地鐵工程土建施工深基坑工程監測培訓課件.pptx
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2024-06-12
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1、2017年8月8日,北京地鐵17號線工程土建施工06合同段深基坑工程監測培訓,一、基本規定,一、基本規定,1、開挖深度超過5m、或開挖深度未超過5m但現場地質情況和周圍環境較復雜的基坑工程均應實施基坑工程監測。本條為強制性條文。本條是對建筑基坑工程監測實施范圍的界定。2、監測單位編寫監測方案前,應了相關單位對監測工作的要求,并進行現場踏勘,搜集、分析和利用已有資料,在基坑工程施工前制定合理的監測方案。監測方案應包括工程概況、監測依據、監測目的、監測項目、測點布置、監測方法及精度、監測人員及主要儀器設備、監測頻率、監測報警值、異常情況下的監測措施、監測數據的記錄制度和處理方法、工序管理及信息反饋2、制度等。3、監測單位應嚴格實施監測方案。當基坑工程設計或施工有重大變更時,監測單位應與建設方及相關單位研究并及時調整監測方案。4、監測單位應嚴格實施監測方案,及時分析、處理監測數據,并將監測結果和評價及時向委托方及相關單位作信息反饋。當監測數據達到監測報警值時必須立即通報委托方及相關單位。,一、基本規定,監測范圍,1號、2號盾構始發井兼施工豎井基坑安全等級均為一級,基坑開挖深度大,根據城市軌道交通工程監測技術規范判定基坑風險等級為一級,監測等級為一級,確定施工監測范圍為2H(H:基坑開挖深度)范圍內的建(構)筑物均需進行監測。,監測項目,1、基坑工程的現場監測應采用儀器監測與巡視檢查相結合的方3、法。儀器監測可以取得定量的數據,進行定量分析;巡視檢查可以起到定性、補充的作用,從而避免片面地分析和處理問題。儀器監測有其局限性,不能顯示基坑及周邊環境所有的變化情況,也很難做到實時監測,而現場巡視檢查具有很強的時效性和靈活性,能夠及時發現安全隱患,彌補儀器監測的不足,同時也是預防基坑工程事故既經濟又有效的方法。2、1號、2號盾構始發井兼施工豎井監測對象為基坑圍護結構、周邊環境和周圍地質體。根據設計圖紙和監測方案設計,為確保施工期間的結構及周邊環境的穩定和安全,結合該標段所處地形地質條件、支護類型、施工方法等特點,確定施工豎井結構的監測項目為:道路及地表沉降地下管線沉降樁(墻)頂水平位移 樁(4、墻)頂垂直位移 樁(墻)體水平位移支撐軸力地下水位基坑及其周圍環境觀察,基坑現場巡視,1、基坑工程巡視檢查應包括以下主要內容:(1).支護結構支護結構成型質量;冠梁、支撐、圍檁有無裂縫出現;支撐、立柱有無較大變形;止水帷幕有無開裂、滲漏;墻后土體有無沉陷、裂縫及滑移;基坑有無涌土、流砂、管涌。,基坑現場巡視,(2).施工工況開挖后暴露的土質情況與巖土勘察報告有無差異;基坑開挖分段長度及分層厚度是否與設計要求一致,有無超長、超深開挖;場地地表水、地下水排放狀況是否正常,基坑降水、回灌設施是否運轉正常;基坑周圍地面堆載情況,有無超堆荷載。(3).基坑周邊環境地下管道有無破損、泄露情況;周邊建(構)5、筑物有無裂縫出現;周邊道路(地面)有無裂縫、沉陷;鄰近基坑及建(構)筑物的施工情況。,基坑現場巡視,(4).監測設施基準點、測點完好狀況;有無影響觀測工作的障礙物;監測元件的完好及保護情況。(5).根據設計要求或當地經驗確定的其他巡視檢查內容。,一、基本規定,基坑工程監測點的布置應最大程度地反映監測對象的實際狀態及其變化趨勢,并應滿足監控要求。基坑工程監測點的布置應不妨礙監測對象的正常工作,并盡量減少對施工作業的不利影響。監測標志應穩固、明顯、結構合理,監測點的位置應避開障礙物,便于觀測。在監測對象內力和變形變化大的代表性部位及周邊重點監護部位,監測點應適當加密。