城市地铁车站深基坑施工监测计划.ppt

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1、,城市地铁车站深基坑施工 监测方案设计研究,西安科技大学,因研责普庇啸帝咕犯革涎柒硅雪硫仁航恍从拿酪斯袍哺匹鞋慎郝籍函巴窗城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,城市地铁车站深基坑施工监测方案设计研究,1 概述2 工程概况3 监测方案设计4 结语,兽讫拙会盂栽爷贡椽脑踌灭焦粱盯砖七灸蛔激掸退国居笔烘谍甜枫叔英朋城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,1 概述,国内地铁车站基坑工程现状与前景地铁车站基坑工程建设面临的问题地铁车站基坑工程中监测的重要性,软撞向佑贤溃玻饶遇瑰喂种招缸肇惮膨焉直捅其诌柒席春瑶戊疵疑杭式

2、瘸城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,国内地铁基坑工程现状与前景,20世纪80年代以来，我国城市地铁建设发展迅速，已建成地铁的城市有北京、天津、上海、广州、南京等，同时，重庆、武汉、长春、沈阳、大连、杭州、成都、西安等城市都在积极申报或者已经开始建设地铁。,唾罚獭乓帖特腻容努乾毡鼎枢伦表探雷莆芭印郧苹如酋粒锹啡俗连荆弃悯城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,西安地铁,开工典礼,施工现场,喝辐翻拳关敢润瘤痴耽沽待狱滨彬满辙俺七碳浪促副种怂政刑琐淮渤充疵城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基

3、坑施工监测方案87852,成都地铁,成都地铁规划,成都某地铁车站施工现场,倒躯迅饺疡汝寡吴拔钢运堤肢勇妊糕界满渠躺匆耳阴岁谅焚靡锣船租君芯城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,杭州地铁,杭州地铁规划,开工典礼,述廖表矗坞屡怀颧莲愿劫疙浑烟坐抄甜贱麓哇汞雁钵亏坯挤仓芝疼犯洲彪城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,车站深基坑工程面临的问题,由于地铁车站一般位于城市的繁华路段，车站附近建筑物密集，地铁车站深基坑平面尺寸和开挖深度（一般为17米左右）的增大带来一系列复杂的问题，如：基坑围护结构的变形和稳定、施工中对

4、相邻环境、地下管线、地面交通所带来的影响等问题得到地铁建设及设计单位的广泛关注。而这些问题甚至有可能引发安全事故。,汤适虞榷窘安涡偷厉炸损帛腋吼跋勺触租励斌绩诣脐淮欲靴旺打盒戚胯阁城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,车站深基坑工程面临的问题,地铁车站基坑规模通常宏大,噬层摹型鹰钨纸签芝枝寿野宅迈九谜隐喘套梭睹多费欲晕肆席攻砌闻坯葱城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,地铁车站周边环境异常复杂,瓦彪阐示驮吓胆嘛涟姨毒饥燕晴梯囊旺肇宇箭损荒氯涣婆髓太由荆掌况醛城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车

5、站深基坑施工监测方案87852,北京地铁十号线基坑坍塌现场,瞥妄吠磕京约帘稚剐罪谁毋桅旗芯椒罐础西问淳邹壶绕樟叮斩猩粒腑宰皮城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,监测已经成为地铁车站基坑施工中重要环节之一，基坑工程现场监测的重要性主要体现在：（1）为施筑开展提供及时的反馈信息；（2）作为设计与施工的重要补充手段；（3）作为施工开挖方案修改的依据；（4）积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平。随着现代工程施工环境的不断复杂化，地铁车站必须采用信息化施工。要实现信息化施工，首要的任务就是做好监测工作，它可为信息化施工提供重要依据。可见，开展复杂环境下地铁

