苏州轨道交通工程苏州轨道交通二号线Ⅱ-TS-04标土建工程监理实施细则B1.8(深基坑工程)内容提要:专业工程特点监理工作流程监理工作控制目标及控制要点监理工作方法及措施项目监理机构(章):专业监理工程师:总监理工程师:日期:一.工程概况齐门北大街站:沿润元路东西向设于润元路与齐门北大街交叉路口下,车站外包长度445.8m,标准外包宽度19.1m,总建筑面积20244m2,设9个出入口,3组风亭。车站主体围护采用800mm厚地下连续墙,附属围护采用φ800@600mm钻孔咬合桩。均采用明挖顺做法施工。阳澄湖中路站~齐门北大街站(明挖敞开段):位于采莲路南延段中分带内,右线里程CK8+253.886~CK8+600,总长346米。采用SMW工法桩、水泥搅拌桩重力式挡土墙及边坡网喷砼护坡三种围护方式。阳澄湖中路站~齐门北大街站(明挖暗埋段):古元路口北侧由北向南穿行采莲路,以小半径由东向西穿越香城花园东侧,右线里程CK8+600~CK9+367.95,总长768米。围护结构采用800mm厚地下连续墙及φ1000@800mm(φ800@600mm)钻孔咬合桩。本工程西段头井段开挖深度18.1m,标准基坑深度约16.9m,明挖暗埋段开挖深度13.3m--16.8m。二.编制依据1.工程地质勘察报告;2.有关规范如《地下铁道工程施工及验收规范》等;3.深基坑工程施工方案;4.监理投标文件、监理规划;5.设计图纸。三.专业工程特点深基坑工程施工是包括施工降水排水、围护结构内支撑体系与土方开挖与回填施工相结合的综合施工过程,施工过程中既要考虑各施工工序自身施工特点,同时还要考虑到各施工过程相互影响、相互制约的关系。(一)、深基坑工程基本特点1、与自然地质及环境条件密切相关深基坑工程与自然条件的关系较为密切,施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件及其在施工中的变化,充分了解工程所处的工程地质及水文地质、周围环境与基坑开挖的关系及相互影响。本工程本工程结构底板位于④5层粉质粘土,微承压水主要赋存与其上④1层粉土、④3层粉砂地层,透水性好,地层稳定性差,在基坑开挖施工过程中容易产生围护结构失稳等各种安全隐患。为了确保工程的顺利施工进行和周围现有建筑物的安全,应加强施工监测,实行信息化施工,随时预报、及时处理、防患于未然。2、与主体结构的施工密切相关深基坑支护开挖所提供的空间是为主体结构的施工所用,深基坑工程施工质量的好坏直接影响到主体结构的施工,因此在满足基坑安全及周围环境保护的前提下,要合理地满足施工的易操作性和工期要求。3、技术综合性强从事深基坑工程的人员需要具备及综合运用以下各方面知识:(1)岩土工程知识和经验:能对地质勘探报告提供的描述和各类参数进行研究、分析,以合理选用参数进行支护结构的土压力计算,对基坑开挖带来的环境影响进行较为准确的预估,以及对地质情况变化带来的问题作出正确的判断和处理。(2)建筑结构和力学知识:能够了解主体结构的设计要求、掌握其与基坑围护结构的相互关系、处理好围护结构与主体结构的相互关系。(3)施工经验:熟悉地基加固、防水、降水等特种工艺的施工方法、施工流程及相关设备的选择。(二)、基坑降水工程特点工程降水是基坑工程施工中的一个难点,基坑降水不当将会导致基坑失稳等事故的发生。本工程基坑内降水采用管井降水,降水深度控制在基底以下3m,基坑外均需设置适量的水位监测孔,以监测基坑范围内的地下水位,并监测降水对周围水位的影响,控制周围地面的沉降。1、管井降水不但可用于承压水的降压降水,也可用于潜水的疏干降水;不但可用于砂性类土中,也可用于黏性类土中,本工程根据计算,基坑开挖后的抗管涌稳定性满足要求,可以只采用管井进行各层潜水的疏干施工。2、降水管井的使用寿命在1年以内,因此在降水管井设计时,并不要求很长的使用寿命。3、开挖施工不便,基坑土方开挖过程中应严格注意避免挖机碰坏井管。