,一、一般規定,基坑邊坡頂部的6、水平位移和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置,基坑周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點間距不宜大于20m,每邊監測點數目不應少于3個。監測點宜設置在基坑邊坡坡頂上。圍護墻頂部的水平位移和豎向位移監測點應沿圍護墻的周邊布置,圍護墻周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點間距不宜大于20m,每邊監測點數目不應少于3個。監測點宜設置在冠梁上。圍護樁體的水平位移對一、二級基坑,在基坑短邊的中點,基坑陽角處,基坑長邊每40m設一測點,與樁頂水平位移監測宜處于同一斷面。當用測斜儀觀測深層水平位移時,設置在圍護墻內的測斜管深度不宜小于圍護墻的入土深度;設置在土體內的測斜管應保證有足夠的入土深度,保證管端嵌入到穩定的7、土體中。,二、基坑及支護結構,支撐內力監測點的布置應符合下列要求:監測點宜設置在支撐內力較大或在整個支撐系統中起關鍵作用的桿件上;每道支撐的內力監測點不應少于3個,各道支撐的監測點位置宜在豎向保持一致;鋼支撐的監測截面根據測試儀器宜布置在支撐長度的1/3部位或支撐的端頭。鋼筋混凝土支撐的監測截面宜布置在支撐長度的1/3部位;每個監測點截面內傳感器的設置數量及布置應滿足不同傳感器測試要求。,二、基坑及支護結構,支撐基坑外地下水位監測點的布置應符合下列要求:水位監測點應沿基坑周邊、被保護對象(如建筑物、地下管線等)周邊或在兩者之間布置,監測點間距宜為2050m。相鄰建(構)筑物、重要的地下管線或管8、線密集處應布置水位監測點;如有止水帷幕,宜布置在止水帷幕的外側約2m處。水位監測管的埋置深度(管底標高)應在控制地下水位之下35m。對于需要降低承壓水水位的基坑工程,水位監測管埋置深度應滿足設計要求;回灌井點觀測井應設置在回灌井點與被保護對象之間。,二、基坑及支護結構,從基坑邊緣以外13倍開挖深度范圍內需要保護的建(構)筑物、地下管線等均應作為監控對象。必要時,尚應擴大監控范圍。位于重要保護對象(如地鐵、上游引水、合流污水等)安全保護區范圍內的監測點的布置,尚應滿足相關部門的技術要求。1、地下管線監測點的布置應符合下列要求:應根據管線年份、類型、材料、尺寸及現狀等情況,確定監測點設置;監測點宜9、布置在管線的節點、轉角點和變形曲率較大的部位,監測點平面間距宜為1525m,并宜延伸至基坑以外20m;上水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設置直接監測點。直接監測點應設置在管線上,也可以利用閥門開關、抽氣孔以及檢查井等管線設備作為監測點;在無法埋設直接監測點的部位,可利用埋設套管法設置監測點,也可采用模擬式測點將監測點設置在靠近管線埋深部位的土體中。,三、周邊環境,2、基坑周邊地表豎向沉降監測點的布置范圍宜為基坑深度的13倍,監測剖面宜設在坑邊中部或其他有代表性的部位,并與坑邊垂直,監測剖面數量視具體情況確定。每個監測剖面上的監測點數量不宜少于5個。3、道路沉降監測點的間距不宜大于30m,且每條道路的10、監測點不應少于3個。必要時,沿道路方向可布設多排測點。,三、周邊環境,一、基本規定,1、采用目測和拍照的方式觀察每次開挖時地表有無裂縫,冠梁周邊和鎖口圈梁有無開裂,支護體系有無明顯變形,邊墻及地下有無水滲出。如出現上述情況,要增加監測頻率,并立即作出應急響應,召開現場分析會,分析出現狀況的原因,討論出解決方案后及時對現場進行處理。,一、基坑及周邊環境描述,道路及地表沉降觀測采用幾何水準測量方法,使用Trimble DINI03電子水準儀進行觀測,并使用及時上傳軟件直接將現場觀測完之后的數據上傳至軌道公司風險監控系統。地下管線沉降、樁頂豎向位移監測方法與道路及地表沉降相同。