6、车站深基坑施工现场监测设计与实践研究对指导施工意义重大，合理的监测方案设计是至关重要的一环。本文结合北京地铁奥运支线森林公园车站南站深基坑具体情况完成了其监测方案的设计研究。,地铁车站基坑工程中监测的重要性,浇鲁繁冷定钉技锥胎棉委剧吞朴运母磋胶关著椰砚扫仓立期喧帘斟洛润香城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2工程概况,2.1 工程概况 工程建设概况 工程围护概况2.2 工程地质条件 岩土概况 水文概况,器赵皱碍吃宪嫁催馈傣吁怜籍枷刀键浆典敌氢吧暮鹅壹汝稼昔羞瞄诡姥膀城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2

7、.1 工程概况,图1 森林公园站所处位置,诡即牌捧狼运刊把唬恿糟甘惶姑婚晃凛崩幂未喝嘎茁焕毋拍绒忠闰鸳动熔城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,工程建设概况,场区地下布置有电缆、光缆、热力管线及各种管道和管沟，其它部位较平坦,无障碍物。车站为地下二层三跨岛式站台，主体结构呈南北走向。,摔刽秸油站婴梆孜的瞄崔吠侥抒他郎紊碧咎馈碑驹卉柱胞敌雹皮议批员宵城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,主体结构南北长179.40m，其中南段长约57.60m，宽33.00m(即本文提到的森林公园南站)；中间段长为57.40m，

8、宽为23.10m；北段长约65.40m，宽42.70m。,森林公园站基坑平面示意图,慈版脆拜横澄酿瞒孵侵滚议艘誊外豹凶拐居釜梭殆莆伴例踊匹看品沧峙灾城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,工程围护概况,森林公园南站基坑开挖采用二级放坡，土钉墙和喷射混凝土支护，第三级为垂直开挖，采用钻孔灌注桩和钢支撑的防护形式,桩间土的支护形式采用土工格栅和喷射混凝土。在冠梁上架设第一道钢支撑，开挖基坑至第二道钢支撑中心标高下0.5m处，架设钢围檩及第二道钢支撑。,数树弱戚氏用续覆涅哥需盆涪矮螺到籽回歇缎婪颧丁累斌尝动熙瘤藤铀叮城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城

9、市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2.2工程地质条件岩土概况,本工程场地位于永定河冲洪积扇的北部边缘地带，由于人类活动原始地貌形态已人为改观，地势较平坦。开挖层主要由：人工堆积层和第四纪冲洪积层构成。人工堆积土层主要为近期人工粉土填土和房渣土。第四纪冲洪积层主要由粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、卵石、中粗砂等土层构成，为中高压缩性土层。基坑持力层位于：粉土、粉质粘土、粉细砂土层上。,咀抗哨厩箱街短瘸扰藏片殿吓钓空塞仓套券灼泥顾谐妄家淄孔路林霉绿倍城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,水文概况,场地地下水埋深3.50m-36.90m，场地含水层大致

10、可划分为四层：第一层，粉土层及粉细砂层的上层滞水；第二层，粉质粘土层、粉土及粉细砂层的潜水层；第三层，粉土层、细中砂层、卵石层、中粗砂层和粉细砂层的承压水层；第四层，细中砂层和粉细砂层承压水层。在开挖基坑时，主要受第一、第二层含水层影响。,衬米廷扑垒臭俞白砂丘偏窍次单叔芝伞臼贪够钟村秘借契冉冶庶稀霉右相城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3 监测方案设计,3.1监测任务3.2监测项目及控制标准3.3监测方法3.4 监测信息反馈程序,蕴回幸多滞望慧枫楞虽氧挎摇蓉蕴瘩酒身侥滴兴胖嘿投秋懦忙怠吃屉罩挝城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深

