宁波站深基坑监测方案总包版.docx

1、宁波站深基坑监测方案总包版宁波站深基坑监测方案(总包版)宁波站基坑及地铁二号线铁路南站站监控技术方案1、工程概况1.1基坑工程概况宁波南站站房改造工程位于宁波站既有站场内。里程范围为K146+904K147+028；站房共设3层，地下1层，地上两层。地铁2号线车站位于国铁车站下方为地下二层，与车站走向一致呈南北走向，属宁波火车站的地下交通配套工程，与国铁车站一体化共建。如图1-1所示，拟建场地位于宁波市海曙区现火车南站，北侧为现火车站南站北广场，北广场北侧为南站西路;场地南侧隔永达路为宁波市盆景园，东西侧均为现有铁路轨道。2号线车站位于火车站（地下一层）南北联系通廊的地下，呈南北走向。2号线有

2、效站台位于国铁站场中心，2号线站台中心线轨面相对标高为-21.25m。2号线铁路南站设置在铁路南站下方，为33.3米宽岛式站台地下二层车站（车站上方为国铁出站厅，即地下一层），局部设夹层，标准段为四柱五跨砼框架式结构，地铁车站结构外包宽度为43.7m，站中心底板埋设为21.16m，车站净长为249m。车站主体基坑开挖深度约18.924m。二号线宁波南站共设置出入口4座，风亭8座。并与规划中的地铁四号线换乘。 1.2地质状况1.2.1工程地质1层：填土（meQ）杂色，以灰黄色为主，松散稍密，成分杂，主要由碎块石、粘性土等组成，局部混少量建筑垃圾，碎块石大小混杂，均一性差。碎块石径一般约515cm

3、，大者大于30cm，一般上部碎石含量高，下部粘性土含量高。表部局部地段以混凝土为主。该层场地均有分布，土质不均，厚度为1.32.4m，局部厚度可能较大，一般在暗塘地段。2层：粘土、粉质粘土（m）灰黄色，可塑，下部渐变成软塑，厚层状构造，含有铁锰质斑点，粘塑性好，韧性高，干强度很高，无摇震反应。岩性以粘土为主，局部相变为粉质粘土。该层场地局部分布，大部分地段缺失，物理力学性质较好，俗称“硬壳层”，具有 中高压缩性，顶板标高1.401.87m，厚度较小，为0.60.9m左右。1层：淤泥质粘土（m）灰色，流塑，厚层状构造，含少量植物碎屑，粘塑性好，韧性高，干强度很高，无摇震反应，局部地段相变为淤泥质

4、粉质粘土及粘土。该层场地均有分布，层位较稳定，高压缩性，顶板高标-0.251.70m，厚度为2.44.3m。2层：淤泥质粉质粘土（m）灰色，流塑，薄层状构造，单层厚210m，层间夹粉土薄膜，粘塑性较好，局部岩性为淤泥质粘土，韧性高中等，干强度中等 ，无摇震反应。该层场地均有分布，物理力学性质差，具高压缩性，顶板标高-3.60-1.59m，层厚3.04.8m。3层：淤泥质粉质粘土（m）灰色，流塑，鳞片状构造，夹不规则粉砂薄膜或薄层，粘塑性较高，局部岩性为粘土或淤泥质粘土，韧性高中等，干强度中等 ，无摇震反应。该层场地均有分布，物理力学性质差，具高压缩性，顶板标高-6.85-5.80m，层厚3.0

5、6.0m。1层：粉砂、含粘性土粉砂（al-m）灰色，稍密，饱和，厚层状，混杂粘性土团块，粘性土含量经占1015%。韧性低，干强度低，摇震反应明显。该层零星分布，主要分布于场地的东南侧及西北侧，本次场地内未揭露，顶板标高-9.699.60m，层厚2.53.5m。2层：粉质粘土（al-m）灰色，流塑，厚层状构造，粘塑性中等，性质不均匀，夹粉土团块较多，韧性中等，无摇震反应。实测标贯平均击数为3击左右。该层为1层粘质粉土的相变层，零星分布，具高压缩性，顶板标高-12.19-9.43m，层厚2.94.7m。1层：粘土、淤泥质粘土（m）灰色，流塑，鳞片状构造，含粉团块，土质不均，局部岩性为淤泥质粘土。韧