,二、道路及地表沉降監11、測,1、圍護結構樁(墻)頂水平位移控制點觀測采用導線測量方法,監測點采用極坐標法觀測,使用全站儀進行觀測。,三、樁頂水平位移,1、圍護結構樁體水平位移監測,采用在樁體中預埋測斜管用TRC-CX-01F型測斜儀以及配套PVC測斜管,監測精度可達到0.02mm/0.5m。注意:測斜管的一對槽口必須與所在的圍護樁墻成垂直位置。在鋼筋籠吊裝過程中應嚴格控制鋼筋籠的變形,以防測斜管的斷裂。開挖過程中避免測斜管遭大型機械和人為的破壞。,四、樁體水平位移,1、軸力計采用符合要求的軸力計,采用頻率讀數儀進行讀數,監測精度達到0.5%FS。,五、支撐軸力,1、鋼筋計在地鐵中主要用于測量鋼筋內力,混凝土支撐需要測12、主筋內力可用其測量,采用頻率讀數儀進行讀數,監測精度達到0.5%FS。安裝使用及注意事項:降溫處理焊接方法排線保護,六、混凝土支撐應力,1、地下水位監測宜采通過孔內設置水位管,水位觀測采用水位儀測量。降水開始前,所有降水井、水位觀測井統一時間聯測靜水位,統一編號。2、檢驗降水效果的水位觀測井宜布置在降水區內,采用輕型井點管降水時可布置在總管的兩側,采用深井降水時應布置在兩孔深井之間,水位孔深度宜在最低設計水位下23m。3、潛水水位管應在基坑施工前埋設,濾管長度應滿足測量要求;承壓水位監測時被測含水層與其他含水層之間應采取有效的隔水措施。,七、地下水位,八、監測精度,表 4-1 監測儀器配備及精13、度,一、基本規定,基坑工程監測頻率應以能系統反映監測對象所測項目的重要變化過程,而又不遺漏其變化時刻為原則。基坑工程監測工作應貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。監測工作一般應從基坑工程施工前開始,直至地下工程完成為止。對有特殊要求的周邊環境的監測應根據需要延續至變形趨于穩定后才能結束。監測項目的監測頻率應考慮基坑工程等級、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環境、自然條件的變化。當監測值相對穩定時,可適當降低監測頻率。對于應測項目,在無數據異常和事故征兆的情況下,開挖后儀器監測頻率的確定可參照表5-1。,表5-1明挖法基坑工程監測頻率表,注:基坑工程開挖前的監測頻率應根據工程實際需要確定;底14、板澆筑后可根據監測數據變化情況調整監測頻率;支護結構的支撐從開始拆除到拆除完成后3d內監測頻率應適當增加,四、當出現下列情況之一時,應加強監測,提高監測頻率,并及時向相關單位報告監測結果:1.監測數據達到報警值;2.監測數據變化量較大或者速率加快;3.存在勘察中未發現的不良地質條件;4.超深、超長開挖或未及時加撐等未按設計施工;5.基坑及周邊大量積水、長時間連續降雨、市政管道出現泄漏;6.基坑附近地面荷載突然增大或超過設計限值;7.支護結構出現開裂;8周邊地面出現突然較大沉降或嚴重開裂;9.鄰近的建(構)筑物出現突然較大沉降、不均勻沉降或嚴重開裂;10基坑底部、坡體或支護結構出現管涌、滲漏或流15、砂等現象;11基坑工程發生事故后重新組織施工;12出現其他影響基坑及周邊環境安全的異常情況五、當有危險事故征兆時,應實時跟蹤監測。,一、基本規定,一、基坑工程監測報警值應符合基坑工程設計的限值、地下主體結構設計要求以及監測對象的控制要求。基坑工程監測報警值由基坑工程設計方確定。二、基坑工程監測報警值應以監測項目的累計變化量和變化速率值兩個值控制。,三、因圍護墻施工、基坑開挖以及降水引起的基坑內外地層位移應按下列條件控制:1 不得導致基坑的失穩;2 不得影響地下結構的尺寸、形狀和地下工程的正常施工;3 對周邊已有建(構)筑物引起的變形不得超過相關技術規范的要求;4 不得影響周邊道路、地下管線等正16、常使用;5 滿足特殊環境的技術要求。四、基坑及支護結構監測報警值應根據監測項目、支護結構的特點和基坑等級確定,可參考表6-1、,表6-1監測控制值表,五.