4、基坑降压降水并非基坑开挖到设计要求深度、做好垫层、浇好大底板即可结束,需要待上部结构的压重超过了地下水的浮力时才能终止降水,降压井封井处理较复杂,处理不好容易在底板产生渗水现象。5、本工程基坑降水采用疏干井的降水形式,基坑开挖深度范围内的土层主要为①2层素填土、③1层粘土、③2层粉质粘土、④3层粉土夹粉砂、④5层粉质粘土;基底落于④5层粉质粘土、⑤1层粘土、⑤2层粉质粘土。其中3层粉土夹粉砂层含水量较大,其余土层含水量较小,因此基坑降水时出水量预计不大,为保证降水效果,应切实保证降水管井施工质量。(三)、内支撑结构工程特点在基坑工程中,支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系,本工程的内支撑结构沿深度方向设置四道支撑,第一道为钢筋混凝土支撑,其余为钢支撑,两种支撑方式的结合,能有效的保证基坑的稳定。1、钢筋混凝土支撑强度大、变形小,强度的安全可靠性强,施工方便,但支撑浇筑和养护时间长,钢筋混凝土支撑拆除困难,拆除工作比较繁重,爆破拆除时对周围环境有影响,材料的回收利用率低。钢筋混凝土支撑不但可承受压力,还可以承受拉力,因此它既可以承担地下连续墙后被动土压力,还可以承担极端情况下地连墙外移而产生的拉力,因此较钢支撑结构能更有效的保证深基坑工程的安全。2、钢支撑便于安装和拆除,材料的消耗量小,可以施加预应力以合理地控制基坑变形,钢支撑的架设速度较快,有利于缩短工期,但是钢支撑系统的整体刚度较弱。钢支撑仅能承受压力,不能承受拉力,因此它能有效阻止地下连续墙向基坑内侧变形,但对地连墙的外移无约束力。(四)、土方开挖工程特点本工程的的支撑较密,钢筋混凝土水平支撑间距为6m,钢支撑间距为3m,出土较困难,难以采用挖机直接挖土,需采用长臂挖机在基坑边挖土和小挖机基坑配合挖土的方式。因基坑较宽(29.3m),同时受场地条件限制,基坑西侧无挖机运作空间,所有土方均需在基坑东侧挖出后运输,这样挖土工效较低,为了给小挖机留有足够的施工空间,只有土层下降到上一道支撑架设后,小挖机才有足够的工作空间,土方开挖较慢,基坑晾晒的时间可能较长,因此在土方开挖施工时需要做好全过程监测跟踪,及时提供监测数据,一旦达到报警值,立即把支撑加上,并施加预应力。基坑开挖深度范围内的土层主要为①2层素填土、③1层粘土、③2层粉质粘土、④3层粉土夹粉砂、④5层粉质粘土;基底落于④5层粉质粘土、⑤1层粘土、⑤2层粉质粘土。其中④3层粉土夹粉砂层透水性好,地层稳定性差,扰动后土层强度将明显降低,施工过程中易产生涌水、涌砂等现象,土方开挖过程中应重点控制。(五)、土方回填工程特点由于该工程的地理位置、周边环境的特殊性,决定着该项工程工期的紧迫性和施工的复杂性。这就要求施工前作好技术交底工作,加强施工过程中的技术指导,严格控制施工质量。基坑回填前,必须在顶板和地下管线结构到达设计强度后并完成外防水施工,在回填过程中严格遵循分层回填,水平压实的施工原则,满足设计要求的压实度≥93%的规定。同时加强施工监测,实施信息化施工,确保主体结构的安全和变形要求。根据苏州轨道交通有限公司招标文件要求,本工程土方回填至结构顶板以上50cm处,然后交由其他施工单位回填施工,因此需要求施工单位在做好本施工单位施工内容的同时配合好其他单位的进场回填施工。四.监理工作流程根据各施工工序的施工特点,为有效控制工程施工质量,特制定以下监理工作流程,详见附图:基坑降水监理工作流程图、土方开挖监理工作流程图、内支撑体系监理工作流程图。五.监理工作控制目标及控制要点(一)、监理控制目标1、深基坑工程基本控制目标(1)、安全可靠性:确保基坑工程的安全和周围环境的安全。(2)、经济合理性:基坑工程在支护结构安全可靠的前提下,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究保证其经济合理性。(3)、施工便利性和工期保证性:在安全可靠经济合理的前提下,最大限度地满足便利施工和缩短工期的要求。