6、性很硬，干强度很高，具油脂光泽，无摇震反应。该层大范围分布，物理力学性质差，具高压缩性，顶板标高-15.09-10.35m，层厚2.04.7m。2层：粘土（m）灰色，流塑软塑，细鳞片状构造，土质较均一，韧性硬，干强度高，无摇震反应。含少量半碳化物，粘塑性较好，岩性总体以粘土为主，局部为粉质粘土。该层大范围分布，层埋深较浅处缺失，物理力学性质差，具高压缩性，顶板标高-15.10-14.09m，层厚4.67.3m。1层：粉质粘土（al-l）灰绿色、灰黄色，可塑，局部硬塑，少数呈软塑状，厚层状构造，含铁锰质结核，韧性高，干强度高，无摇震反应，岩性以粉质粘土为主，局部为粘土。该层场地均有分布，物理力学

7、性质较好，具中等压缩性，顶板埋深和厚度变化较大，顶板标高-20.40-14.70m，层厚2.37.1m。2层：粉质粘土（al-l）灰绿色、灰黄色，可塑，局部软塑，一般上段厚层状，下段薄层状构造，薄层厚26m，层间夹粉土薄膜，含铁锰质结核，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。该层场地均有分布，物理力学性质较好，具中等压缩性，顶板埋深和厚度变化较大，顶板标高-26.60-20.99m，层厚1.69.5m。1层：粉质粘土（m）灰色，软塑，局部流塑，薄层状构造，层厚26m,局部层面附粉土，部份地段下部为厚层状，粘塑性一般，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。局部粉粒含量较高。该层场区均有分布，层位稳定，物

8、理力学性质较差，具中偏高压缩性，顶板标高-30.53-26.69m，层厚4.09.1m。2层：砂质粘土（m）灰色，软塑，局部流塑，薄层状构造，层厚26m,局部层面附粉土，部份地段下部为厚层状，粘塑性一般，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。局部粉粒含量较高，相变为含粘性土粉砂。该层场区仅零星分布，层位不稳定，物理力学性质较好，具中等压缩性，顶板标高-37.30-34.49m，层厚2.54.1m。3层：粉质粘土（m）灰色，软塑，局部可塑，厚层状构造，粘塑性较好，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。局部相变为粘土。该层场区均有分布，层位稳定，物理力学性质较差，具中偏高压缩性，顶板标高-38.83-34

9、.80m，层厚2.29.4m。层：粉质粘土（al-l）灰黑色、灰黄色、灰绿色，可硬塑，厚层状为主，韧性高中等，干强度中等高，无摇震反应，岩性以粉质粘土为主，局部为粘土。该层场地均有分布，物理力学性质较好，具中等压缩性，顶板标高-43.90-41.03m，层厚一般6.112.4m。1层：粉砂（al）浅灰色，中密，饱和，厚层状构造，局部地段上部夹粘性土薄层，砂土颗粒一般上细下粗，一般以粉、细砂为主。该层全场均有分布，物理力学性质较好，顶板标高-51.70-48.09m，层厚1.03.7m。2层：细砂、中砂（al）浅灰色，中密，饱和，厚层状构造，砂土颗粒一般上细下粗，上部以粉、细砂为主，下部以中、粗

10、砂为主，含少量砾石。该层全场均有分布，物理力学性质好，顶板标高-53.43-51.35m，层厚3.76.1m。1层：粉质粘土（al-l）灰绿色、灰兰色、灰黄色，可塑硬塑，厚层状构造，粘塑性较好，韧性中等高，干强度高，无摇震反应。该层场地均有分布，层位稳定，物理力学性质好，中等压缩性，顶板标高-58.80-56.65m，层厚6.114.3m。2层：粘土（al-l）灰色，可塑，厚层状构造，韧性中等高，干强度高，无摇震反应。该层场地均有分布，物理力学性质较好，顶板标高-70.00-64.13m，层厚4.010.0m。层：圆硕（al）灰黄色、浅灰色，饱和，密实，厚层状，砾石径0.22.0cm为主，部分