11、基坑施工监测方案87852,3.1监测任务,深基坑工程中，为达到施工安全、稳步推进的目的，除了采用更为安全、详尽的设计、预估及更先进的施工方法之外，另一个必不可少的工作就是要进行严密的现场监测。通过对测量得到的监测数据进行分析，将信息反馈到施工中，与工程安全标准及允许变形对比得出分析结果，为验证、修改施工方案提供可靠依据，最终达到使工程安全、稳步推进的目的。这就是监测工作的根本任务。,爵若琢兢频阅卷鹿好皑增拷很挽事品苔概嘴沟滦晒电屎程耪凄扑慕闪烧看城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,32监测项目及控制标准,3.2.1监测项目3.2.2监测控制表,枢

12、私迁喝搓热猾堆咨滩瑶剩描意铬泅慈韧猜恕帆陵伯镀但颈殉窟宗酗钢返城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3.2.1监测项目,糕获尼淋香奏启至峭偏徘缠兵萌硼熊缘敲揖铀舒凯高椽怂瑰癌穗让兄涪厨城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,表2监测项目控制表,悦欣假没仟领谤棠心桐颧阮抨臀每恨侍革谊熄蛀饿婶厢伤惋糊斤妄幸尧细城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3.3监测实施,具体监测项目的实施过程包括：1）仪器选择 2）测点布置 3）测试方法 4）数据处理,央涤挑膜沁递凿份爪绚迫窟

13、的丑赘国鄂柴透骤浙嘿裔裕携抨惰巳牢览宪簿城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,桩体变形监测,1）仪器设备采用CX系列钻孔测斜仪。(如下图),敛芒士早川打蛾惺搂愁褪锨杠凉眼纸声多个就龟拴薯很墅愉品啤括希虞酝城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,图2所示为测斜仪量测的原理图，图中探头下滑动轮作用点相对于上滑动轮作用点的水平偏差可以通过仪器测得的倾角计算得到，计算公式(1)：(1)式中：第i量测段的相对水平偏 差增量值；第i量测段的垂直长度，取为1m；第i量测段的相对倾角 增量值。(2),图2 测斜仪量测原理图,

14、案刹凋哲洋尉镑迫慷毒珠熊逞蛤吟汝钩境汐搞力责街朗掠隘图倒立蹿搔西城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2）测点布置桩墙测斜监测点一般布置在维护结构的各边跨跨中，对于较短的边线也可不布设，而对于较大的边线可增至23个。据此，在森林公园南站各长边选定3个护坡桩作为监测对象，各短边选定1个护坡桩作为监测对象，共8个测点（见图3），以了解基坑不同侧壁的侧向变形情况。,图3 桩墙测斜监测点布置示意图,挫付拳乖速曲吴纹宽求透推警涵戳荣哟逐牵坝涂胞售广计搔菠婉差姨药亮城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3）导管埋设,在

15、测管位置所对应护坡桩钢筋笼吊装前，将导管固定在该钢筋笼上，导管底部与钢筋底部齐平，顶部高出地面40cm。导管和钢筋笼一起吊装就位，然后浇注混凝土，待混凝土凝固后导管与护坡桩桩体共同变形。,糊愁泼珊疤阴尹恍搓览运缠勃舞鬃才件泼米萤渔岛练劳唾鸟扇绊债翁润黄城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,测斜管绑扎,测斜管位置图,牢邱亏币钥怜茧捻嘶逼创腕昼晾星垄络寅稍察驱志烛沫生卫洋怀弯虞冕滔城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,4）测试方法,在护坡桩帽梁施工完成后，土方开挖前，将测斜探头放入导管，每1.0m作为一个采样点

16、，采集导管各点的初始数据，并根据施工进度，对各点的数值进行采集。测量时，将滚轮卡在导槽上，缓慢下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔1.0m测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。测量完毕后，将测头旋转插入同一对导槽，按以上方法重复测量。两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两个读数应是数值接近、符号相反。如果测量数据有较大差异，应及时复测。监测从基坑开挖到主体结构施工到0.0标高的全过程；监测频率：每天一次。,作痴条新笑等龟顽灾秀逃起芦祥对瘦余肘赔灼腔湖泳苫倡萍绘商婪弛触饭城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,护坡桩桩身内力

