上海市轨道交通7号线一期汶水路站基坑施工监测方案

上海市轨道交通7号线一期汶水路站基坑施工监测方案上海第一海洋地质工程有限公司2005年6月目录1．工程概况2．监测方案的编制依据3．监测方案的编制原则4．施工监测的目的5．监测内容6．监测的方法和监测点布置7．监测工序和测点保护8．监测频率及报警值9．管理网络、信息反馈及质量控制10.监测点布置图上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第1页共18页上海市轨道交通7号线一期汶水路站基坑施工监测方案1．工程概况上海轨道交通7号线一期是上海市重点工程，工程北起外环路站南至东安路站，沿线途经宝山、普陀、静安和徐汇四个区，全程约20公里。本工程由上海轨道交通申松线发展有限公司投资建设。1.1工程建筑概况（1）本站位于沪太路、汶水路，呈南北向布置。车站起点里程为SDK6+729.21，车站中心里程为SDK6+803.21，车站终点里程为SDK6+904.11。（2）车站主体部分位于沪太路西侧地块内，原申联木器厂将被拆除，施工区域占用绿化带及人行道。车站为地下二层，共设3个出入口，其中1号出入口位于车站东侧，通过地下通道横穿沪太路。2、3号出入口位于车站西侧。（3）本站主体建筑面积为7310.97m2（不包括1号出入口），车站中心处顶板覆土2.44m；车站中心处底板埋深15.114m。（4）工程自然土地面标高为+4.500m，标准段（有效站台中心处）开挖深度为15.314m，北端头井开挖深度为17.262m；南端头井开挖深度为16.912m。1.2工程结构概况汶水路车站结构为地下二层钢筋砼框架结构。结构采用顺筑法施工。基坑开挖前采用坑内深井预降水，地下连续墙在基坑开挖阶段作上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第2页共18页为支护结构，并与后浇的内衬墙共同组成永久性结构的侧墙。1.3围护结构概况（1）地下连续墙车站主体部分基坑围护采用地下墙，端头井墙厚为800㎜，墙深为27m；标准段墙厚为600㎜，墙深为25m；共计74幅。共410延长米。地下墙采用柔性接头形式。砼设计强度等级为Ｃ30，抗渗等级为Ｐ8，施工时砼强度等级提高一级采用砼Ｃ35Ｐ8。（2）支撑立柱工程支撑立柱均采用钻孔灌注桩，桩径为Φ800，桩总根数为30根，桩长端头井为12m，上接19.26m的460×460格构柱，标准段为13.5m，上接17.16m的格构柱。格构柱插入钻孔灌注桩内2.6m。砼设计强度为C30。（3）基坑开挖及支撑车站主体结构标准段坑内尺寸为149.9m×18.4m，南、北端头井坑内尺寸为13m×22.4m，基坑总面积约3402m2，土方量约为53232m3。端头井挖土深度为南端头井为16.8m、北端头井为17.2m；标准段挖土深度为15.3m。支撑设计水平间距为3m左右,车站标准段采用四道钢支撑，第一道支撑为Φ580×12mm钢管支撑，其余均为Φ609×16mm钢管支撑。端头井采用五道钢斜撑。（4）土体加固在端头井与标准段连接的转角处地下连续墙外侧采用Φ700搅拌桩土体加固，加固深为自然地坪下去18m。上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第3页共18页1.4工程地质和水文地质（1）地形、地貌及场地现状工程场地位于宝山区，拟建场区地势平坦，地面标高（吴凇高程）在4.1m~5.5m左右。属于滨海平原地貌类型。（2）地基土的构成与特征经勘查，汶水路站场区约50m深度范围内，均为第四纪松散沉积物，属第四系河口、滨海、浅海、湖泽相沉积层，主要由饱和性粘性土、粉性土及砂性土组成，一般具有成层分布特点。本站场地内各饱和土层的土性描述与特征见《土层特性表》。层号土层名称层底标高（m）层厚（m）含水量W（%）重度γ0kN/m3直剪固快（峰值）粘聚力C（kPa）内磨擦角Φo①1填土3.72～1.251.30～3.00①2浜土②1粉质粘土2.72～-0.860.80～1.803218.41822③灰色淤泥质粉质粘土-1.60～-2.022.50～4.5038.517.71220④灰色淤泥质粘土-10.48～-11.248.70～9.6050.616.61411⑥粉质粘土-14.88～-16.244.40～5.5024.919.44517⑦1-1草黄色砂质粉土-19.60～-21.383.60～6.5030.618.6032⑦1-2粉砂-25.18～-27.613.8～7.131.518.3033（3）地下水①地下水类型汶水路站场地地下水主要有浅部土层中的潜水和深部粉性土层中的承压水。