11、大于2cm，含量5060%，余者细砂及少量粘性土，局部粘性土含量较高，相变为含粘性土圆砾。该层场地均有分布，层位稳定，物理力学性质好，顶板标高-75.85-73.99m，层厚10.012.2m。层：中风化凝灰质砂岩（K3）浅灰绿色，凝灰质结构，层状构造，岩石风化中等，岩质较硬，一般锤击不易碎，岩芯呈短柱状。该层场地均有分布，层位稳定，物理力学性质好，顶板标高-86.50-84.79m，本次最大揭露厚度5.5m。1.2.2水文地质勘探期间测得地下水位埋深0.91.2m，受气候影响，水位有一定的变化，但变化幅度不大。根据附近场地水质分析成果，在长期浸水条件下，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝

12、土结构中的钢筋无腐蚀性，孔隙承压水对钢结构具中等腐蚀性，孔隙潜水对钢结构具弱腐蚀性。根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，场地范围内与工程有关的地下水可分为松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水两类。孔隙潜水松散岩类孔隙潜水主要赋存于场区表部填土和粘土、淤泥质土层中。表部填土富水性和透水性均较好，水量较大；浅层粘土和淤泥质土富水性、透水性差，渗透系数为1.010-64.0710-7cm/s之间，水量贫乏，单井出水量小于5m3/d。场地内孔隙潜水主要接受大气降水竖向渗补给和地表水的侧向入渗补给，多以蒸发方式排泄。水位受季节及气候条件等影响，但动态变化不大，潜水位变幅一般在0.51.0m之间。本次勘

13、察测得潜水位埋深一般为0.91.2m，标高为2.10m左右。孔隙承压水根据本区钻探资料及附近水文地质孔资料，拟建场地埋藏分布有三层孔隙承压含水层，主要为浅部1层含粘性土粉砂及2层粘质粉土微承压水，深部承压含水层可划分为第含水组（Q3）和第含水组（Q2）。（a）孔隙微承压水浅层微承压水主要赋存于1层含粘性土粉砂及2层粘质粉土中，含水层厚一般为13m，局部夹较多粘性土薄层，透水性一般，水量相对较小，单井出水量在610 m3/d，砂质较纯、厚度较大的地段出水量相对较大，水位埋深在1.82.5m左右，渗透系数在4.210-63.7910-5cm/s，水温在19左右，水质为微咸水，地下水基本不动。（b）

14、层孔隙承压水第层孔隙承压水赋存于层粉砂、细砂层中，透水性好，平均渗透系数约30.5m/d，水量丰富，单井开采量5001000 m3/d，含水层顶板埋深一般为48.055.0m左右，含水层厚度1018m，层位稳定，水位埋深4.55.5m，动态变化不明显，基本不流动。透水性较好，水温为19.520.2 ，水质为微咸水，水化学类型以CLS04-NaCa型为主。（c）层孔隙承压水第层孔隙承压水赋存于层圆硕层中，透水性较好，水量较大，单井开采量一般为10001500 m3/d，是市区主要淡水开采层之一，水温为20.521.0，原始水位略高于第含水层，水位埋深3.55.0m。目前宁波市地下水的开采已得到严

15、格控制，2008年年底市区开采井全部关掉。2、组织机构及监测目的与范围2.1测试目的宁波铁路枢纽工程是上海铁路局及当地政府的重点项目，其施工能否快速、安全地进行，对当地的经济和人民生活起着至关重要的影响。在基坑施工期间对结构工程及施工沿线周围重要的地下、地面建(构)筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测，能够为相关人员和部门提供及时、可靠的信息，用以评定本工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，以便及时采取有效措施，避免事故的发生。因此，在地铁施工期间进行适时监测意义重大。为了满足深基坑基坑监测工作的需要，我项目邀请石家庄铁道学院孙铁成博士任现场技术顾问，协助孙铁成完成本项目的各项任务。