現場監測成果按黃色、橙色和紅色三級預警進行管理和控制,三級警戒狀態判定見表6-2。,表6-1 三級警戒狀態判定表,六、當出現下列情況之一時,必須立即報警;若情況比較嚴重,應立即停止施工,并對基坑支護結構和周邊的保護對象采取應急措施。1 當監測數據達到報警值;2 基坑支護結構或周邊土體的位移出現異常情況或基坑出現滲漏、流砂、管涌、隆起或陷落等;3 基坑支護結構的支撐或錨桿體系出現過大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出的跡象;4 周邊建(構)筑物的結構17、部分、周邊地面出現可能發展的變形裂縫或較嚴重的突發裂縫;5 根據當地工程經驗判斷,出現其他必須報警的情況。,一、基本規定,一、在施工過程中,對現場測得所有觀測數據、巡視信息均實行信息化管理。每天現場監測人員在監測和現場巡視完成后,及時將監測和巡視信息及初步分析處理的成果以日報形式上報至監測負責人,監測負責人對監測信息進行收集、匯總、分析、處理。綜合確定風險工程的安全狀態,預測沉降發展趨勢,提出道路的風險評估、預警建議信息,以及提供風險事務處理的建議等并上報產權單位、項目管理中心,同時反饋設計、監理及第三方監測單位。二、現場的監測資料應符合下列要求:1 使用正式的監測記錄表格;2 監測記錄應有相18、應的工況描述;3 監測數據應及時整理;4 對監測數據的變化及發展情況應及時分析和評述。三、觀測數據出現異常,應及時分析原因,必要時進行重測。四、進行監測項目數據分析時,應結合其他相關項目的監測數據和自然環境、施工工況等情況以及以往數據,考量其發展趨勢,并做出預報。,10號線1期熊貓環島基坑坍塌事故,10號線1期熊貓環島基坑坍塌事故,事故概況:2005年11月30日下午,熊貓環島車站安排正常施工,14:20左右,基坑南側深度約為8米處有水滲出,14:25左右,出現大量涌水,14:30左右,基坑南側邊上出現裂縫,現場值班人員發現此情況后,立即要求基坑內所有人員馬上撤離,14:35左右,基坑南側突然19、坍塌,西側和東側隨后相繼倒塌。塌方導致基坑南側的通信電纜和其它電纜裸露懸空。基坑東側600自來水管斷裂,自來水注入基坑內,同時造成一根1600上水管彎曲。基坑南側一根直徑800的污水管和一根1600的雨水管斷裂,一根燃氣管線外露,多根電信管線斷開。事故原因:首先倒塌的南側基坑外圍均為管線改移區,管線較多且在基坑正南端中間部位設有污水井和雨水井各一個。根據前期地下管線調查情況及產權單位反映的情況顯示,該區域800的污水管(距南側基坑邊緣5.1m)滲漏嚴重。造成該區域土體長期被積水浸泡。同時11月28日的雷達探測報告也顯示該區域在地下8.0m左右深度范圍內發現明顯的異常區域:“地下土層局部含水量較20、高,尤其在管線下部可能有積水滲入”。根據以上資料及基坑突然涌水坍塌反映出來的情況分析坍塌是由于污水(雨水管)管長期滲漏,在車站基坑南端形成水囊,水對車站南端土體長期浸泡使土體的穩定性受到破壞。2)南端噴射混凝土厚度僅為8cm,不能抵擋內側土性質變化帶來的側壓力變化,并在水的作用下開始出現裂縫,水從裂縫滲出,很快發展到涌出,并夾帶著大量稀泥,最后在樁體背后形成空洞及松散區域,在東西兩側土體壓力的共同作用下造成斜向支撐的整體失穩,從而形成基坑倒塌。,15號順義站基坑支撐墜落事故,2010年7月14日下午16時40分左右,正在基坑內作業的8名工人被頭頂上方突然脫落的鋼支撐砸傷;2名工人失蹤,后證實死亡,于22時被搜救運出。事故原因:基坑型式復雜,存在多級錯臺及陰陽角,本身風險等級較高。基坑外側為一主要交通要道,重載卡車不間斷通過,對地層存在連續擾動。且探測出基坑周邊地層中存在著空洞,地表降水較大,地表下為松散填土,其下粘性土層不利于雨水的及時疏排,形成滯水,增大了圍護結構受力。,匯報完畢,謝謝!,