(建筑结构工程)地下综合管廊结构工程施工监测方案
(建筑结构工程)地下综合管廊结构工程施工监测方
案
地下综合管廊结构工程
施工监测方案
公路规划设计院有限公司
2017 年 11月
地下综合管廊结构工程
施工监测方案
编制: 审核: 批准:
公路规划设计院有限公司
2017 年 11月
目 录
第一章 项目概况 ....................................................................................................... - 1 -
1.1 设计概况 ........................................................................................................ - 1 - 1.2 工程地质条件 ............................................................................................... - 2 -
1.2.1 地形、地貌 ......................................................................................... - 2 - 1.2.2 气象条件 ............................................................................................. - 2 - 1.2.3 区域地质构造 .................................................................................... - 2 - 1.2.4 场地环境条件 .................................................................................... - 3 - 1.2.5 地层岩性 ............................................................................................. - 4 - 1.2.6 水文地质条件 .................................................................................... - 6 - 1.2.7 特殊性岩土 ......................................................................................... - 7 - 1.3 工程危险源 ................................................................................................... - 7 - 1.4 监测重难点 ................................................................................................... - 8 - 第二章 施工监测方案 ............................................................................................. - 10 -
2.1 编制依据及监测技术要求 ....................................................................... - 10 -
2.1.1 编制依据 .......................................................................................... - 10 - 2.1.2 监测范围 .......................................................................................... - 10 - 2.1.3 监测项目及技术要求 ..................................................................... - 11 - 2.1.4 监测频率 .......................................................................................... - 12 - 2.2 基坑监测方案 ............................................................................................ - 13 -
2.2.1 监测基准控制点 ............................................................................. - 13 - 2.2.2 围护墙顶变形 ................................................................................. - 14 - 2.2.3 围护墙侧向变形 ............................................................................. - 17 - 2.2.4 支撑轴力 .......................................................................................... - 22 - 2.2.5 地表沉降 .......................................................................................... - 24 - 2.2.6 地下水位 .......................................................................................... - 25 - 2.2.7 建筑物沉降 ...................................................................................... - 27 - 2.2.8 建筑物裂缝监测 ............................................................................. - 29 - 2.2.9 立柱沉降 .......................................................................................... - 31 - 2.2.10 测点保护措施 ............................................................................... - 33 - 2.3监测巡视 ...................................................................................................... - 35 -
2.3.1 巡视目的 .......................................................................................... - 35 - 2.3.2 巡视范围 .......................................................................................... - 35 -
2.3.3 巡视内容 .......................................................................................... - 35 - 2.3.4 巡视实施 .......................................................................................... - 36 -
第三章 监测成果和信息反馈 ................................................................................. - 40 -
3.1 监测成果 ..................................................................................................... - 40 -
3.1.1 监控量测资料的整理分析 ............................................................. - 40 - 3.1.2 监控分析结果反馈 ......................................................................... - 40 - 3.1.3 监测数据反馈 ................................................................................. - 42 - 3.2 监测成果报送 ............................................................................................ - 52 -
3.2.1 监测信息报送 ................................................................................. - 52 - 3.2.2 施工方监测报送 ............................................................................. - 53 - 3.2.3 监控信息的内容 ............................................................................. - 54 - 3.2.4 紧急状态监控信息报送流程 ........................................................ - 54 - 3.3 监测控制标准及警戒值 ............................................................................ - 54 -
3.3.1 监测报警值及稳定性判别 ............................................................. - 54 - 3.3.2 警戒值确定原则 ............................................................................. - 55 - 3.3.3 三级预警 .......................................................................................... - 56 -
第四章 监测项目组织机构及人员、设备投入 ................................................... - 57 -