2、基坑降水监理控制目标本工程的基坑降水采用管井降水的方法,在达到降水管井施工质量的前提下,基坑降水应达到以下目标:(1)、防止基坑四周及基底的渗水,保证坑底干燥,便于施工开挖。(2)、增加基坑四周及坑底的稳定性,防止四周或坑底的土层颗粒流失,防止流砂产生。(3)、减少土体含水量,有效提高土体物理力学性能指标,增加被动区土抗力,减少主动区土体侧压力,从而提高支护体系的稳定性和强度保证,减少支护体系的变形。(4)、提高土体固结程度,增加地基土抗剪强度。降低地下水位,减少土体含水量,提高土体固结程度,减少土中孔隙水压力,增加土中有效应力,相应的土体抗剪强度得到增强。(5)、降低下部承压水水头,减少承压水头对基坑底板的顶托力,防止基坑突涌。3、内支撑体系监理控制目标(1)、严格按设计要求及时可靠地设置支撑和稳定体系,支撑位置符合要求。(2)、钢筋混凝土支撑施工质量符合设计及规范要求,混凝土强度符合设计要求。(3)、钢支撑各支撑杆件之间连接符合设计及规范要求,钢支撑预加轴力施加及时且符合设计要求。(4)、支撑拆除顺序符合要求,有效地保证基坑施工安全。4、土方开挖与回填监理控制目标(1)、基坑土方开挖按照先浅后深的原则进行,且分段分层开挖。开挖标高符合设计要求,避免出现超挖现象。(2)、减少土方开挖过程中的土体扰动范围,最大限度减少基坑四周土体位移量和差异位移量,保证基坑安全。(3)、土方回填质量符合设计及规范要求,回填土的密实度符合江苏省及苏州市市政工程道路施工及验收技术规程的要求。(二)监理控制要点1、基坑降水监理控制要点(1)、降水管井的井深,应根据降水目的的含水层的位置、计算得出的设计动水位深度、允许井损失的大小、过滤器的工作部分长度以及沉淀管的长度确定,当降水管井抽水时间较长时,井深尚应考虑地下水位的变幅。本工程经施工单位计算申报、设计单位批准后并经专家评审审核,确定在基坑施工范围内布置8口疏干井,井深为地面以下22米,在降水井钻孔完成后监理人员将对井深进行验收,确保井深满足要求。(2)、降水管井的井管选择应符合以下要求:井管应具有足够的抗压、抗拉、抗弯强度,以保证井管能以承受井壁地层和滤料的侧向压力及井管的全部重量;井管应无缺损、裂缝、弯曲等缺陷,管端面与管轴线垂直且无毛刺,保证井管连接后垂直;井管内壁应光滑、圆整,以保证抽水设备顺利安装和洗井施工;井管材质应无毒,对地下水质不构成污染;井管内径应满足抽水设备的要求;过滤管应有较大的孔隙率,以尽可能增加管井的出水量。本工程降水井管井采用钢筋砼管材,管材进场后监理人员将对进场的材料进行验收,确保使用的井管均为合格品,避免已破坏等不合格管材用于本工程中。(3)、降水管井设计与施工应在具备必要的水文地质和工程地质的基础之上进行,如果已有资料不能满足要求时,则应补作勘察工作。本工程根据苏州轨道交通有限公司提供的勘察资料进行降水井设计,降水井的布置已经经设计确认和专家评审通过。(4)、降水管井钻进井身直径应不小于设计井径,井身顶角偏斜应不超过1%。(5)、在降水管井的钻进中,应尽量采用粘度、密度和含砂量小的泥浆,有条件利用自然浆的情况下尽量不使用人工泥浆,以降低洗井的难度,尽可能的降低井损失。根据本工程施工的实际情况,在降水管井钻进过程中采用自然造浆,可有效降低洗井的难度,为降水井的有效运行打下良好基础。(6)、降水井管安装应满足以下要求:井管应安装在井正中,以保证滤料厚度均匀,井管安装应尽量设置找中器,其数量根据井深确定,找中器直径小于井径30~50mm;井管应座落在原状土层上,不能悬空,避免井管下沉;井管连接应圆直、牢固,本工程井管材料采用钢筋砼管材,管材连接采用焊接的连接方式,在两管井焊接完毕并下放之前,现场监理人员将对焊接质量进行检查,经检查合格后方允许施工单位下放,确保井管的连接质量,同时在下放过程中应保证井管的垂直度符合要求,确保井管偏斜度小于1度;过滤管位置准确,安装位置偏差小于±300mm,本工程采用的钢筋砼管井过滤管位置为预留,管井材料进场后监理人员将进行验收,同时为保证降水效果,井管下放前应在过滤管位置包裹缠绕滤网,避免过滤管滤口堵塞,影响降水效果;按