16、为本项目设置两个组，即内业组和外业组，各负其责，在项目负责人和技术负责人的管理下分别开展现场测试、数据分析及报告编写工作；同时邀请隧道及岩土工程界铁道部专家冯卫星教授、朱永全教授将作为顾问参加监测工作。2.2监测的范围宁波站深基坑及宁波地铁二号线铁路南站站1-1区。2.3监测采用的规范和标准1、建筑基坑工程监测技术规范GB50497-20092、地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999；3、地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999；4、建筑变形测量规范JGK/T8-2007；5、全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-97；6、工程测量规范GB50026-2007；7、

17、城市测量规范CJJ13-87；8、城市地下水动态观测规程CJJ/T76-98；9、建筑基坑支护技术规程JGJ120-99；10、国家或行业其它测量规范、强制性标准；11、国家一、二等水准测量规范（GB5002693）；12、上海市地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）；13、上海地铁基坑工程施工规程（上海市市政工程管理局）；14、上海市工程建设规范基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-2001-2006）；15、本工程相关勘察资料及设计图纸。3、车站基坑监测项目及监测频率3.1监测项目根据本工程特点确定的量测项目有：1、围护结构测斜监测(测斜管)；2、围护结构顶部水平位移和沉降监测；3

18、、横支撑轴力监测；4、坑内外潜水及承压水水位监测；5、坑周地表沉降监测；6、建筑物沉降及倾斜监测；7、铁路便桥沉降及位移监测8、立柱沉隆监测；9、坑底土体回弹监测；10、车站基坑周围邻近的地下管线位移监测；11、围护结构裂缝及渗水情况监测。3.2监测频率基坑测点，自施工围护结构到基坑开挖前，每三天测一次；开挖阶段所有测点每天至少测一次，底板浇筑完毕后每两天一次，特殊阶段增加测试次数。具体测试频率见表1。表1 基坑开挖及地下室结构施工阶段监测频率监 测 频 率工况 监测项目周边环境监测围护结构监测支撑体系和立柱监测使用阶段结构监测围护结构施工阶段1次/3天土方开挖至底板完成至少1次/天至少1次/

19、天至少1次/天浇好垫层浇好底板1次/2天1次/2天1次/2天浇好底板后7天内1次/3天1次/3天1次/3天浇好底板7天后30天1次/周1次/周1次/周浇好底板后30d180d内1次/15天1次/15天1次/15天拆撑时至少1次/天注：1、监测频率可根据数据变化情况作调整；2、当测量数据报警或有突变时应加密测试频率；3、延续观测的持续时间根据监测数据情况并召开由业主、设计、测监中心、监理、总包及监测单位等各方参与的联系会议最终确定。3.3警戒值警戒值应根据现场具体地质及周边情况确定，表2为量测项目警戒值参考值，供施工初期参考，在施工过程中根据现场情况予以修正。表2 宁波南站站监测项目警戒值监测项

20、目报警值围护墙测斜孔国铁南北通道基坑侧累计25mm，每日3mm国铁南北通道内的地铁车站基坑累计40mm，每日4mm地铁车站基坑南北端累计45mm，每日5mm围护墙顶沉隆与位移测点国铁南北通道基坑侧累计15mm，每日2mm国铁南北通道内的地铁车站基坑累计25mm，每日3mm地铁车站基坑南北端累计30mm，每日4mm地表沉降测点国铁南北通道基坑侧累计15mm，每日2mm国铁南北通道内的地铁车站基坑累计25mm，每日3mm地铁车站基坑南北端累计30mm，每日4mm砼支撑轴力测点第一道第四道支撑报警值分别为4000（5000）、9000、9000、10000kN/根坑外地下水位测孔累计750mm，每日

21、200mm地下连续墙与立柱之差异累计10mm，每日2mm立柱桩绝对隆沉测点累计20mm，每日5mm相邻立柱桩差异隆沉测点累计10mm，每日2mm地下管线沉降与位移累计10mm，每日2mm3.4测点布置及测试方法3.4.1监测控制网的布设监测控制网分两种：平面控制网用于水平位移监测；水准控制网用于垂直位移监测。控制点设置应符合下列要求：1、在施工前埋设，并经观测确定其稳定后，方可投入使用；2、在施工场地影响范围外设置3、监测期间，应定期联测，检验其稳定性。1、车站基坑周围平面控制点布设平面控制点计划布设8个，编号为P1P8，控制区域为整个监测区，为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布，网形为闭