4.1 项目组织机构 ............................................................................................ - 57 - 4.2 主要人员和岗位职责 ................................................................................ - 57 - 4.3 拟投入设备、元件 .................................................................................... - 59 - 第五章 质量、进度、安全保障措施 .................................................................. - 61 -
5.1 质量保证措施 ............................................................................................ - 61 -
5.1.1 质量方针与目标 ............................................................................. - 61 - 5.1.2 监测质量保证体系 ......................................................................... - 61 - 5.1.3 监测质量保证具体措施 ................................................................. - 62 - 5.2 安全生产保证措施 .................................................................................... - 65 -
5.2.1 安全生产方针及目标 ..................................................................... - 65 - 5.2.2 安全保证体系 ................................................................................. - 65 - 5.2.3 安全保证组织机构 ......................................................................... - 65 - 5.2.4 安全保证制度 ................................................................................. - 65 - 5.2.5 安全保证手段 ................................................................................. - 66 - 5.3 特殊情况下的监测应急方案 ................................................................... - 67 -
5.3.1 针对特殊情况的日常预防措施 .................................................... - 68 -
5.3.2 特殊时段的预防措施 ..................................................................... - 68 - 5.3.3 特殊情况下的监测应急方案 ........................................................ - 69 -
第六章 监测应急预案 ............................................................................................. - 70 -
6.1应急组织机构及职责 ................................................................................. - 70 - 6.2主要风险因素及控制措施 ........................................................................ - 70 - 6.3施工监测应急措施 ..................................................................................... - 71 - 第七章 人身安全应急预案 ..................................................................................... - 72 -
7.1 总则 ............................................................................................................... - 72 -
7.1.1 编制目的 .......................................................................................... - 72 - 7.1.2 编制依据 .......................................................................................... - 72 - 7.1.3 应急预案体系 ................................................................................. - 72 - 7.1.4 应急工作原则 ................................................................................. - 72 - 7.2 危险风险分析 .............................................................................................. - 72 - 7.3 组织机构及职责 .......................................................................................... - 73 -
7.3.1 项目应急领导组成员表 ................................................................. - 73 - 7.3.2 职责与分工 ...................................................................................... - 73 - 7.4 应急响应 ...................................................................................................... - 74 -
7.4.1 接警与通知 ...................................................................................... - 74 - 7.4.2 接警与通知 ...................................................................................... - 74 - 7.4.3 通讯 .................................................................................................. - 75 - 7.4.4 警戒与治安 ...................................................................................... - 75 - 7.4.5 人群疏散与安置 ............................................................................. - 75 - 7.4.6 现场恢复 .......................................................................................... - 75 - 7.4.7 预案管理与评审改进 ..................................................................... - 75 - 7.5 应急抢险措施 .............................................................................................. - 75 - 第八章 附图 ...................................................................................................... - 78 - 8.1 单位资质 ..................................................................................................... - 78 - 8.2 主要人员资质证书 .................................................................................... - 83 - 8.3 仪器检定证书 ............................................................................................ - 84 -
第一章 项目概况
1.1 设计概况
地下综合管廊结构工程位于规划大明路东侧,北起北塘河路,穿越青龙路,南至武澄路交叉口,全长约2751m。沿线在规划新堂路路口与新堂路规划管廊立交(预留结构,东西长约220m),在西河处下穿河道。拟建综合管廊的大致范围见图1.1-1。
图1.1-1拟建综合管廊范围示意图
地下综合管廊结构工程标准断面为双仓断面,钢筋混凝土矩形框架结构。断面结构净宽约5.3m,净高约3.3m,拟建综合管廊沿线结构特性见表1.1-1:
表1.1-1拟建综合管构特性表
设计地面位置 管里程廊 下开挖深度(m) 一般段 DGL-K0+000~DGL-K0+876 与新堂路交叉段 一般段 DGL-K0+960~DGL-K1+151 穿越西河段 DGL-K1+151~DGL-K1+310 约7m 约11m 约7m 约11m -2.5~-4.3 -2.9~-7.3 -2.4~-6.6 -2.5~-6.0 DGL-K0+876~DGL-K0+960 约11m -2.5~-6.0 约7m 设计基底黄海标高(m) -2.2~-4.6 拟采用支护方式 放坡+土钉墙 排桩+内支撑 放坡+土钉墙 排桩+内支撑 放坡+土钉墙 放坡+土钉墙 覆土厚度 (m) 拟采用抗浮措施 约2.5m 约2.5m 自重抗浮 约2.5m 抗拔桩 自重抗浮 抗拔桩 自重抗浮 抗拔桩 约2.5m 约1.0m 约2.5m 约2.5m 一般段 DGL-K1+310~DGL-K2+700 规划新堂路段 GLD K0+75~GLX K0+145 1.2 工程地质条件
1.2.1 地形、地貌
地貌分区属太湖水网平原区高亢平原,拟建场地位于市宁区的郊区,地形地貌总体上较平坦,南北两头略高。