承压水位一般低于潜水位。浅部土层中的潜水水位埋深上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第4页共18页为1.00～1.40m；第⑦1-1层承压水水位埋深为3～11m。潜水位和承压水位随季节、气候等因素而有所变化，特别是浅层粉性土分布区，其潜水位受潮汐影响较明显。通过现场试验测得第⑦1-1层承压水水位埋深为4.06～4.70m。②地下水水质根据钻孔进行水样分析试验，判定地下水对砼一般无腐蚀性，但场区内地下水对钢结构有弱腐蚀性。（4）不良地质现象①浅层沼气汶水路站在勘查时没有发现沼气溢出现象。②暗滨汶水路车站拟建场地有2条暗滨分布，暗滨分布范围详见《上海市历史河流分布图》。（5）场地地震效应本场地属建筑抗震不利地段，为Ⅳ类场地，地基土为软弱场地土，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组。按地震设防烈度7度，根据《岩土工程勘察规范》第7.2.1条规定，当建筑场地地基20米深度范围内存在饱和砂土及砂质粉土时，应判别其在地震时的液化可能性，并确定整个地基的液化危险性等级。本场地20米深度范围内无饱和砂土及砂质粉土层存在，因此场地地基土不液化。1.5工程环境周边建筑物、地下管线和地面交通等详见下表上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第5页共18页地下管线序管线种类规格埋深（m）位置对施工的影响1电力1孔0.7沪太路顶管接收井施工时需搬迁并复原2电话24孔1.0顶管接收井施工时需搬迁并复原3军话1孔0.7顶管接收井施工时需搬迁并复原4废弃（信息）1.6顶管接收井施工时需搬迁空中障碍物序种类数量离地高度位置对施工的影响7高压空架线及电杆68m主体结构东侧主体结构施工时需搬迁8变压器11m主体结构东侧主体结构施工时需搬迁9通讯175m主体结构东侧主体结构施工时需搬迁10路灯箱灯杆21.5m主体结构东侧主体结构施工时需搬迁11红绿灯灯杆212m主体结构东侧主体结构施工时需搬迁地面障碍物序种类规格数量位置对施工的影响12行道树胸径5cm850绿化带主体结构施工时需搬迁13岗亭1沪太路非机动车道主体结构施工时需搬迁上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第6页共18页14电话亭2沪太路人行道主体结构施工时需搬迁15电话接线箱2沪太路人行道主体结构施工时需搬迁邻近建（构）筑物序名称结构形式位置离主体结构最近距离对施工的影响16加油站框架南瑞头井26m加强监测17龙珠花苑三层砖混西侧近6m加强监测现有道路状况序位置路幅总宽度人非道数机动车道数18沪太路2524经过公交车辆序公司/路牌通行时间每日发车班次197025.55-23.10147207675.51-22.4114421767B5.46-22.3114322685.09-22.39158239235.50-22.00138邻近桥梁序桥面宽度人非车道数机动车道数备注2425m241.6工程保护等级根据环境和基坑具体情况和具体设计内容汶水路站保护等级为二级。上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第7页共18页2．监测方案的编制依据制定本监测方案的主要依据为：⑴上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）；⑵上海市工程建设规范《基坑工程设计规范》（DGJ08-61-97）；⑶上海地铁基坑工程施工规范（SZ-08-2000）；⑷国家一、二等水准测量规范(GB50026-93)；⑸工程测量规范（GB12897-91）；⑹本工程的地理、地质、水文条件和工程招标、设计等有关资料。3．