22、合导线网，引测外方向为施工用平面控制网。点位设在稳定、安全的地方，有条件可采用固定观测墩；通常在地面埋设钢钉点，顶上刻划“+”字。2、车站基坑周围水准控制点布设水准控制点计划布设8个，建立闭合环，编号为BM1BM8。在较安全的地方沿基坑四周布设，埋设按浅埋点要求进行设置。控制点具体布设情况将在进场后根据现场条件进行布设。3.4.2车站基坑根据相关规范、条文及本工程的各项技术文件之要求，结合车站实际情况，监测测点的具体布置详见附图1附图2（附图中仅为基坑-1区见测点布置图，如若今后-2、-3、-4、-5区也属于本工程项目，则我们会再进行补充设计，增加补充方案），现将各项测试内容的测点布置原则及设

23、置方法分述如下。1、围护结构水平位移测孔(测斜管)在基坑开挖施工过程中，随着基坑内部土体的开挖，产生应力释放，同时连续墙体在外侧土压力的作用下，必然向坑内发生变形。为此，在基坑开挖过程中有必要对连续墙体沿纵深方向的水平位移进行监控量测，并及时反馈，以采取针对性措施，确保基坑、周围建(构)筑物以及地下管线等的安全。该项监测内容要深入围护结构内部，在围护结构施工时埋入测斜管，使用测斜仪自上而下测试围护结构在整个基坑开挖过程中的水平变形情况。测斜管埋设位置示意见图1。围护结构形式为地下连续墙，测斜管布设在墙体中。在埋设测斜管时，测斜管的一对槽口必须与所在的连续墙墙身垂直。测斜管应与桩的钢筋笼等深，固

24、定在钢筋笼上，与其一起埋入槽壁内。(1) 监测目的了解基坑开挖和主体结构施作中围护结构在不同深度处的水平位移情况。(2) 监测仪器SINCO水平测斜仪，测斜管。(3) 监测实施测点埋设预先将测斜管连接好，管口密封，并绑扎在将放入连续墙内的钢筋笼内，随其吊入连续墙内，灌注混凝土即可。量测与计算测斜管应在正式测量工作开始之前完成初始数据的采集工作，一般在正式开始测量之前35天内重复测量3次以上，当测斜稳定之后，才能将所测数据作为开始正式测量工作的初始数据。测试时沿预先埋好的测斜管沿垂直于基坑长边方向(A向)导槽(自下而上每隔一米(或0.5m)测读一次，直至孔口，得各测点位置上读数Ai(+)、Ai(

25、-)。其中“+”向与“-”向为探头绕导管轴旋转180位置。然后以同样方法测平行基坑长边方向的位移。使用的活动式测斜仪采用带导轮的测斜探头，将测斜管分成n个测段，测试原理见图4-2。每个测段的长度，在某一深度位置上所测得的两对导轮之间的倾角，通过计算可得到这一区段的变位，计算公式为：某一深度的水平变位值可通过区段变位的累计得出，即： 设初次测量的变位结果为,则在进行第j次测量时，所得的某一深度上相对前一次测量时的位移值即为：相对初次测量时总的位移值为：数据处理与分析每次量测后应绘制位移历时曲线，孔深-位移曲线。当水平位移速率突然过分增大是一种报警信号，收到报警信号后，应立即对各种量测信息进行综合