管廊沿线主要为现状大明路,两侧有厂房、民房及农田等,沿线分布有较多的明
河塘。现状大明路宽约3.0~7.5m,沿道路管廊原地面标高一般低于现状道路路面标高。沿线场地地面标高约为黄海高程2.2~5.2m,平均标高约为黄海高程3.8m。
1.2.2 气象条件
常州属于北亚热带海洋性气候,常年气候温和,雨量充沛,四季分明,雨热同期。常州春末夏初时多有梅雨发生,夏季炎热多雨,最高气温度达35℃以上,2012年35℃以上天气12天,冬季空气湿润,气候阴冷。据近年来常州市气象台统计资料:历年平均日照时数2047.5小时,无霜期227.6天,年平均降水量为1086mm,但从多年降水量资料分析,年季变化较大,最大年降水量达1815.6mm(1991年),最少年降水量达537.6mm(1978年),雨量集中于每年的六、七月份(梅雨季),降雨量占全年30%。年最大蒸发量为1529.2mm,年平均气压为1016.3 毫巴,年平均气温15.7℃,极端最高气温39.4℃,极端最低气温-15.5℃,以东南、西北风为主导风向,历年最大风速为24.0m/s,年平均风速为2.9m/s。季风环境是支配本地区气候的主要因素,夏季受来自海洋的东南汛风控制,天气炎热多雨为主,冬季受欧亚大陆强冷空气控制,以干燥寒冷气候为主,春秋季则是冬夏季风交替时期,天气干湿、冷暖多变。灾害性天气为:低温、阴雨、干旱、高温、台风、暴雨等。
1.2.3 区域地质构造
据区域地质资料,本区所处大地构造位置位于扬子板块下扬子印支期前陆褶皱冲断带。区域地层属于下扬子地区江南地层小区,基岩上覆盖着160~220 米厚的第四系冲积层。
影响本区的断裂构造主要有距常州市区70kM 的茅东断裂,该断裂位于茅山东侧,向西南延伸至安徽省宣城敬亭山东麓,向北延伸过镇江市东侧,断续北延,长度大于134kM,总体走向NE,倾向SE,平面呈“S”形展布,断裂具张开性特征,深达上地幔,为岩石圈断裂。该断裂在第四纪晚期有明显活动,上世纪七十年代溧阳上沛地区相继发生5.5 级和6.0级地震,皆由该断裂活动引发,是我省近期破坏力最大的地震。
1.2.4 场地环境条件
管廊沿线主要为现状大明路,大明路为郊区次干道,两侧有工业厂房、民房等,沿线分布有较多的明河塘,路下分布有供水、燃气、基础通讯等地下管线;管廊穿越西河(勘察期间河面宽约20 米,水深约2 米,淤泥厚约1 米),为周边农田的主要灌溉源;管廊穿越青龙东路,青龙东路为城市主干道(宽度约38 米),交通交繁忙,周边主要为商业及住宅,道路下分布有供水,电力等地下管线。拟建综合管廊周边环境条件对管廊的施工影响较大,经现场踏勘拍照,拟建管廊沿线周边环境条件可参见图1.2-1~图1.2-10。
图1.2-1 DGL-K0+000(起点)处民房
图1.2-3 DGL-K0+900与新堂路交叉管廊处鱼塘
图1.2-5 DGL-K1+220现状西河桥
图1.2-7 DGL-K1+740青龙东路现状-1
图1.2-9 DGL-K1+740~ DGL-K2+180沿线厂房及
民房
图1.2-2 DGL-K0+000~DGL-K0+900沿线农田及厂
房
图1.2-4 DGL-K0+900~ DGL-K1+220沿线农田
图1.2-6 DGL-K1+220~ DGL-K1+740沿线农田
图1.2-8 DGL-K1+740 青龙东路现状-2
图1.2-10 DGL-K2+180~ DGL-K2+730(终点)沿
线农田
1.2.5 地层岩性
经勘察揭示,在本次勘察深度范围内,土层隶属第四系全新统(Q4)及上更新统(Q3)长江三角洲冲积层,主要由填土、黏性土及砂性土组成,可分为14 个地质单元层,现自上而下分述如下表1.2-1:
表1.2-1土层特性简表
时代成因 层厚(m)层号 土名 颜色 范围值/平均值 DGL-K0+000~K0+280 段主要由黏性土组成,上部主要为耕填土,含植物根茎,下部主要为填粉质黏土,夹少量碎石砖块,土质松散、不均匀;DGL-K0+280~K2+260段主要由道路及各种硬化层组成,上部一般为沥青路面或水泥地坪,中部主要为为二灰碎石和灰土,部分区域为填碎石Q4ml ① 填土 杂色 0.3~2.8/1.28 松散~密实 砖块或建筑垃圾,下部主要为填黏性土,土质松散~密实、极不均匀;DGL-K2+260~K2+440 段主要由黏性土组成,上部主要为耕填土,含植物根茎,下部主要为填粉质黏土,土质松散、不均匀;DGL-K2+440~K2+730 段上部主要为水泥地坪,下部主要为填黏性土夹碎砖石,土质较密实、不均匀;XGLK1+050~1+250 段主要由黏
状态 其他描述
性土组成,上部主要为耕填土,含植物根茎,下部主要为填粉质黏土。部分区域为上部水泥地坪,下部为填黏性土夹碎砖石,土质松散、不均匀; ②-1 粉质黏土 淤泥质Q4al+l 灰褐色~灰黄色 灰色~青灰色 灰褐色~黄灰色 黄褐色 0.5~2.8/1.72 可塑 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,属中等压缩性土 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,②-2 粉质黏土夹粉土 0.9~15.6/6.64 软塑~流塑 无摇振反应,局部夹粉土薄层5-20mm,含少量有机质,属高压缩性土,属低灵敏~中等灵敏度土 ②-3 粉质黏土 1.3~6.1/3.25 1.4~4.6/3.15 0.7~1.5/1.02 1.3~9.0/4.90 0.6~5.9/3.45 0.7~11.3/5.07 0.9~6.6/3.06 1.8~8.2/5.10 4.1~9.3/5.85 可塑 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,属中等压缩性土 无摇震反应,有光泽,韧性高,干强度高,含少量铁锰质氧化物结核,夹灰白色高岭土条斑,属中压缩性土 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,顶部夹黏土,底部夹粉土,属中压缩性土 饱和,主要矿物成分为长石、石英含云母碎片,顶部夹少量稍密状粉土属中压缩性土 饱和,主要矿物成分为长石、石英,,颗粒形状主要为片状和圆状,含云母碎片,属中压缩性土,局部混姜结石 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,含少量铁质氧化物,局部夹少量泥炭,属中偏高压缩性土 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,局部夹粉土,粉土层厚度约5~15mm,属中压缩性土 有光泽,韧性高,干强度高,无摇震③ 黏土 可塑~硬塑 ④ 粉质黏土 粉砂夹粉土 黄褐色 可塑 ⑤-1 黄灰色 稍密~中密 中密~密实 软塑~可塑 ⑤-2 Q3al+pl 粉砂 黄灰色 ⑥-1 粉质黏土 粉质黏土 灰色 灰黄色~黄褐色 黄褐色 ⑥-2 可塑 ⑥-3 黏土 硬塑 反应,含少量铁锰质氧化物结核,夹灰白色高岭土条斑,属中压缩性土 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,含少量铁质氧化物,局部夹粉土,属中压缩性土 ⑥-4 粉质黏土 黄褐色 可塑~硬塑
灰黄⑧-2 粉砂 色~青 灰色 灰黄色~黄褐色 饱和,主要矿物成分为长石、石英,2.8~5.1/4.44 中密 含云母碎片,属中压缩性土,局部混姜结石,大小约10~25mm,形状不规则 本次勘察该层未揭 穿 可塑 稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应,局部夹粉土,属中压缩性土,局部混姜结石,大小约10~20mm,形状不规则 Q2al+pl ⑨-2 粉质黏土 1.2.6 水文地质条件
常州市北临长江,南濒太湖,区内地表水系极为发育,为太湖上游高水网区。境内河流纵横,湖荡棋布,连江通海。主要河流有长江、京杭大运河、北塘河、采菱河、永安河、夏溪河、新孟河、武宜运河、武南河等,湖泊主要有太湖、滆湖。
1.地表水系
管廊穿越西河,西河与丁塘河的分支河流,丁塘河与北塘河交汇后与长江联通,地表水主要接受长江、降水补给,水位受季节变化影响较大。西河为区域内河,是周边农田的主要灌溉源,水流平缓,河流冲刷作用较小,主要为淤积。
2.地下水类型及水位
拟建场地地下水按其埋藏条件可分为潜水、上层滞水和承压水。
潜水主要分布在“B 软土区”及“C 深厚软土区”中,主要埋藏于①~②层中,其主要补给源为大气降水、人工用水、地表迳流,主要以蒸腾作用排泄,本次测得潜水水位埋深为0.8~2.3m,平均标高为黄海标高1.5m,水位年变化幅度约为+0.3m。
上层滞水主要分布在“A 好土区”中,主要埋藏于①层中,其主要补给源为大气降水、人工用水、地表迳流,主要以蒸腾作用排泄,本次测得上层滞水水位埋深为0.5~1.8m,平均标高为黄海标高2.3m,上层滞水在雨季时会达到地面,干旱时会无水。
承压水上段主要埋藏于⑤层中,其主要补给源为京杭大运河河水和长江水的侧向补给,同时受到附近主要河流(北塘河、丁塘河)的内河水的影响,排泄途径亦相同,水量较丰富。勘察期间测得其埋深为地面以下2.1~5.2m,水位平均为黄海高程0.5m,近年最高水位约为黄海高程1.5m,最低水位约为黄海高程-1.0m。
承压水下段主要埋藏于⑧层中,其主要补给源为京杭大运河河水和长江水的侧向补给,排泄途径亦相同,水量较丰富。勘察期间测得其埋深为地面以下3.5~5.5m,水位平均为黄海高程-1.5m,近年最高水位约为黄海高程0.5m,最低水位约为黄海高程-2.5m。
由于场地部分区域相对隔水层缺失,故上部潜水与承压水上段呈水力联系,部分
区域潜水与承压水上段已经连通。
1.2.7 特殊性岩土 1.软弱土
本工点拟建场地局部区域分布的软弱土层②-2淤泥质粉质黏土夹粉土:灰色~青灰色,夹少量粉土,流塑~软塑,厚度0.9~15.6m,天然含水量平均值36.0%,压缩系数平均值为0.55MPa-1,不排水抗剪强度平均值Cu=29.3kPa,灵敏度平均值St=1.91,有机质含量平均值5.6%。
软弱土层具有含水量高,孔隙比大,强度低,灵敏度高,触变性等不良工程地质特性。相对软弱土层分布对本工程建设可能会带来一系列岩土工程问题:
(1)由于软土具高压缩性,其引发的地面沉降将导致管廊结构长期处于沉降状态,进而导致结构损坏等恶性事故;
(2)由于软土属高灵敏土,在基坑施工扰动下强度急剧降低,产生较大变形,需采取相应的措施保证坑壁稳定、周围建(构)筑物、地下管线安全;
(3)对于抗拔桩而言,软土所能提供的桩侧摩阻力较小,另外在大面积降水、堆载等情况下可能产生桩侧负摩阻力。
2.粉砂(承压含水层)
根据设计方案,管廊开挖将涉及到⑤-1、⑤-2 层砂(粉)性土,开挖揭露时,在一定水头的动水压力作用下易产生基坑突涌及流砂现象,对基坑稳定造成很大影响。
3.浅层气
黏性土中富含的有机质在还原环境条件下会分解出沼气,因此浅层沼气主要分布于淤泥质黏性土、黏性土的上覆、下伏的粉性土或砂土中,本场地具备储藏浅层沼气的地质条件。
在本工点勘察过程中未发现有沼气等浅层气逸出现象,由于沼气一般呈不连续分布,不排除存在沼气额可能性,后期施工过程中仍需密切关注。
1.3 工程危险源
表 1.3-1自身重大危险源统计表
序号 危险源项目 深基坑开1.挡墙及冠梁施工。 2.支撑体系架设不及时,1.导致周边地面沉降及人员伤亡。2.支撑体系脱落,加强对基坑支护结构的变形监测,建立应急预案。 危险源基本状况描述 可能引起的后果 危险源建议应对措施 1
序号 危险源项目 挖 支撑失效,围檩与钢支撑连接不牢靠与围护未密贴,钢围檩不闭合。3.基坑侧壁锚喷不及时,钢筋网与围护桩连接不牢固。4.基坑周边防撞措施不到位。5.基坑底部封闭不及时。 失效,造成基坑失稳,周边建构筑物开裂、倾斜、倒塌及地面不均匀沉降,路面坍蹋,管线破坏,人员伤亡。5.社会人员及车辆坠入基坑。 引起周边建构筑物开裂、倾斜、倒降水塌及地面不均匀降水过程中出砂率超标 管线破坏,基坑失稳坍塌,造成人员伤亡。 暴雨基坑施工期间跨越雨季,明挖区间面积较大,排水造成浸泡基坑 引起支护结构变形、基坑失稳、坍亡 引起工作人员伤做好规范用电专人管理,空气流通不畅条件下做好通风措施。 加强雨后巡视工作,建立应急预案。 加强水位监测,加强出砂量监立应急预案。 危险源基本状况描述 可能引起的后果 危险源建议应对措施 2 井工程 沉降,路面坍塌,测,严格控制单孔出砂量,建3 及洪灾 措施失效,基坑无法排水,塌、灌水及人员伤4 其它 触电、有毒气体、火灾 亡及相应次生灾害