监测方案的编制原则根据本工程特点和对监测的技术要求并结合施工现场实际情况，监测工作应按以下要求进行：（1）基坑本身及其周围基坑开挖深度2倍范围内的建筑物、地下管线作为本工程监测对象；（2）对道路下重要管线进行重点监测；（3）设置的监测内容和监测项目必须符合有关规范及设计要求，并能结合现场实际全面反映工程施工过程中基坑本身和工程环境的变化情况；（4）采用的监测方法、仪器、材料和监测频率应符合设计和规范要求；（5）监测数据的测试、采集应做到全面、及时、准确；监测数据的整理和提交应满足信息化施工的要求。4．施工监测的目的（1）对基坑施工期间基坑变形和其影响范围内的环境变形、被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目或量值进行测量，及时和全面上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第8页共18页地反映它们的变化情况，实现信息化施工，并将监测数据作为判断基坑安全和环境安全的重要依据；（2）为修正设计和施工参数、预估发展趋势、确保工程质量及周边管线的安全运营提供实测数据，是设计和施工的重要补充手段；（3）为理论验证提供对比数据，为优化施工方案提供依据；（4）积累区域性设计、施工、监测的经验。5．监测内容（1）围护体水平位移（测斜）（2）围护体顶部水平位移（3）围护体顶部垂直位移（沉降）（4）支撑轴力（5）地下水位（6）基坑周围地表沉降（7）周围建筑物沉降、倾斜、裂缝（8）地下管线沉降（9）立柱沉降6．监测的方法和监测点布置6.1围护体水平位移（测点布置参见后附的示意图，以下均同）（1）监测方法本项监测是深入到围护体内部，用测斜仪自下而上测量预先埋设在围护体内的测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施工过程中，围护体因相应位置土体的挖除对其整体水平位移的影响程度，分析围护体在各深度上的稳定情况。仪器：北京航天万新科技有限公司CX-01测斜仪量程：±50°；分辨率：0.02mm；系统总精度：每15米测管±4mm。上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第9页共18页（2）测点布置测点布置在沿基坑纵轴方向的两侧长边的地下连续墙、SMW工法桩中，间距为25m左右即每一开挖段（25米左右）基坑两侧均布设一个。共布设23个，其中车站标准段基坑布点为16个，编号为CX1~CX16；出入口基坑布点为7个，编号为CX17～CX23。测斜管为外径70mm、内径66mm内壁有十字滑槽的PVC管，管长与相应地下连续墙、SMW桩等深，固定在钢筋笼或H型钢上随之一起埋入地下连续墙或桩中。安装测斜管时，其一对槽口必须与基坑边线垂直，上下管口用盖子密封，安装完成后立即灌注清水，防止泥浆渗入管内。测斜管管口设可靠的保护装置。6.2围护体顶部水平位移（1）监测方法利用前视固定点形成的测量基线，用经纬仪测量围护体顶部各测点与基线间距离的变化；如果视线受限制，则建立平面控制网，采用全站仪测水平角、水平距进行计算，从而了解围护体因相应位置土体的挖除对其顶部水平位移的影响程度，分析围护体的稳定情况。仪器：瑞士Leica1201全站仪；精度：1″(1+1ppm*D)。（2）测点布置测点沿基坑周边布置，间距为25m左右即每一开挖段（25米左右）基坑两侧均布设一个，共计23个，其中车站标准段基坑布点为16个，编号为Q1～Q16；出入口基坑布点为7个,编号为Q17～Q23。在围护墙体顶部的测点处埋入顶部为光滑的凸球面的钢制测钉。测钉与混凝土体间不应有松动。6.3围护墙顶部垂直位移(沉降)（1）监测方法上海市轨道交通7号线汶水路站基坑施工监测方案第10页共18页建立高程控制网,利用精密水准仪观测测点高程变化情况，从而了解围护体因相应位置土体的挖除对其竖直方向上的影响程度，分析围护体的稳定情况。仪器：苏光DSZ2+FS1精密水准仪；精度：±0.7mm/km。（2）测点布置测点布置与埋设同“6.2围护体顶部水平位移”。共计23个，编号为Q1～Q23。6.4支撑轴力（1）监测方法钢支撑采用支撑轴力计来监测其支撑轴力的变化，从而了解围护体及支撑体系因相应位置土体的挖除