地铁车站基坑监测方案

地铁车站基坑监测方案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】1 工程概况武汉市轨道交通3号线为武汉市第一条穿汉江地铁，它起始于沌阳大道站，终止于汉口三金潭站。

全长28公里，设站23座，范湖站为第14座车站。

范湖站为地下三层单柱两跨式岛式站台车站，地下分站厅、设备、站台三层，车站标准段结构外包尺寸为×，顶部覆土约～。

主体建筑面积16443m2，附属建筑面积6808 m2，总建筑面积23251 m2。

有效站台宽11m，有效站台中心处轨面绝对标高为。

车站主体围护结构采用1000mm厚地下连续墙，并入岩以满足抗浮要求；出入口和风道部分采取SMW工法桩加内支撑，桩径850mm，咬合250mm本站位于规划马场角路与青年路的交叉路口，沿规划马场角路布置于路下，路口北侧有富苑假日酒店，马场角路北侧为在建葛洲坝国际广场北区住宅小区，南侧为规划葛洲坝国际广场（如图1-1所示）。

车站与2号线范湖站通过通道换乘。

车站内主要有电力、电信、自来水、排水等管线。

图1-1 现场图片拟建场区地形平坦，原始地貌属长江冲积I级阶地。

场区内地表水体不发育，未发现有河、沟、塘等地表水体分布。

地下水按赋存条件，可分为上部滞水、潜水、孔隙承压水、碎屑岩裂隙水。

地下水对砼及砼中钢筋不具腐蚀性，对地下钢结构具弱腐蚀性。

2 编制依据及主要原则编制依据1）武汉市轨道交通3号线一期工程设计施工图2）地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB-50308-1999）3）《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)4）《工程测量规范》(GB50026-2007)5）《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009主要原则1）对围护体系及支撑系统中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；2）对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；3）除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点；结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施，调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；结合施工实际确定测试频率。

4）监测网监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，设置不少于3个点。

3 监测目的和任务施工监测目的在施工中，实际施工的工作状态往往与设计预估的工作状态存在一定的差异，有时差异的程度还相当大。

设计预测和预估往往只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及受力范围。

由于差异的存在和不确定，必须在开挖和支护施工期间开展严密的现场监测，以保证工程的顺利进行。

为此基坑工程施工监测的目的如下：1）监测基坑稳定和变形情况，验证围护结构、支护结构的设计效果，保证基坑稳定、支护结构稳定、地表建筑物和地下管线的安全；2）提供判断基坑、结构和周边环境基本稳定的依据；3）通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全；4）通过量测数据的分析处理，掌握基坑和坑壁岩土体稳定性的变化规律，修改或确认设计及施工参数，并为今后类似工程的建设提供经验。

施工监测主要任务1）通过对地表变形、围护结构变形、基坑开挖后坑壁土体内力的监测，掌握土体与支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业和确保施工安全。

2）经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安全和地层及支护的稳定。

3）对量测结果进行分析，可应用到其它类似工程中，作为指导施工的依据。

4 监测组织与流程监测组织1）成立专业监测小组，设小组负责人。

监测组织机构见图4-1。

2）监测小组主要职责：①负责监测方案和监测计划的制定、量测的安排；②负责监测管理工作；③监测工程师负责方案的实施，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等；④组员负责及时进行量测值的计算和绘制图表，并快速、及时、准确地将信息（量测结果）反馈给领导及现场施工，以指导施工。

⑤组员每次量测结束后，及时进行数据计算和分析，当天将监测结果和可能出现的问题通知项目部领导，并协助主管工程师制定相应措施。

3）现场监控量测，按监测方案认真组织实施，并与其它环节紧密配合，不得中断施工。

4）预埋测点牢固可靠，并易于识别和妥善保护，不得任意撤换和人为破坏。

5）监测的实施按测点布设、量测和资料报告整理三个阶段组织进行。

6）由监测小组及时向监理工程师报告监测成果。

512但要必须以能保证安全施工为原则。

3、为验证设计数据而布设的测点布置在设计最不利位置和断面，为指导施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是为了及时反馈信息，以修改设计和指导施工。

4、地表及建筑物变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。

5、深埋测点不能影响和防碍结构的正常受力，不能削弱结构的变形、刚度和密度。

6、各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律。

7、测点的埋设应提前一定时间，并及早进行初始状态的量测。

8、测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原位置处补设监测点，以保证该测点观测数据的连续性。

6 监测项目及监测仪器监测项目为确保施工期间的结构及建筑物的稳定和安全，结合该段地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，确定监测项目和使用的监测仪器。

监测项目见表6-1《范湖站施工监测项目汇总表》。

表6-1 范湖站施工监测项目汇总表标有*为必测项目，其余为选测项目。

主体结构测点横断面布置图如图6-1《主体结构测点横断面布置图》。

图6-1《主体结构测点横断面布置图》监测仪器1）从可靠性、坚固性、通用性、经济性、测量原理和方法、精度和量程等方面综合考虑选择监测仪器。

2）监测仪器和元件在使用前进行检定和调试。

3）由监测小组指定专人做好监测仪器和元件的保管和管理工作。

4）施工监测仪器见表6-2《施工监测仪器汇总表》。

表6-2 施工监测仪器汇总表7 监测方法地表沉降监测1）测点埋设如图7-1，在平行于车站主体围护结构的方向,并分别距围护结构边缘按照15～20m 间距布设测点,用Φ108mm的钻机将地面硬化层钻透，随即打入作为监测点的钢筋，使钢筋与土体结为整体，可随土体的下沉而下沉。