1.4 监测重难点
深基坑开挖支护的重点是控制施工过程基坑内各项工作的正常进行和基坑周围环境不被破坏。
结合本工程自身及周边环境风险确定监测重点。
表1.4-1大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程监测重点 序号 风险项 目 风险基本状况描述 拟采取的措施
1 下穿西河 工程在K1+214.5~ K1+244.5段下穿西河河道 工程在K1+214.5~ K1+244.5加强对支护结构及周边环境的监测,加强对基坑内外水位监测 加强对西河桥结构的监测 2 西河桥 段下穿西河桥,西河桥为简支板梁桥,尺寸为10+13+10m K0+649 DN100给水支管 K0+690 DN300给水支管 K0+754 DN100给水支管 K0+868 DN100给水支管 K0+966.5 DN100给水支管 K1+053 DN300给水支管 K1+166 DN300给水支管 K1+336 DN300给水支管 3 给水管线 加强对管线的监测 对于该部分需重点监测的区域,我方在监测过程中将采取如下措施: (1)及时布设监测点,在基坑开挖之前就布设监测点并开始数据采集,保证监测数据能真正反映建筑物的变形情况;
(2)加强对支护结构、周边环境、建筑物及管线的监测;
(3)在基坑开挖关键时段,比如:开挖较深、较快时段,尤其是开挖后未及时架设支撑时段,加强监测频率并加强现场巡视,留意现场支护结构和地面有无裂缝和渗漏水;
(4)整个全过程的监测跟踪,认真、连续监测,杜绝少测和不测。
第二章 施工监测方案
2.1 编制依据及监测技术要求
2.1.1 编制依据
采用最新的规范和标准:
(1)《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 (2)《建筑变形测量规范》JGJ8-2016 (3)《工程测量规范》GB50026-2007 (4)《岩土工程勘察规范》GB 50021-2009 (5)《工程岩体分级标准》GBT 50218-2014
(6)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009 (7)《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006 (8)《城市测量规范》CJJ/T8-2011 (9)《建筑物变形测量规范》JGJ8-2016 (10)国家或行业其它相关规范、强制性标准 (11)相关施工设计图纸 2.1.2 监测范围
施工监测是设计的补充、延续和深化,也是信息化施工的重要内容。施工前,制订监测方案,包括工程概况,监测目的、监测项目、监测方法和精度要求、测点布置、监测仪器、报警指示、观测频率、观测资料整理分析及监测结果反馈制度等;在施工过程中根据监测信息,及时比较勘察、设计所预期的内容与检测结果的差别,判断分析现行施工方案的合理性,通过设计反分析预测下阶段施工过程中可能出现的情况,为调整和优化施工措施提供可靠信息。
本工程监测范围包括: (1)围护墙顶水平位移、沉降 (2)围护墙侧向变形(测斜) (3)支撑轴力、立柱沉降 (4)坑内外地下水位 (5)地下管线水平位移、沉降
(6)邻近建筑物的水平位移、沉降及裂缝观测 (7)坑外地表沉降
图 2.1-1 明挖基坑影响区范围示意图
本基坑工程影响分区宜按表2.1-1的规定进行划分。
表 2.1-1基坑工程影响分区
基坑工程影响区 主要影响区(Ⅰ) 次要影响区(Ⅱ) 可能影响区(Ⅲ) 范围 基坑周边0.7H 基坑周边0.7H~2H 基坑周边2H范围外 (1)H-基坑设计深度(m); (2)基坑开挖范围内存在基岩时,H可为覆盖土层和基岩强风化层厚度之和; (3)工程影响分区的划分界线取0.7H(依据《城市轨道交通工程监测技术规范》GB 50911-2013)。 2.1.3 监测项目及技术要求
地下综合管廊结构工程设计图纸及相关规范要求进行控制值确定,本工程监测项目及控制值见表2.1-2。
控制值的确定一般应遵循的原则:
(1)监测控制值必须在施工前,由建设、设计、监理、施工、市政、监测等有关部门共同商定,列入监测方案。
(2)每个监测项目的控制值应由累积允许变化值和变化速率两部分来控制。 (3)监测控制值的确定应满足现行的相关设计、施工法规、规范和规程的要求。 (4)对一些目前尚未明确规定控制值的监测项目可参考国内外相似工程的监测资料确定其控制值。
(5)监测控制值的确定应具有工程施工可行性,在满足安全的前提下,应考虑提髙施工工效和减少施工费用。
(6)在监测工作实施过程中,当某个量测值超过控制值时,除了及时预警外,还应与有关部门共同研究分析,动态控制,必要时可对控制值进行调整。
表2.1-2大明路管廊工程基坑监测报警值
序号 1 2 3 4
监测项目 围护墙顶变形 围护墙侧向变形 坑外地面沉降 立柱沉降 累计报警值 25(35)mm 25(40)mm 25(40)mm 25mm 变形速率报警值 2(3)mm/d 2(3)mm/d 2(3)mm/d 2mm/d 备注 设计制定 设计制定 设计制定 设计制定
序号 5 6 7 8 9 监测项目 地下水位 建筑物沉降 第一道支撑轴力 第二道支撑轴力 管线沉降 累计报警值 1000mm 20mm 1600kN 1800kN 25mm 变形速率报警值 300mm/d 2mm/d / / 3 mm/d 备注 设计制定 设计制定 设计制定 设计制定 规范要求 注:括号内为安全等级三级区域基坑监测报警值 2.1.4 监测频率
本站监测频率是根据设计图纸的要求并综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境变化而定,大明路管廊工程基坑监测频次如表2.1-5所示。在施工过程中,严格按照设计及规范要求的频次,对各监测点位进行数据采集,当有危险事故征兆时,应实时跟踪监测。
表2.1-5基坑监测频率表
底板浇筑完成后3d到基坑回填 监测工况 基坑开挖前 基坑开挖到底板浇筑完成后3d 支撑拆除到拆除完成后3d 监测项目 1~2次/周 1次/天 1次/天 一般情况 2~3次/周 注: 1)上述监测频率为正常施工情况下的监测频率;
2)监测频率依据方案,并根据施工情况随时作出调整,在监测值的日变化量较大、达到报警值或遇到不良天气等时,应加密观测,做好监测和相关特征状态记录,并会同有关人员分析安全状态;
3)当基础施工完成回填完毕,变形数据趋于稳定时,经各方同意后才可以停止相应项目的监测工作。
2.2 基坑监测方案
2.2.1 监测基准控制点
(1)控制点布置目的
坑外地面沉降、围护墙顶沉降、邻近建筑物位移采用几何水准测量方法,使用水准仪进行量测。采用相对高程系,建立水准测量监测网,参照水准测量规范要求用水
准仪引测。
(2)控制点布置原理
历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路,由线路的工作基点来测量各监测点的高程。监测网按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直监测网技术要求观测,监测按《工程测量规范》GB50026-2007三等位移监测网技术要求观测。各监测点高程初始值在施工前测定。下图为控制点布置示意图,具体点位视现场情况而定。
图2.2-1 控制点布置示意图
(3)控制点布设
控制点采用深埋标石的方式进行埋设,埋设位置在基坑三倍深度范围外,埋设方法如下:
①使用Φ150mm工程钻具,开挖直径约150mm,深度达到砂卵石层、岩层或者压缩变形小的硬土;
②清除渣土,向孔洞内部注入适量清水养护,将孔内清水;
③在孔中心置入Φ20长度为1.5m的钢筋头,并露出混凝土面约1-2cm;灌入水泥砂浆,并震动密实,砂浆顶面距地表距离保持在5cm左右;
④上部加装钢制保护盖;
⑤养护3天以上以保证灌入洞内的水泥砂浆终凝不会使控制点活动。
图2.2-2 基准控制点埋设形式 图2.2-3 基准控制点实景图
(4)控制点的复核
监测期间,定期校核基准点及基准网,建网初期可根据现场情况酌情增加观测次数,确保基准点的稳定、可靠。 2.2.2 围护墙顶变形
(1)监测目的
基坑开挖时伴随着土方的大量卸载,水土压力重新分布,原有的平衡体系被打破,围护墙作为维持新平衡体系的重要存在,承受水土压力而产生变形,在墙顶位置产生水平位移和沉降。为反映施工期间支护体系变形情况,围护墙顶变形监测是必不可少的监测内容。
(2)监测方法及原理
围护墙顶水平位移采用全站仪监测。
图2.2-4 极坐标法监测示意图
如图所示:在已知点A安置仪器,后视点为另一已知点B,通过测得AB—AP的角度以及A点至P点的距离,计算得出P点坐标。设A点坐标为A(XA,YA),A—B的方位角为αA-B,则P点坐标P(XP,YP)的计算公式为:
XP=XA+S*cos(αA-B+β) YP=XA+S*sin(αA-B+β)
由微分公式可得:
△Xp= cos(αA-B+β)*△S- sin(αA-B+β)*S*△β/ρ △Yp= sin(αA-B+β)*△S+ cos(αA-B+β)*S*△β/ρ
围护墙顶沉降采用几何水准测量方法,使用水准仪进行量测。 围护墙顶沉降量按以下公式进行计算:
式中:△H为监测点沉降量,mm;
H0为监测点初始高程,mm; Hn为实测高程,mm。 (3)测点布设
监测点按监测设计图纸设置于基坑围护墙顶四周,用冲击钻在设计位置处钻孔后埋入预埋件并灌注混凝土或在浇筑冠梁时埋设预埋标,布置原则为:测点应尽量布设在边围护结构顶部较为固定的地方,以设置方便,不易损坏,且能真实反映边围护结构顶部的变形为原则。
大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程围护墙顶沉降、水平位移监测点共286个,监测点编号为WD01~WD286,相关监测点见监测点平面布置图。
1—冠梁;2—测量装置;3—连接杆件;4—固定螺栓;5—支撑;6—地面
图2.2-5 围护墙顶沉降及水平位移监测点预埋件及布设示意图
图2.2-6 围护墙顶沉降及水平位移监测点布设实景
(4)测点初始值的采集
围护墙顶水平位移和沉降监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点的进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行
上报与审批。
(5)监测仪器
围护墙顶水平位移采用采用Leica全站仪,型号为TS09plus,测距:±1.5mm+2pp•D,测角:±1″。
围护墙顶沉降采用地表沉降采用Trimble电子水准仪,型号为DINI03,测距0.3mm/km。
(6)数据分析处理
通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。观测点稳定性分析原则如下:①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果;②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差(取两倍中误差)来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;③对多期变形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。 2.2.3 围护墙侧向变形
(1)监测目的
围护墙侧向变形监测的设置是对基坑开挖阶段围护桩体纵深方向的水平变位进行监控的需要,其数据与桩顶水平位移数据、桩顶沉降数据联合分析,才能真实全面的反映施工期间支护体系的变形情况。
(2)监测方法及原理
围护墙侧向变形采用测斜仪进行监测,测斜管是内壁带有导槽的垂直空心管,监测时使测斜仪测读器处于工作状态,将测头导轮插入测斜管导槽内,缓慢地下放至管底,然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据,记录测点深度和读数。测读完毕后,将测头旋转180°插入同一对导槽内,以上述方法再测一次,深点深度同第一次相同。每一深度的正反两读数的绝对值宜相同,当读数有异常时应及时补测。
(3)测点布设
测斜管在基坑桩基施工时埋设,埋设时要符合下列要求:①埋设前检查测斜管质量,测斜管连接时保证上、下管段的导槽相互对准顺畅,接头处密封处理,并注意保证管口、管底的封盖;②测斜管长度与围护桩深度一致;③埋设时测斜管保持竖直无扭转,其中一组导槽方向应与所需测量的方向一致;④土体测斜管深度应不得小于围护桩深度+5m。