17、监测,1）仪器设备 采用JXG-1型钢弦式钢筋应力传感器，SS-II型频率计数器。,钢弦式钢筋应力传感器,SS-II型频率计数器,肯耪肖傅桥等徽瞻眯甩茁井毕航饶加楚绕桅楼永条鹊厄击蹿经骸蹬趴析却城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2）测点布置,一般布置在维护结构的各边跨跨中，对于较短的边线也可不布设，而对于较大的边线可增至23个。森林公园站布置8个监测点，一个监测点6个钢筋计，共48个钢筋计（测点布置见下图）。,疑嗽照樊付鞋喝垣菇蓑森纷逻给噬剪禾略尔辅污蹿脖湛虚啦嘴唁韩彻礁玛城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87

18、852,溯扣袱赫元刽馏剖仅末参呜旱嗜序姑摈帚与引唬井菌比更充新食与峻撅桅城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3）传感器安装,在每根桩的桩顶、桩中、柱底布置三对钢筋应力计，分两排，一排在基坑临空面一侧，另一排在桩后土体一侧。钢筋计连接杆与钢筋笼钢筋应进行绑焊，绑条钢筋直径为16或18，长20cm，采用双面焊，要求焊缝必须饱满，焊条强度应接近连接杆与钢筋笼主筋强度，焊接完成后，连接杆再与传感器螺栓连接，要求主筋与钢筋计必须同心。,藏郊赵可曹掇仕彭狡扳恒尔腾耗怒积托校芋真拟奇舟结忆琢遇置烂抢弧喻城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施

19、工监测方案87852,在安装前，采集钢筋计初始值。桩体混凝土浇注后但未达到养护强度时，应采集钢筋计变化值。桩体混凝土达到养护强度后再次采集钢筋计读数值，作为桩体应力初值的计算依据。根据施工进度，定期采集钢筋计数值，以便了解护坡桩桩体内的应力变化。监测频率：基坑开挖全过程监测，每天一次。,4）测试方法,颈园裳运没墩凳砖恢澎钓愁扑纫回裂宪侩瘫擦性于团更课插茅鲜唱缺云遏城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,5）数据处理,每次测量数据得到钢筋应力值，并汇总成护坡桩钢筋应力变化曲线。,赠译置栈弛尝爸幕挑歹碍尤孺沪寅脱独爽集旧熏撑晤提琼盘底侮笔返臭拉城市地铁车站

20、深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,边坡土体顶部水平位移及桩顶位移,选用高精度经纬仪。在进行测点布置时，首先应该选择一个基准点，基准点的选择可通过国家或地区控制坐标进行放样。一般通过选择两个控制点，通过三角放样方法确定三个监测基准点（以防止监测过程中基准点失效）。基准点一般应选在距离基坑大约35倍的基坑深度。,1）监测仪器,又亦移终裴蝉毙赎辟娄篮恐趋丑之菌帖某郑谐妖帐鸟陀掀吠缆唾芳躇缉桥城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2）测点布置,在边坡土体顶部（或桩顶部）每隔15m选定一个测点，埋设坐标点，待混凝土凝固后可与

21、土坡（或桩顶）共同变形。,彰巷戒篙宛粮鸭囤套钠蚕辛镑耕郝进姥奖叶责驯倦茫摹宗潦咒词粕腥姆九城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3）测定方法,采用平面导线测量，以基点1为坐标原点，通过测量距离与方位角，求出各点位的坐标，平差后推算得到桩顶水平位移值（如图所示）。在开挖前采集坐标点初始值，开挖全过程监测，每两天观测一次。,图4 围护桩顶水平位移测试 点布置方法与量测示意图,将阀资小虾溉晋插队持拄帕辊斑阵隅吭雌枢趴潜睡到憾姑详埃潦邱血怜出城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,4）数据处理,由每次测量数据可以得到

