水头埋深在地面下3.1m，高程为7.74m（吴淞高程系）。该含水层常年有水，地下水位随季节不同有升降变化，雨水期水位会略有提高，其年变幅较潜水小，约为0.5m。1.4基坑设计概况本基坑工程设计由中铁第四勘察设计院集团有限公司完成。车站中心里程K22+608.754，设计范围K22+607.254～K22+785.094（内衬墙内侧～内衬墙内侧）。车站基坑总长158.14m，车站中部标准段基坑宽22.3m，基坑深度23.24m；端头井宽26.3m，基坑深24.47m。主体基坑支护结构采用1000mm厚地下连续墙+内支撑的结构形式，主要墙幅宽度6m，标准段地连墙深度为41.24m，地下连续墙采用H型钢接头。南端和原二号线对接。围护连续墙与主体侧墙组成复合式结构，主体侧墙外设置附加防水层；第一道混凝土撑结合盖挖系统设置，第一道混凝土撑兼盖挖顶板横梁尺寸1000×1200mm，主要间距为9m；其下设五道钢支撑，主要间距为3m；第一道混凝土撑纵向连系梁兼盖挖顶板纵梁尺寸1000×1400mm；地连墙顶冠梁尺寸1200×1400mm；内撑系统的临时立柱采用Ф609mm钢支撑，壁厚16mm，内填C35的微膨胀混凝土的钢管混凝土柱；临时立柱采用Ф1200mm的钻孔灌注桩基础。南京地铁3号线TA08大行宫站施工监测方案7 第二章监测方案 2.1监测目的基坑挖掘施工是一个动态过程，与之有关的稳定和环境影响也是一个动态的过程。由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件等复杂因素的影响，很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题。基坑工程的设计预测和预估能够大致描述正常施工条件下，围护结构与相邻环境的变形规律和受力范围，但必须在基坑开挖和支护期间开展严密的现场监测，以保证工程的顺利进行。周围环境往往对基坑变形有着相当严格的要求，因此基坑支护结构及周围环境的监测就显得尤为重要。一方面是为工程决策、设计修改、工程施工、安全保障和工程质量管理提供第一手监测资料和依据；另一方面，有助于快速反馈施工信息，以便使本基坑工程参建各方及时发现问题并采用最优的工程对策；还通过监测分析，为以后的设计积累经验。通过对本工程围护结构及周边环境的监测主要达到以下目的：1）根据施工现场量测的数据与设计值或报警值进行比较，如超出限定值就采取工程措施，防止基坑