地下综合管廊结构工程围护墙侧向变形共110个测点,测点编号为:CX01~CX110,相关附图见基坑监测平面图。
图2.2-7 测斜示意图
测斜管埋设采用绑扎埋设的方式。绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在墙钢筋笼上,入槽孔后,浇注混凝土。为了抵抗地下水的浮力和液态混凝土的冲力作用,测斜管的绑扎和固定必须十分牢固,否则很容易与钢筋笼相脱离,管口及管底是埋设及后期施工过程中最容易被破坏的部位,在安装过程中一定要注意加固保护措施。一般按照以下六字步骤进行埋设。
图2.2-8 测斜管绑扎埋设示意图
①量,指的是按照确定好的测量深度量测测斜管的长度,测量深度的确定一般通过墙长确定,测斜管顶部不能超出钢筋笼,底部也须距离钢筋笼低最少50cm。测斜管成品一般为4米或者2米,按照测量深度确定好测斜管的数量,备用;
②接,将每节测斜管用自带的接头逐节接起来,须注意,螺丝拧紧前后,一定要在连接缝隙用胶水封死,再用胶带密封,以防止砂浆进入管内;
图2.2-9 测斜管连接实景图
③绑,将连接好的测斜管穿入钢筋笼内,用铁丝绑扎于钢筋笼的贯通筋上,注意在绑扎前一定要调整测斜管角度使其导槽中线的方向与墙钢筋笼在贯通筋点的切线或连续墙钢筋笼贯通筋所在的的一边垂直,同时绑扎一定要牢固,间隔不大于1.5米;
图2.2-10 墙或连续墙钢筋笼测斜管绑扎位置图
图2.2-11 测斜管绑扎实景图
④封,测斜管绑扎之后,盖上测斜管的顶底盖,其中底端管内塞入不少于50cm的编织袋等(以防止底盖破碎后砂浆等进入管内)再加底盖,然后使用胶水堵塞连接缝隙,再使用螺丝对盖子进行固定,缠数层胶带密封,最后用编织袋或草绳等包扎两端不少于1m长度,其中管口位置应加钢管或者PVC管进行保护,长度不小于1.2m;
图2.2-12 测斜顶底盖部位密封安装示意图
图2.2-13 测斜管顶底管密封处理实景图
⑤对,主要指在下钢筋笼的过程中,保证测斜管的测量导槽与基坑边垂直,同时须告知吊装作业的施工人员在操作过程中注意保护测斜管,同时在灌注混凝土前安装导管时一定注意让导管从钢筋笼中间或者靠近无测斜管的一侧放下去。
图2.2-14 测斜管导槽中线与基坑边线垂直示意图 ⑥标,在冠梁施工完成后,测斜管埋设完毕,在管口位置设置保护盖等,并对测点进行标记。
图2.2-15 测斜监测点标示实景图
(4)测点初始值的采集
围护墙侧向变形监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点的进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
(5)监测仪器
武汉基深公司生产的测斜仪CX-3C ,读数精度±3mm/30m。测斜管为外径60mm,内径50mm的PVC管。
(6)数据分析处理
将测斜管分成n个测段,每测段长度为,在某一深度上测得两对导轮之间的倾角,通过计算可以得到这一区段位移,某一深度位移,在进行第j次监测时,所得某一深度相对于前次位移。
图2.2-16 测斜原理图
2.2.4 支撑轴力
(1)监测目的
支护体系外侧的侧向土压力由围护墙体及支撑体系所承担,当实际支撑轴力与支撑在平衡状态下应能承担的轴力(设计值)不一致时,将可能引起支护体系失稳。为了监控基坑施工期间支撑的内力状态,需设置支撑轴力监测点。
(2)监测方法及原理
钢支撑轴力采用振弦式轴力计进行监测,轴力计中心线与钢支撑中心线重合,钢
支撑受压时,引起轴力计中弹性钢弦的张力变化,改变了钢弦的振动频率,通过频率仪测得钢弦的频率变化,即可测出所受作用力的大小。
(3)测点埋设
轴力计一般设置在支撑固定端一侧,轴力计安装架与钢支撑端头对中并牢固焊接,防止轴力计偏移支撑中心,维持支撑的稳定性;而轴力计与钢围檩贴角围焊,并保持其中心线与钢支撑中心线的方向一致性。轴力计安装好后,在施加预应力时,应与支撑施工单位所采用的油压千斤顶进行支撑轴力换算比较,偏差较小时方可采用。
大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程支撑轴力共计80个监测点,轴力监测点编号分别为:ZL01~ ZL80。
支撑内力监测点的布置应符合下列要求:
①监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上; ②每层支撑的内力监测点不应少于3个,各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致;
图2.2-17 轴力计安装示意及实景图
③钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑的端头。
④每个监测点截面内传感器的设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。 测点的安装步骤如下:
①采用专用的轴力安装架固定轴力计,安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与钢支撑端头对中并牢固焊接,电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐;
②待焊接冷却后,将轴力计推入安装架圆形钢筒内,并用螺丝(M10)把轴力计0在安装架上;
③钢支撑吊装到位后,即安装架的另一端(空缺的那一端)与围护墙体上的钢板对上,中间加一块250×250×25mm的加强钢垫板,以扩大轴力计受力面积,防止轴力计受力后陷入钢板影响测试结果;
④将读数电缆接到基坑顶上的观测站;电缆统一编号,用白色胶布绑在电缆线上作出标识,电缆每隔两米进行固定,外露部分作好保护措施。
(4)测点初始值的采集
支撑轴力监测点在监测点布设完成、稳定后,应连续三次对监测点进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。考虑温度对钢支撑轴力影响较大,采集初始值时应记录各钢支撑采集初始值时段温度,后续监测过程中各钢支撑应在温度相近时段采集监测数据。
(5)监测仪器
监测元器件采用常州骏业钢支撑反力计,仪器采用振弦式频率测定仪,型号BP-31,精度为±0.1Hz。
(6)数据分析处理
支撑轴力可按以下公式进行计算:
式中:P为监测支撑轴力,单位(kN); Ki为轴力计标定常数,单位(kN/Hz2); f为轴力计监测自振频率,单位(Hz); f0为轴力计初始自振频率,单位(Hz)。 2.2.5 地表沉降 (1)监测目的
地表沉降是地下结构监测施工最基本监测项目,它最直接地反映基坑周边土体变化情况。
(2)监测方法及原理
地表沉降采用几何水准测量方法,使用水准仪进行观测。采用相对高程系,建立水准测量监测网,参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定。
(3)测点埋设
地表沉降监测应垂直于基坑边布设若干测点,以形成监测剖面,剖面应设在坑边中部或其他有代表性的部位。
地表沉降点应在基坑开挖前进行监测点的埋设工作,埋设步骤如下: ①用水钻在硬化路面成孔,打穿地表层;
②清孔在孔内插入长度为80~120cm直径为20的钢筋; ③放入少量细砂铺实;
④放置套筒和盖板保护测点,防止过往行人和车辆对测点的破坏。
图2.2-21 基坑地表沉降剖面图
图2.2-22 水钻成孔的地表沉降
基坑周边地表竖向沉降监测点的布置范围宜为基坑深度的1~3倍,监测剖面宜
设在坑边中部或其他有代表性的部位,并与坑边垂直,监测剖面数量视具体情况确定。
大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程地表沉降监测点共14组,300个。各测点编号为DB01~ DB300,具体位置见监测平面布置图。
(4)测点初始值的采集
地表沉降监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点的进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
(5)监测仪器
地表沉降采用Trimble电子水准仪,型号为DINI03,测距0.3mm/km。 (6)数据分析处理
沉降量按以下公式进行计算:
式中:△H为监测点沉降量,单位(mm);
H0为监测点初始高程,单位(mm); Hn为实测高程,单位(mm)。
通过监测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。 2.2.6 地下水位
(1)监测目的
地下水位监测主要对地下结构开挖期间或开挖后基坑降水状态进行监控,以检验降水对坑外地下水位的影响范围及程度,防止支护结构受降水影响而导致的破坏,进而导致基坑部分破坏、周围地面沉降、周边建筑物破坏或地下管线破坏。
(2)监测方法及原理
地下水位采用钢尺水位计进行监测,钢尺水位计由测头及与之连接的钢尺组成,将水位计测头放入预先埋设好的水位孔中,当测头接触到地下水时,报警器发出报警信号,此时读取钢尺位于固定测点(通常为水位孔口)的刻度,可得到地下水面到固定测点的垂直距离,再通过测定固定测点的标高即可换算出地下水位的标高。
图2.2-23 水位测量原理示意图
(3)测点埋设
水位管采用钻孔方式埋设:在围护体外侧2m处,用100型钻机钻孔,钻孔完成后,清除泥浆,将Φ50mm的PVC水位管吊放入钻好的孔内,在孔四周的空隙下部回填中砂,上部约4m的深度内回填粘土,并将管顶用盖子封好。水位管下部设进水孔,用滤网布包裹住,以利于水渗透。
大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程施工设计图纸中水位观测孔共计110个,测点编号为:SW01~SW110。具体布置图见监测平面布置图。
(4)测点初始值的采集
地下水位监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点的进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
(5)监测仪器
水位计JY-V900、Φ50mmPVC塑料管、电缆线。 (6)数据分析处理 根据管顶高程(H高程(H式如下:
H水位=H管顶- h管顶-水面
根据管顶高程、管顶与地面的高差,可计算地下水位的高程和埋深。观测时对每个测孔连续进行独立3次观测,成果取均值。 2.2.7 建筑物沉降
(1)监测目的
地下结构的施工会引起周围地表的下沉,从而导致地面建筑物的沉降,这种沉降一般都是不均匀的,因此将造成地面建筑物的倾斜,甚至开裂破坏,应进行严格控制。
(2)监测方法及原理
建筑物沉降采用几何水准测量方法,使用水准仪进行观测。采用相对高程系,建立水准测量监测网,参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定。
建筑物倾斜监测采用差异沉降法进行监测,通过计算建筑物差异沉降值与建筑物宽度的比值即可得到建筑物的倾斜角度。建筑物差异沉降值可通过同一建筑物上不同监测点的沉降值、监测点的水平距离、建筑物宽度的关系求得。
(3)测点埋设
建筑物沉降监测点埋设采用冲击钻在建筑物的基础或墙的四个角上钻孔,然后置入L型沉降标,四周用水泥砂浆填实。
建筑物沉降点应在基坑施工前进行监测点的埋设,保证在施工过程中建筑物沉降点监测数据的准确性。
大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程共计8个建筑物沉降监测点,测点编号为JZ01-01~JZ01-04、JZ02-01~JZ02-04,具体布置图见监测平面布置
、管顶与地面的高差(h管顶-水面),即可计算地下水位的管顶)
3次观测,成果取均值,公
水位)和埋深。观测时对每个测孔连续进行独立
图。
(4)测点初始值的采集
建筑物沉降监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点的进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
图2.2-26 建筑物沉降监测点布置
图2.2-27建筑物测点实景图
(5)监测仪器
地表沉降采用Trimble电子水准仪,型号为DINI03,测距0.3mm/km。 (6)数据分析处理
建筑物沉降量按以下公式进行计算:
建筑物差异沉降量按以下公式进行计算:
式中:△S为建筑物差异沉降值,单位(mm);
△Sa为建筑物角点沉降值,单位(mm); △Sb为建筑物对侧角点沉降值,单位(mm)。
通过监测点各期高程值计算各期阶段沉降量、差异沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。
建筑物倾斜角按下式计算:
式中:θ为建筑物倾斜角,单位(°);
△S为建筑物差异沉降值,单位(mm); b为建筑物宽度,单位(mm)。
图2.2-28 建筑物倾斜计算示意图
2.2.8 建筑物裂缝监测 (1)监测目的
基坑工程或是地下结构的施工会引起周围地表的下沉,从而导致周围建筑物的沉
降,这种沉降一般都是不均匀的,因此将造成地面建筑物的倾斜,甚至开裂破坏,建筑物发现裂缝,为了了解其现状和掌握其发展情况,应立即进行裂缝变化的观测。根据裂缝监测情况对建筑物安全情况进行评估;及时地采取有效措施加以处理。
(2)裂缝观测技术要求
①裂缝观测应测定建筑上的裂缝分布位置和裂缝的走向、长度、宽度及其变化情况。
②对需要观测的裂缝应统一进行编号。每条裂缝应至少布设两组观测标志,其中一组应在裂缝的最宽处,另一组应在裂缝的末端。每组应使用两个对应的标志,分别设在裂缝的两侧。
③裂缝观测标志应具有可供量测的明晰端面或中心。长期观测时,可采用镶嵌或埋入墙面的金属标志、金属杆标志或楔形板标志;短期观测时,可采用油漆平行线标志或用建筑胶粘贴的金属片标志。当需要测出裂缝纵横向变化值时,可采用坐标方格网板标志。使用专用仪器设备观测的标志,可按具体要求另行设计。
(3)建筑物裂缝观测标志
为了观测裂缝的发展情况,要在裂缝处设置观测标志。对设置标志的基本要求是:当裂缝开展时标志就能相应地开裂或变化,并能正确地反映建筑物裂缝发展情况,其标志形式一般采用如下三种:
①石膏板标志
用厚10mm,宽约50~80mm的石膏板(长度视裂缝大小而定),在裂缝两边固定牢固。当裂缝继续发展时,石膏板也随之开裂,从而观察裂缝继续发展的情况。
②白铁片标志
如图所示,用两块白铁皮,一片取正方形,固定在裂缝的一侧,并使其一边和裂缝的边缘对齐。另一片为矩形,固定在裂缝的另一侧,使两块白铁皮的边缘相互平行,并使其中的一部分重叠。当两块白铁片固定好以后,在其表面均涂上红色油漆。如果裂缝继续发展,两白铁片将逐渐拉开,露出正方形白铁上原被覆盖没有涂油漆的部分,其宽度即为裂缝加大的宽度,可用尺子量出。
图2.2-29 白铁皮测量裂缝示意图
③埋钉法
在建筑物大的裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。其标志设置具体如图所示,在裂缝两边凿孔,将细的钢筋头插入,并使其露出墙外约2cm左右,用水泥砂浆填灌牢固。
图2.2-30 金属棒测量标志测量裂缝示意图
在两钢筋头埋设前,应先把钢筋一端锉平,在上面刻画十字线或中心点,作为量取其间距的依据。待水泥砂浆凝固后,量出两金属棒之间的距离,并记录下来。以后如裂缝继续发展,则金属棒的间距也就不断加大。定期测量两钢筋之间距并进行比较,即可掌握裂缝发展情况。
(4)监测仪器
灯光放大镜、游标卡尺。 (4)裂缝观测方法
对于数量不多,易于量测的裂缝,可视标志型式不同,用比例尺、小钢尺或游标卡尺等工具定期量出标志间距离求得裂缝变位值,或用方格网板定期读取“坐标差”计算裂缝变化值;对于较大面积且不便于人工量测的众多裂缝宜采用近景摄影测量方法;当需连续监测裂缝变化时,还可采用测缝计或传感器自动测记方法观测。 2.2.9 立柱沉降
(1)监测目的
基坑开挖时伴随着土方的大量卸载,水土压力重新分布,支撑体系随之受力,由于支撑体系受力不均匀再加上自身的质量,立柱结构受力并产生沉降。
(2)监测方法及原理
立柱沉降采用几何水准测量方法,使用水准仪进行量测。采用相对高程系,建立水准测量监测网,参照水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路,由线路的工作基点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定。下图为控制点布置示意图,具体点位视现场情况而定。
图 2.2-31控制点布置示意图
(3)测点埋设
沉降监测点宜布设在便于观测和保护的立柱侧面上,大明路(龙锦路—常郑路)地下综合管廊结构工程立柱结构竖向监测点共2个,竖向位移监测点编号为LZ01~ LZ02,相关监测点见监测点平面布置图。
(4)测点初始值的采集
立柱沉降监测点在基坑开挖前,应连续三次对监测点独立进行数据采集,取三次稳定监测数据的平均值为初始值,并在基坑开挖前对监测点初始值进行上报与审批。
(5)监测仪器
立柱沉降采用地表沉降采用Trimble电子水准仪,型号为DINI03,测距0.3mm/km。
(6)数据分析计算
立柱沉降量按以下公式进行计算:
式中:△H为监测点沉降量,单位(mm); H0为监测点初始高程,单位(mm); Hn为实测高程,单位(mm)。
通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。观测点稳定性分析原则如下:①观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果;②相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差(取两倍中误差)来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著;③对多期变形观测成果,当相邻周期变形量小,但多期呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。
(7)监测过程中的防护
由于存在监测人员高空临边作业问题,现场监测须在有护栏和安全带防护条件下监测。
2.2.10 测点保护措施
对目标的监测,需要是一个连续的过程,为了保证监测的连续性,需要具有稳定的监测点。在监测过程中,如果埋设的测点没有做好保护工作,监测点就可能遭到破坏,导致监测工作无法正常进行。所以,对监测点的保护作为整个监测项目的一个重点。对于支护结构变形监测项目,测斜管很容易在土建施工过程中遭致破坏,这需要对施工现场提出严格的要求,采取相应的措施让施工人员在施工时尽最大的努力来保护测斜管。
对于位移监测测点保护,一般采用保护罩将测点进行覆盖保护。对于布设传感器的测点,一般是在安装好传感器后进行现场测试,若有读数显示,说明安装的传感器是正常的,可以监测使用。若布设的传感器安装后不显示读数,一般会在附近的构件增加布设同一类型的传感器进行监测。
测斜管在安装过程时墙头部位一定要套管保护,使用过程中,管口封堵一定要做好并经常检查,定期要对测斜管进行冲洗疏通。同时外侧还需做保护罩,如采取在测斜管外局部设置金属套管加以保护,测斜管管口处砌筑保护井并加井盖等措施,防止管口被破坏,进而导致测斜管被堵。
图2.2-32测斜管管口保护示意图
围护桩破桩头过程,是测斜监测孔与墙内力监测点死亡率最高的时期,测斜管易被凿穿、破碎,然后造成管内堵塞,无法使用,传感器导线被凿断或者芯线被拉断,导致监测点报销。使用小风镐在监测人员在场的情况下慢慢的凿处混凝土可有效防止测点被破坏,坚决杜绝使用挖掘机直接撞击破除混凝土,这样对监测点造成的结果是毁灭性的。若期间测斜管被撞断,则应首先使用编织袋等将管口塞住,以防石块等掉入管内,然后在冠梁钢筋绑扎前用测斜管接头重新接上。若产生破孔,且孔洞的位置位于导槽上,则须从该处截断,然后用测斜管接头重新接上,若破洞不在导槽处,只须用胶带等将破洞封死即可。
图2.2-33机械破墙时注重保护测斜管
在冠梁钢筋绑扎的过程中,一定要和工人进行沟通,在穿钢筋时要小心、避让测斜管,若钢筋位置与测斜管位置相冲突,一定要保证测斜管的垂直,若产生较大弯度,测斜仪很容易被卡住;同时,在钢筋焊接过程中注意保护测斜管不被烫坏。
图2.2-34冠梁钢筋绑扎过程测斜管的处理
测斜管及墙内力传感器是监测项目中最早进行安装,伴随它们的施工场地与环境一般比较恶劣,所以,在此过程中,对于已经出露地表的测点一定要有醒目的标示,提示施工注意,同时应该联系施工单位对施工作业队伍进行交底,告知它们施工过程中对测点进行避让。
图2.2-35施工过程中对测点的标示
在日常巡视工作中,要注意测斜管顶盖是否被破坏或者丢失,一旦发现,应先用编织袋等堵上测斜管管口,放置调入物块,堵塞测斜管,再重新更换顶盖。
2.3监测巡视
2.3.1 巡视目的
工程事故的发生和发展总有量变到质变的过程,在此过程中,总伴随着特有现象的出现。安全巡视的目的就是通过对工程自身和周边环境的安全状况的观察、记录、分析、判断等来对其安全性进行评价,结合施工安全监测数据及相关信息,综合判断工程自身和周边环境的安全性,确保工程和周边环境的安全。现场安全巡视是地铁施工监测的重要工作之一,本工程现场安全巡视的主要目的是:
(1)掌握周边环境、围护结构体系和围岩的动态,较全面地掌握各工点的施工
安全控制程度,为施工单位和建设管理单位对轨道交通工程建设风险管理提供支持。
(2)坚持现场安全巡视日常化,最大程度避免人员伤亡和环境损害,降低工程经济和工期损失,为轨道交通工程建设提供安全保障服务。
(3)作为监测对工程变形控制的有益补充,及时发现事故前兆,对现象做出定性结论。 2.3.2 巡视范围
现场安全巡视主要对象为工程结构自身和周边环境。
巡视范围包括所有的监测对象以及和工程施工有关的其他对象。 2.3.3 巡视内容
现场安全巡视内容主要包括明挖基坑、周边道路、邻近建筑物、地下管线以及周边邻近施工情况。
(1)施工工况
①开挖长度、分层高度及坡度,开挖面暴露时间;
②开挖面岩土体的类型、特征、自稳性,渗漏水量大小及发展情况; ③降水、回灌等地下水控制效果及设施运转情况;
④基坑侧壁及周边地表截、排水措施及效果,坑边或基底有无积水;
⑤支护桩(墙)后的土体有无裂缝、明显沉陷,基坑侧壁或基底有无涌土、流砂、管涌;
⑥基坑周边有无超载;
⑦放坡开挖的基坑边坡有无位移、坡面有无开裂。 (2)支护结构
①支护桩(墙)有无裂缝、侵限情况;
②冠梁、围檩的连续性,围檩与桩(墙)之间的密贴性,围檩与支撑的防坠落措施;
③冠梁、围檩、支撑有无过大变形或裂缝; ④支撑是否及时架设;
⑤盖挖法顶板有无明显变形和开裂,顶板与立柱、墙体的连接情况; ⑥锚杆、土钉垫板有无明显的变形、松动; ⑦止水帷幕有无开裂、较严重渗漏水。 (3)周边环境
①建(构)筑物、桥梁墩台或梁体、既有轨道交通结构等的裂缝位置、数量和宽度,混凝土剥落位置、大小和数量,设施能否正常使用
②地下构筑物积水及渗水情况,地下管线的漏水、漏气情况;
③周边路面或地表的裂缝、沉陷、隆起、冒浆的位置、范围等情况;
④河流湖泊的水位变化情况,水面有无出现漩涡、气泡及其位置、范围,堤坡裂缝宽度、深度、数量及发展趋势等;
⑤工程周边开挖、堆载、打桩等可能影响工程安全的其他生产活动。 (4)监测设施
①基准点、监测点的完好状况、保护情况; ②监测元器件的完好状况、保护情况。 2.3.4 巡视实施
1)巡视工作总体方针
(1)对重要的周边环境对象应在施工影响前采用图表、影像、视频等方式记录初始状况;
(2)现场巡视按要求填写巡视成果表,格式及判断标准以成都市地下铁道公司提供的技术要求为准;
(3)特殊情况下应适当扩大巡视范围。 2)巡视工作前期准备 (1)现场踏勘和调研
在施工前,应对工点进行现场踏勘,了解工点周边的实际工况。同时,与沿线周边风险工程产权单位联系,并听取产权单位、建设单位、设计单位等的意见、要求,并记录在案。
(2)编制巡视方案
根据全线各工点的土建施工计划以及特殊风险工程产权单位的要求,编制巡视方案。
(3)方案交底和器具配备
按照监测人员组织方案的要求配备现场安全巡视员,对担任巡视工作的人员进行方案交底,并配备巡视所需的器具设备。交底的主要内容包括以下五点:①了解现场安全巡视的目的;②了解现场巡视的内容;③掌握现场巡视的方法和手段;④掌握安全风险工程巡视预警标准;⑤熟悉收集来的沿线风险工程的资料、地铁工程的施工组织方案等有关巡视工作的资料。
3)现场巡视的方法
(1)巡视检查应做好记录,每次检查均应按各类检查规定的程序做好现场填表和记录,必要时应附有略图或照片。现场记录及填表必须及时整编,并将检查结果与上次或历次检查结果对比,分析有无异常迹象。在整编分析过程中,如有疑问或发现异常迹象,应立即对该检查项目进行复查,以保证记录准确无误。重点缺陷部位和重
要建(构)筑物,应设立专项卡片。