为了避免车辆对测点的破坏，打入的钢筋要低于路面5-10cm，并于测点外侧设置保护管，且上面覆盖盖板保护测点。

图7-1 地表沉降测点剖面2）监测方法①在沉降监测前1个月埋设不少于2个水准点，水准点设在现场附近，组成水准控制网，对水准点定期进行校核，防止其本身发生变化，以保证沉降监测结果的正确性。

水准点的埋设要求外界影响小、不易扰动或震动影响、通视好、测点距离不超过100m，以保证监测精度。

②根据监测对象性质、允许沉降值、沉降速率、仪器设备等因素综合分析，确定量测精度，范湖站沉降监测采用精密水准仪按二等水准精度要求进行监测。

③沉降监测的技术措施：a、观测前对所用的水准仪和铟钢尺进行校验，做好记录，在使用过程中不随意更换；b、首次进行观测，适当增加测回数，一般取2--3次的数据作为初始值。

c、定期对水准点进行校核、测点检查和仪器校验，确保测量数据的准确性和连续性。

d、记录每天测量的气象情况、施工进度和现场工况，以供监测数据分析时参考。

e、确定沉降监测控制标准值，作为监测数据分析时的对照数据，测量数据超出允许值时及时反馈信息。

3）主要施工对策①当监测结果超出警戒值时，查明原因，采取改变开挖方案、加固地层、加强支撑等措施确保施工安全。

②通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告，并停止施工，立即采取支撑、封堵等应急措施，会同有关单位共同制定相应对策。

围护墙顶及立柱水平及竖向位移监测1)测点埋设在围护墙顶及立柱顶部布设监测点，植入顶部带十字刻痕的钢筋，钢筋露出冠梁砼面2cm，并用红漆标注，这些点即作为水平位移量测。

2)监测方法水平位移监测使用全站仪，采用参照线法量测监测点的水平位移。

在车站围护结构直角上设基准点，在两基准点的连线方向上布置监测点。

在垂直于连线方向上量出各点与连线方向的偏差值，向外为正，向内为负，作为初始值。

监测开展后的实测值与此初始值比较，即可得墙顶的实际水平位移。

根据实际经验，在围护结构直角处水平变形很小，不会影响量测结果的真实性。

坚向位移监测方法同地表沉降监测。

围护墙体水平位移监测1)测点埋设沿车站主体围护结构墙身内埋设测斜管。

测斜管拼装时应注意导槽对接，埋设时将测斜管两端封闭并牢固绑扎在钢筋笼背土面一侧，同钢筋笼一同放入地下连续墙基槽内，灌注混凝土。

测斜管长应为墙深加冠梁高并露出冠梁10cm。

埋设时，应保证让一组导槽垂直于围护体，另一组平行于基坑墙体，注意在钢筋笼放入孔内砼浇注前一定要校正测斜管的方向。

2)监测方法将测斜仪放入与基坑边墙垂直方向的测斜管导槽中。

沿导槽缓慢下滑，滑至管底时开始测读，按米间隔测读一次，徐徐提升测斜仪，直至测斜管顶。

同时用光学仪器测量管顶位移作为控制值。

在基坑开挖前，分二次对每一测斜孔测量各深度点的倾斜值，取其平均值作为原始偏移值。

“＋”值表示向基坑内位移，“－”值表示向基坑外位移。

测试原理见图7-2。

图7-2 测斜仪工作原理示意图计算公式：式中：△Xi 为i深度的累计位移(计算结果精确至 )Xi 为i深度的本次坐标(mm)Xi0 为i深度的初始坐标(mm)Aj为仪器在0?方向的读数Bj为仪器在180?方向上的读数C为探头标定系数L为探头长度(mm)αj为倾角钢管支撑轴力监测为掌握支撑的设计轴力与实际受力情况的差异，防止围护体的失稳破坏，须对支撑结构中受力较大的断面、应力变幅较大的断面进行监测。

支撑受到外力作用后轴力计会产生微应变。

其应变量可通过振弦式频率计来测定，测试时，按预先标定的率定曲线，根据应力计频率推算出支撑钢管所受的轴力。

根据钢支撑的设计预加力选择轴力计的型号，安装前要记录轴力计的编号和相对应的初始值，轴力计安放在钢支撑端部活接头与钢围檩之间，安装时注意轴力计与活接头的接触面要垂直密贴，在加载到设计预加力后马上记录轴力计的数值，依照设计要求进行监测。

周边建筑物监测1）建筑物沉降监测①建筑物沉降监测点埋设根据地质和车站深度等确定的施工影响范围是车站结构倍埋深范围内的所有地面建筑物。

在这些建筑物的四个角上采用植筋的方式，将钢筋植入建筑物的构造柱或地圈梁中（如图7-3）。

监测点必须埋设牢固，并等其稳固后方可使用。

沉降观测点的埋设特别注意保证在点上垂直置尺和良好的通视条件。

图7-3 建筑物测点剖面②建筑物沉降监测方法水准点与前述地表沉降监测共用，有关要求同前。

采用电子精密水准仪按二等水准的精度进行量测。

沉降监测时应注意：a、观测时充分考虑施工的影响，避免在空压机、搅拌机等振动影响范围之内。