26、分析，判断施工中出现了什么问题，并及时采取保证施工安全的对策。灌注桩中测斜管布置注意事项测斜管固定在钢筋笼上，下放钢筋笼时，保证测斜管的一对槽垂直于维护结构。测斜管布置及保护注意事项由于维护结构上部一段为素混凝土，需要凿掉，安装测斜管时，首先要测斜管固定在维护结构的钢筋笼上，并且测斜管的上下两端必须密封；其次，测斜管上部端头应位于冠梁钢筋内部，并采用一定的保护措施与混凝土隔开，待维护结构凿掉后，将冠梁内部的测斜管接出到冠梁顶部以上，以便于进行测量。2、围护结构顶部水平位移和沉降观测点围护结构顶部水平位移和沉降是围护结构变形直观的体现，是深基坑监测中一个重要的项目。测点与围护结构墙身水平位移测试

27、孔(测斜管)相对应，测点为光滑的凸球面的钢制测钉，在围护结构顶的冠梁施工完成后布设。3、横支撑轴力监测支撑轴力监测就是在基坑开挖及主体结构施工过程中，对支撑轴力的大小和变化情况进行观测，结合围护结构的位移情况对支撑结构的安全和稳定性做出评价。主基坑保证每50m左右设置一个观测断面，对于混凝土支撑，在各断面每道支撑的受力主筋上设置4个钢筋计。 (1)监测目的了解基坑开挖和主体结构施作中，支撑的轴力大小及其变化情况，对围护结构是否安全进行判断。(2)监测仪器钢弦式轴力计和钢筋计，用VW-1型频率接收仪、综合测试采集仪等设备对数据进行采集。(3)监测实施测点埋设对于混凝土支撑，在埋设钢筋计之前，先将

28、钢筋计焊接在支撑受力主筋上，然后再浇筑混凝土。量测计算据每次所测得的各测点电信号频率，可依据各传感器的轴力-频率标定曲线来直接换算出相应的轴力值。数据处理与分析绘制支撑轴力随基坑施工工况的变化曲线。4、坑周水位监测(1)监测目的主要监测地下水水位变化，了解施工对周边地下水位影响情况和检验基坑施工中降水效果。(2)监测仪器电测水位计、PVC塑料管、电缆线。(3)监测实施测点埋设测点用地质钻机钻孔，孔深应根据要求而定(以保证施工期产生的水位降低能够测出)。测管用53mm的PVC塑料管作测管，水位线以下至隔水层间安装相同直径的滤管，滤管外裹滤布，用胶带纸固定在滤管上，孔底布设0.51.0m深的沉淀管

29、，测管的连接用锚枪施作锚钉固定或用PVC专用胶粘结。回填时滤水管段用中粗砂回填，其余处用粘土回填至密实，最上部用配套的塑料盖盖上，以免地表水渗入影响观测。水位孔埋设示意见图4-3。测孔的安装应确保测出施工期间水位的降低。根据现场的情况，对地下水位测量时，应注意潜水和承压水的相互干扰：测量潜水水位时，根据规范控制测孔的深度，避免进入承压水区；测量承压水位时，如果经过潜水层，注意采用不透水材料封闭潜水层与测管间隙，避免潜水层水渗入测管，影响测量结果。量测及计算通过水准测量测出孔口标高H，将探头沿孔套管缓慢放下，当测头接触水面时，蜂鸣器响，读取测尺读数，则地下水位标高。则两次观测地下水位标高之差，即

30、水位的升降数值。另外，每周用水准测量的方法，测定监测孔孔口的高程变化以修正水位观测值。数据分析与处理根据水位变化值绘制水位随时间的变化曲线，以及水位随施工工况情况的变化曲线图，以评价施工对周边环境影响的范围及程度。5、坑周地表沉降监测(1)监测目的该项目监测目的是监控基坑围护结构周围土体的位移，了解土体稳定性，同时也可对围护结构的安全状况间接判断。(2)测量仪器苏光DSZ-2型精密水准仪，铟钢尺等。(3)测量实施基点埋设方法基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠，如图4所示。测点埋设隆陷测点埋设时，根据地表材质的不同，采取不同的方法埋设。当地表为坚硬路面时，用冲击钻或小型钻孔机在地表成孔，然后放入长600mm左右，直径2030mm的圆头钢筋，然后在钢筋周围用细砂填筑，以便将钢筋于路面分隔开；当地表为软弱土体时，用铁锹等工具先在地表成孔，然后放入200300mm长、直径20