(2)巡视检查应按时编制巡视检查报告。特殊情况下的巡视检查,在现场工作结束后,还应立即提交—份简报。各种填表和记录、报告至少应保留—份副本,存档备查。
4)现场巡视的技术要求
1)从开挖期或钻爆掘进施工期到地下结构施工期,对本工程全线施工过程中本体(包括附属结构、出入口、风井等)和周边工程环境建(构)筑物、管线、道路、地表等均须进行巡视检查。
2)巡视检查应根据本工程不同工点的具体情况和特点,制定检查程序,携带必要的工器具或具备一定的检查条件后进行。
3)巡视检查中发观地表建(构)筑物有明显裂缝并有扩展趋势、管线渗、漏水等或其他异常迹象时,应立即编写专门的检查报告,及时上报。
4)定期提交巡视检查报表。 5)现场巡视人员
我方将配备有经验的岩土工程专业人员,对工程各部位进行巡视检查,人员相对固定。
6)现场巡视作业流程
现场巡视作业总流程为:接受任务→现场踏勘、调研→巡视方案编制→方案交底、器具配备→现场巡视作业→资料整理、信息反馈→提交巡视阶段性报告→提交巡视总结报告。现场安全巡视完成后,通过填写现场安全巡视表形成初步巡视成果,评估结果经项目技术负责人审核后形成最终成果。经两次校核后的最终成果由成果报送组通过信息平台上传等方式上报并及时反馈给设计、监理和施工单位。安全巡视工作程序简图如图2.4-1。
图2.3 -1 安全巡视工作程序图
7)场巡视资料整理归档 (1)文字报告
现场安全巡视完毕之后,进行资料整理,形成文字报告放在监测日报里,报告形式可采用记录表格的形式。报告内容包括:巡视时间、巡视地点、巡视对象、巡视内容、存在问题描述、原因分析、安全状态评价、采取措施建议等。
(2)图像资料
现场安全巡视风险工程过程中所拍摄的照片进行存档,并将其附在文字报告之后。
第三章 监测成果和信息反馈
3.1 监测成果
3.1.1 监控量测资料的整理分析
完成现场量测和数据采集后,应及时对现场观测所得的资料加以整理,编制成图表和说明,使它成为便于使用的成果;量测资料保存在施工现场,以便于核查。具体步骤和内容如下:
(1)核查各项原始记录,检查监测值的正确性。 (2)对各种观测值按时间逐点填写观测数值表。 (3)绘制各种变形过程线或变形分布图。
(4)根据数据整理结果对初期支护的时态曲线应进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度。
(5)对监测数据进行分析总结,对基坑工作状态进行安全评价。
(6)当数据出现异常时,应及时分析原因,然后根据具体情况及时采取加厚喷层、增加钢架等加固措施。 3.1.2 监控分析结果反馈
(1)反馈流程 1)日、周、月报表
监测取得的数据经整理后以“报表”的书面形式上报有关单位。 2)报警流程
当实测数据累计值达到报警值时或各监测项目日变化量速率达到报警时,即刻向相关单位报警,并结合工况分析原因,供各单位参考,以便及时采取相应措施确保施工安全。
3)监测报告
当现场监测工作全部完成后,应尽快提供监测总结报告。其主要内容包括工程概况,全部监测项目值全过程的发展和变化情况、周围环境情况、监测资料整理方式、监测最终结果及简要评述,监测反馈程序见图4.1-1。
(2)分析结果反馈
建(构)筑物安全和隧道或基坑稳定性综合评判准则:
1)实测最大值或回归预测最大值不应大于允许值或设计最大值,预警值为允许值或设计值最大值的70%。
2)根据位移速率判别:
当位移速率小于0.2mm/d时,则认为位移达到基本稳定; 当位移速率大于1mm/d时,表明位移大,应加强观测; 当位移速率大于2mm/d时,应报警,进行加固。 3)根据位移时态曲线的形态来判别:
当位移速率不断下降时(du2/d2t<0)表示趋于稳定状态;
当位移速率保持不变时(du2/d2t=0)表示不稳定,应考虑加强措施; 当位移速率不断上升时(du2/d2t>0)表示进入危险状态,必须立即停止施工,进行加固。
④监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制。参照《北京市轨道交通监测预警分级标准》执行。
发出黄色预警时,监测组和施工单位应加密监测频率,加强对地面和建筑物沉降动态的观察,尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理。
发出橙色预警时,除应继续加强上述监测、观察、检查和处理外,应根据预警状态的特点进一步完善对该状态的预警方案,同时应对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等作检查和完善,在获得设计和建设单位同意后执行。
发出红色预警时,除立即向上述单位报警外还应立即采取补强措施,并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后,改变施工程序或设计参数,必要时应立即停止开挖,进行施工处理。当实测数据出现任何一种预警状态时,监测组应立即向施工主管、监理单位和建设单位报告,获得确认后应立即提交预警报告,便于各方及时采取措施。
图3.1-1 监测反馈程序框图
3.1.3 监测数据反馈
3.1.3.1围护墙(桩)顶水平位移和沉降
一般的墙顶位移曲线如图所示,在架设支撑或锚杆之前,位移变化较快,在结构底板浇筑之后,位移趋于稳定。支护结构顶部发生水平位移过大时,主要是由于超挖和支撑不及时导致的,严重者将导致支护结构顶部位移过大,坑外地表数十米范围将会开裂,影响周围环境的安全。
图3.1-2正常墙顶位移曲线
图3.1-3 超挖情况下墙顶位移曲线
3.1.3.2围护墙(桩)体挠曲位移(测斜)
典型的内支撑测斜监测曲线,对于多道内支撑体系的基坑支护结构而言,正常的测斜曲线有如下特点:发生测斜最大的深度随着开挖加深逐步下移(一般呈大肚状);已加支撑处的变形小;开挖时变形速率增大,有支撑时,侧向变形速率小或测斜保持稳定不变;支护结构的顶部可能会向坑外侧移动。
图3.1-4 典型内支撑测斜曲线
图3.1-5 典型土钉墙测斜曲线
某复合土钉墙和桩锚的测斜曲线,与内支撑支护的曲线不同,在基坑土方开挖及结构施工中,最大位移点一般在桩顶,最小点在桩底,呈悬臂式曲线特征;桩身位移沿深度方向呈现近似线性变化。还可以看出,在基坑浅部土方开挖过程中,桩的测斜位移较小,及时锁定锚杆可较好控制位移;在深部土方开挖过程中,桩的测斜位移逐渐增大,及时对锚杆施加预应力并有效锁定,可以控制位移的发展速率。
图3.1-6 典型桩锚支护测斜曲线
图3.1-7 测斜管顶向坑外移动曲线
值得一提的是,测斜变形计算时需确定固定起算点,起算点位置的设定分管底和管顶两种情况。对于无支撑的自立式围护结构,一般入土深度较大,若侧斜管埋设到底,则可将管底作为基准点,由下而上累计计算某一深度的变形值,直至管顶。对于单支撑或多支撑的围护结构,在进行支撑施做(或未达到设计强度)前的挖土时,围护结构的变形类似于自立式围护,仍可将管底作为基准点。当顶层支撑施做后,情况就发生了变化,此时管顶变形受到了限制,而原先作为基准点的管底随开挖深度的加大,将发生变形,因而应将基准点转至管顶,由上而下累计某一深度的变形值,直至开挖结束。按此方法测得的围护结构的挠曲曲线在开挖标高附近出现峰值,既是该类典型曲线。不论基准点设在管顶或管底,计算累计变形值,总可以向基坑侧变形为正,反之为负。
3.1.3.3支撑立柱沉降
对近年来基坑内立柱竖向位移曲线进行了分析,选取了有代表性的两组曲线。为钢支撑支护的基坑内立柱竖向位移曲线,从图中可以看出开挖过程中,立柱一直呈上升趋势,并在浇筑垫层底板时达到最大值,最大隆起量近8cm,在地下结构施工的初期隆起值略有回落,最总稳定于某固定值。为某混凝土支撑基坑立柱隆起曲线,在开挖浅层土时,立柱呈沉降趋势,且变化比较平缓,在基坑开始进行第四层土开挖以后,立柱呈隆起趋势,随着第五层土方开挖到支撑标高,立柱隆起增大趋势加剧,在垫层浇筑完成后略有回落,但钢筋绑扎期间再次快速隆起,并在浇筑底板时达到最大值。
图3.1-8 某钢支撑基坑立柱隆起曲线
图3.1-9 某混凝土支撑基坑立柱隆起曲线
在影响立柱竖向位移的所有因素中,基坑坑底隆起与竖向荷载是最主要的两个方面。基坑内土方开挖的直接作用引起土层的隆起变形,坑底隆起引起立柱桩的上浮;而竖向荷载主要引起立柱桩的下沉。有时设计虽已考虑竖向荷载的作用,但立柱桩仍有向上位移,原因是施工过程中基坑的情况比较复杂,所采用的竖向荷载值及地质土层情况的实际变异性较大。当基坑开挖后,坑底应力释放,坑内土体回弹,桩身上部承受向上的摩擦力作用,立柱桩被抬升;而基坑深层土体阻止桩的上抬,对桩产生向下的摩阻力阻止桩上抬。桩的上抬也促使桩端土体应力释放,桩端土体也产生隆起,桩也随之上抬,但上部结构的不断加荷以及变异性较大的施工荷载会引起立柱的沉降,可见立柱竖向位移的机理比较复杂。因此要通过数值计算预测立柱桩最终是抬升还是沉降都比较困难,至于定量计算最终位移就更加困难了,只能通过监测实时控制与调整。
为了减少立柱竖向位移带来的危害,建议使立柱与支撑之间以及支撑与基坑围护结构之间形成刚性较大的整体,共同协调不均匀变形;同时桩土界面的摩阻力会直接影响立柱桩的抬升,因此可通过降低立柱桩上部的摩阻力来减小基坑开挖对立柱桩抬升的影响。
3.1.3.4支撑轴力
实测的支撑轴力时程曲线在有些工程比较有规律,呈现在当前工况支撑下挖方,支撑轴力增大;后续工况架设的支撑下挖土,先行工况的支撑轴力发生适当调整,后续工况支撑的轴力增长这种恰当的规律。
图3.1-10 正常支撑轴力变化曲线
图3.1-11 预应力损失的轴力变化曲线
但这仅是基坑开挖时支撑杆的一种受力形式。而在有些工程则出现挖方加深,支撑的实测轴力不仅未增加,反而降低的异常现象;或者实测支撑轴力时程曲线跳跃波动很大的现象。实测的“轴力”值有的超过理论计算值2倍以上、或远超过支撑杆的容许承载力,但基坑却安全可靠。而有的工程实测的“轴力”不到理论计算值的几分之一却出现围护墙位移过大引起周边环境破坏。显然,这与支撑连结节点和支撑杆所受的弯、剪应力等因素有关,亦与监测结果计算方法方面存在的问题有关。
支撑系统的受力极其复杂,支撑杆的截面弯矩方向可随开挖工况进行而改变,而一般现场布置的监测截面和监测点数量较少。因此,只依据实测的“支撑轴力”有时不易判别清楚支撑系统的真实受力情况,甚至会导致相反的判断结果。建议的方法是选择代表性的支撑杆,既监测其截面应力,又监测支撑杆在立柱处和内力监测截面处等若干点的竖向位移,使可以根据监测到的截面应力和竖向位移值由结构力学的方法对支撑系统的受力情况作出更加合理的综合判断。同时有必要对施工过程中围护墙、支撑杆及立柱之间耦合作用进行深入研究。
3.1.3.5锚杆及土钉内力
锚杆及土钉内力监测的目的是掌握锚杆或土钉内力的变化,确认其工作性能。由于钢筋束内每根钢筋的初始拉紧程度不一样,所受的拉力与初始拉紧程度关系很大。应采取专用测力计、应力计或应变计应在锚杆或土钉预应力施加前安装并取得初始值。根据质量要求,锚杆或土钉锚固体未达到足够强度不得进行下一层土方的开挖,为此一般应保证锚固体有3d的养护时间后才允许下一层土方开挖,取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值。
图3.1-12 锚杆轴力安装示意图
锚杆或土钉的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置,基坑每边中部、阳角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。每层锚杆的内力监测点数量应为该层锚杆总数的1%~3%,并不应少于3根。各层监测点位置在竖向上宜保持一致。每根杆体上的测试点宜设置在锚头附近和受力有代表性的位置。
3.1.3.6地下水位
图3.1-13 某潜水水位变化曲线
图3.1-14 某承压水降水过程曲线变化
上图是某基坑典型潜水水位随时间变化曲线,随着基坑开挖的加深,地下水位逐渐变深,这与基坑侧壁在开挖过程中有少量渗漏有一定的关系,地下水位最终稳定在4m左右。图2-16是某基坑承压水降水过程曲线,该工程采用“按需降水”的原则,在不同开挖深度的工况阶段,合理控制承压水头。在土方开挖之前,基坑内外侧开始降水,基坑开挖期间,随着开挖深度的增加,地下水位也逐渐下降,但一直维持在基坑开挖面以下1~2m,防止水头过大降低,这将使降水对周边环境的影响减少到最低限度。
3.1.3.7地表沉降
图3.1-15 某工程地表沉降时程曲线图
上图为某工程两侧地表沉降累计变化量随时间变化的曲线图。由图可以看出,基坑开挖深度超过4m后,地表沉降速率明显加快;当基坑开挖到底而未浇筑底板期间,地表沉降速率最快;底板浇筑完成后,沉降速率趋于平稳。基坑开挖期间,曾在右侧冠梁下4.5m处发生渗漏水,造成局部地面塌陷,导致累计地表沉降量较大,最大达到122mm。