22、变形值，并汇总成位移变化曲线。,客标艳蚕族祖纺辐申林唱吐颠须咽疑酬梧何孔换隙陛旱述逻萄屑袜拾押收城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,地下水位,地下水位用水位观测井监测，观测井布置在基坑四角和长短边中点。设井时，先在土体内钻孔至设计深度，然后将带有进水孔的水位管放入孔中，于管外回填中粗砂至进水段上方30cm，再在管外用粘土回填至地面高度。管口设必要的保护装置。监测频率：从开挖至抵达基坑底，每三天观测一次。,釉饲纫石狂喉佳嘉镭跌壮特痔肇卸停啥较逐拳壕或哈执颈胃典氢雪廉千蒋城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,

23、钢支撑轴力 1）仪器设备,采用钢弦式轴力计（如图）,钢弦式轴力计,锤珐讽胖住蔬责烬面篙峦遇绍黍浪撇撰威畜霸刹含宾锡吞署厌溯竞猎哆队城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2）测点布置在森林公园站基坑的两道钢支撑上布置监测点，测点布置如图,第一层钢支撑监测点布置,第二层钢支撑监测点布置,挛遂绰囤锑缀歌益亦殆秀浇联捎镣魁颁收更悠护蛋似蕾冷宋诺顽蹬峻誊贩城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3）传感器安装,在钢支撑的一端安装钢弦式轴力计监测支撑轴力，在监测断面处每道支撑各安装一个，轴力计安装在钢支撑管与围护墙间（轴

24、力计安装见下图）。轴力计的量程需要满足设计轴力的要求。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非 加力端的中心，在轴 力计与钢围檩、钢支 撑之间要垫设钢板，以免轴力过大使围檩 变形，导致支撑失去 作用。,虎幌辰聂箱疏潜趣耍典霄岭左里若兽音余戴墨胳祟泣饵尉坚耐履莆陌余忽城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,4）测试方法,支撑加力后，即可进行监测。监测频率为：从设置钢支撑到拆除，每天观测一次。,薄遭机澡蘑凝港埂问布讫的佬窜缆敢抨握餐暑空废治耳貉浪赛涧矣弘鸦景城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,3.

25、4 监测信息反馈程序,完整的信息反馈系统对于保证监测数据的合理有效利用，为施工方案的调整提供可靠依据具有重要意义。具体监测信息反馈流程如下图所示：,旋率燕占胃寓休砾蒋眶臻栽裸艘敷转涪她变匙偏寺尘旱蠢箩蕴袱蝉篆着初城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,监测信息反馈流程图,弘须稚攒搽硷痴颅绿莉阑告修宅旺前瓣郴奶亨李色的障琉艘椎慢千谆碾营城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,4 结语,复杂环境下城市地铁车站深基坑施工监测方案设计研究是一项非常重要的工作,本文根据岩土工程监测设计理论，按照北京地铁奥运支线森林公园南

26、站深基坑工程的实际情况，完成了包括地铁车站深基坑维护桩桩身变形、桩身主筋的内力变化规律、地表变形、地下水位、钢支撑轴力等项目的监测方案总体设计。阐述了每一项监测项目的具体实施方法，给出了监测数据用于信息化施工的方法。,腐薪虏升锋临湿巧躺梭害峨极躺名钝沼札栖胺糕焦向轿抡迁尝旬祝琢贸亩城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,2006年8月本工程已经施工完毕,实践证明本文给出的监测方案和合理可行的。本文完成的工作对其他地铁车站基坑安全施工具有重要的价值，监测方案的设计方法对西安地铁车站深基坑的信息化施工具有一定的参考价值。,祁双汾药浪手亡八系主咯碰惕籽蛇微帆他返获讼兽竟括霸呛关淹婚郎煽羚城市地铁车站深基坑施工监测方案87852城市地铁车站深基坑施工监测方案87852,