3.1.3.8地下管线
深基坑开挖引起周围地层移动,埋设于地下的管线亦随之移动。如果管线的变位过大或不均,将使管线挠曲变形而产生附加的变形及应力,若在允许范围内,则保持正常使用,否则将导致泄漏、通讯中断、管道断裂等恶性事故。为安全起见,在施工过程中,应根据地层条件和既有管线种类、形式及其使用年限,制定合理的控制标准,以保证施工影响范围内既有管线的安全和正常使用。
管线的破坏模式一般有两种情况:一是管段在附加拉应力作用下出现裂缝,甚至发生破裂而丧失工作能力;二是管段完好,但管段接头转角过大,接头不能保持封闭状态而发生渗漏。地下管线应按柔性管和刚性管分别进行考虑。
3.1.3.9建筑物沉降和倾斜
为基坑开挖引起建筑物沉降的典型曲线,可以明显看出:受基坑施工影响,周围建筑物沉降历时曲线可以分为四个阶段:围护施工阶段,开挖阶段、回筑阶段和后期沉降。围护施工阶段一般占总变形的10~20%,沉降量在5~10mm左右,但如果不加以控制,也会造成较大的沉降,这种案例已经屡见不鲜。开挖阶段引起的沉降占总
沉降量的80%左右,而且和围护侧向变形有较好的对应关系,所以注重开挖阶段的变形控制是减少周围建筑物沉降的一个重要因素。结构回筑阶段和后期沉降占总沉降的5~10%左右,在结构封顶后,沉降基本稳定。
图3.1-16 基坑开挖引起建筑物沉降典型曲线
图3.1-17 某围护结构漏水引起建筑物沉降曲线
在饱和含水地层中,尤其在砂层、粉砂层、砂质粉土或其他透水性较好的夹层中,止水帷幕或围护墙有可能产生开裂、空洞等不良现象,造成围护结构的止水效果不佳或止水结构失效,致使大量的地下水夹带砂粒涌入基坑,坑外产生水土流失。严重的水土流失可能导致支护结构失稳以及在基坑外侧发生严重的地面沉陷,周边环境监测点(地表沉降、房屋沉降、管线沉降)也随即产生较大变形,由于基坑地下墙漏水,周围房屋一天内沉降了10cm,造成了严重的开裂。
3.2 监测成果报送
监测的最终结果是提供详细的数据用于指导施工,因此,我们将根据地表沉降、管线位移、水位变化、周边建筑物倾斜及裂缝、隧道结构位移等分类制定监测信息报表,按监测大纲统一的格式按时、如实的填报监测资料,做好信息反馈工作。 3.2.1 监测信息报送
(1)监测信息报送内容分为日报、周报、月报、预警报告和总结报告五种形式(日报、周报、月报、预警报告统一简称“监测报告”)。
(2)施工方监测和第三方监测必须按照统一的信息反馈格式报送监测报告(包括书面文件和电子文件)。
(3)日报的主要内容包括:①施工进度;②当日监测数据汇总;③结合当日监测数据和工程状态,进行工程安全评估,对监测数据异常的区段提出对应处理意见。
(4)周报的主要内容包括:①施工进度;②当周监测数据汇总;③总结当周监测结果并综合分析,对工程安全趋势进行分析。
(5)月报的主要内容包括:①施工进度;②当月监测数据汇总;③监测数据的时程变化曲线;④对工程当月的安全情况进行总结,对下月安全趋势进行分析。
(6)预警报告的主要内容包括:①施工进度和工程概况;②对数据异常情况进行分析,并提出处理意见。
(7)监测工作结束后应提交的监测总报告主要内容包括:①工程概况,监测目的;② 监测项目,测点布置;③采用的仪器型号、规格及标定资料;④数据采集的
分析处理;⑤监测资料的分析处理;⑥监测值全时程随工程施工工况变化曲线及分析;⑦监测结果评述。
图3.2-1 监测信息报送流程图
3.2.2 施工方监测报送
(1)施工方监测上报给施工单位的纸质监测报告为一式2份; (2)施工方监测应将监测报告电子文件发送给业主代表、监理;
(3)施工方监测单位应按照“安全风险监控与管理信息系统”数据资料传递的相关规定上传监测信息;
(4)施工单位收到施工方监测单位的2份纸质监测报告后,自己存档1份,签字确认后,上报给监理单位监测报告1份;
(5)每次监测资料以报表的形式按时提交;
(6)每日监测工作完成后,及时向远程监控中心上传监测数据,并保证数据真实准确;
(7)当监测值接近报警值时,及时向上级预警;当达到报警值时,及时报警,并提交有关系列资料及分析报告;
(8)向施工单位、驻地监理、驻地业主上报监测日报、周报、月报。 3.2.3 监控信息的内容
监控信息的内容主要包括:
(1)监测数据:主要包括监测数据分析说明、监测项目、测点布置图、监测成果表(包括阶段测值、累计测值、变形差值、变形速率、数据预警判断结论等)、监测时程变化曲线,沉降断面图;
(2)现场察看信息:主要包括周边环境、本体的察看信息,作业面观察信息等; (3)施工安全评估和预警建议信息; (4)总结报告。
3.2.4 紧急状态监控信息报送流程
(1)当监测数据接近预警值时,我方将及时对数据进行处理,将监测数据及报表以书面形式上报施工单位及监理单位,并要求施工单位采取相应措施及时补救。
(2)当监测数据达到预警值(即黄色预警)时,我方将及时对数据进行处理,将监测数据及报表以书面形式上报施工单位及监理单位,并加密监测频率,对异常数据测点进行关注,同时向施工单位报送预警通知单。
(3)当监测数据达到橙色报警值时,我方将在数据处理完成后第一时间口头通知施工单位及监理单位,做到第一时间及时报警,并在一小时内将监测数据及报表以书面形式上报施工单位及监理单位,加密监测频率,保证人员24小时常驻现场,对
异常数据测点进行关注,同时向施工单位报送橙色报警通知单并建议施工单位及监理单位向上级领导单位上报。
(4)当监测数据达到红色报警值时,我方将在数据处理完成后第一时间口头通知施工单位及监理单位,做到第一时间及时报警,并在一小时内将监测数据及报表以书面形式上报施工单位及监理单位,加密监测频率,做到每2小时监测一次,并在监测完成半小时内及时上报复测数据,保证人员24小时常驻现场,对异常数据测点进行关注,同时向施工单位报送红色报警通知单,建议施工单位停工抢险。
3.3 监测控制标准及警戒值
3.3.1 监测报警值及稳定性判别
监测报警是建筑地下工程实施监测的目的之一,是预防地下工程事故发生、确保基坑、隧道及周边环境安全的重要措施。监测报警值是监测工作的实施前提,是监测期间对基坑工程安全、异常和危险三种状态进行判断的重要依据,因此地下工程监测必须确定监测报警值。
明挖(盖挖)基坑监测报警值应符合工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求。监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。
监测项目的累计变化量反映的是监测对象即时状态与危险状态的关系,而变化速率反映的是监测对象发展变化的快慢。过大的变化速率,往往是突发事故的先兆。因此,监测项目报警值应由两部分控制,即累计允许变化量和单位时间内允许变化量(允许变化速率)。 3.3.2 警戒值确定原则
各监测项目的控制标准及预警值、报警值标准应在满足相关规范要求、保证安全的前提下,根据基坑支护类型、安全等级及周边环境的具体情况而定,实际工作中主要依据设计结果、相关相关规范标准的规定值以及有关部门的规定、经验类比值来确定具体工点监测项目的报警值。我方根据相关规范及基坑工程监测经验提出的经验报警值,具体监测过程中,应根据各工点的实际情况确定各监测项目的报警值。
(1)应根据各工点的地质情况和周边环境来确定相应的警戒值; (2)满足现行的相关规范、规程的要求; (3)满足设计计算的要求;
(4)满足监测对象的安全要求,达到保护的目的; (5)满足环境和施工技术的要求,以实现对环境的保护; (6)满足各保护对象的主管部门提出的要求;
(7)在保证安全的前提下,综合考虑工程质量和经济等因素,以达到减少不必
要的资金投入的目的。
3.3.3 三级预警
参照《北京市轨道交通工程监测预警分级标准》要求
表3.3-1北京市轨道交通工程监测预警分级标准
警情级别 黄色预警 橙色报警 红色报警 预警状态描述 变形监测的绝对值和速率值双控指标均达到控制值的70%;或双控指标之一达到控制值的85% 变形监测的绝对值和速率值双控指标均达到控制值的85%;或双控指标之一达到控制值 变形监测的绝对值和速率值双控指标均达到控制值
第四章 监测项目组织机构及人员、设备投入
4.1 项目组织机构
按照委托文件及相关要求,依据我方对监控量测项目的经验和理解,结合本项目的特点和难点,设置图4.1-1所示的项目组织机构。
图4.1-1 常州市地下综合管廊结构工程项目部组织机构图
4.2 主要人员和岗位职责
拟成立中交公路规划设计院常州市地下综合管廊结构工程施工监测项目部,根据工程施工监测实际情况,我公司将组建一支技术、管理过硬的团队,项目的人员安排如下:项目负责人、技术负责人,巡视工程师,现场测量人员及数据处理人员。拟投入人员如下表4.1-1:
表4.1-1常州市地下综合管廊结构工程拟投入的主要人员
序号 1 2 3 4 职务 项目负责人 技术负责人 咨询专家 咨询专家 姓名 性别 年龄 专业 技术职称 5 巡视工程师 6 监测技术人员 7 8 9 10 监测技术人员 监测技术人员 监测技术人员 监测技术人员
11 12 监测技术人员 测量人员若干 1)
项目负责人职责
(1)负责本项目范围内的所有施工监控量测工作。
(2)负责制定项目总体进度及其控制计划。项目总目标一经确定,项目负责人负责将总目标分解,划分出主要工作内容和工作量,确定项目阶段性目标的实现标志如形象进度控制点等;
(3)负责组织并管理一套精干、高效的项目管理班子,为本项目配备满足合同要求的施工监控量测专业人员和必要的辅助人员。
(4)充分吸收项目咨询顾问、项目总工等指导意见和建议,负责对监测实施方案、重大技术措施、设备采购方案、资源调配、进度计划安排等进行及时决策;
(5)认真履行合同约定的各项工作内容;
(6)负责协调处理项目部的内部及与外部之间的各项事宜。 2)
技术负责人职责
(1)受项目负责人授权委托,负责按照审定工作大纲组织实施生产计划; (2)负责组织贯彻执行公司技术管理细则和国家颁布的有关行业标准,实现设计意图;
(3)负责检查、指导现场监测人员对监测设计技术交底的执行落实情况,及时纠正现场的违规操作;
(4)负责组织、安排做好相关技术文件的编制、收集整理工作,及时编写监测技术总结,及时完成竣工文件的编制工作;
(5)负责审定提交的各期监测报告,并定期组织检查项目的安全、质量、进度、文明施工,搞好评比奖惩工作。
3)
监测负责人职责
(1)负责测量方面的技术工作和管理工作;
(2)负责测绘工作的组织与实施,并对测绘结果负责;
(3)负责做好测绘资料的保管及保密工作,负责测绘仪器、工具的维护和保养。 4)安全负责人岗位职责
(1)在项目经理领导下,负责项目部安全管理工作;
(2)协助项目经理建立健全项目部安全生产管理体系,编制并完善各项安全制
度;
(3)负责编制项目部职业健康安全目标和管理方案并组织实施; (4)负责各项安全报表的填报工作。 4)
计算分析和数据处理员岗位职责
(1)负责监测外业资料的输入及成果输出; (2)负责监控量测工作的计算分析和数据处理工作; (3)负责对原始记录进行复核,成果资料进行计算、复核。 5)
现场设备操作人员岗位职责
(1)负责现场监控量测工作的具体操作等工作; (2)负责现场测量原始数据的统计及整理工作; (3)负责测绘、监测仪器等工具的维护和保养。
4.3 拟投入设备、元件
表4.3-1 项目拟投入设备、元件
序号 1 2 3 4 5 6 仪器名称 全站仪 水准仪 基坑测斜仪 振弦式频率测定仪 钢尺水位仪 裂缝计、游标卡尺 仪器型号 TS09plus Trimble DINI03电子水准仪 武汉基深CX-3C 常州骏业609 常州骏业JY-V900 赛拓(SANTO) 8012 150mm 常州金坛腾飞7 钢支撑轴力计 FLJ-200、FLJ-300、FLJ-400 8 测斜管 外径60mm,内径50mm的PVC管 内径50mm的PVC管 若干 109 ±0.1%FS 数量 1 1 1 1 1 1 精度 测距±1.5mm+2pp•D 测角:±1″ 0.3mm/km ±3mm/30m ±0.1Hz ±2mm 0.1mm 备注 9 水位管 若干
序号 10 11 仪器名称 电脑 打印机 仪器型号 联想 HP P1108 数量 2 1 精度 备注 仪器的数量和精度均满足要求。
第五章 质量、进度、安全保障措施
5.1 质量保证措施
5.1.1 质量方针与目标
我方在本工程中的质量方针是:严谨工作、精心设计、科学公正、积极改进。质量目标是:
(1)仪器合格率100%; (2)持证上岗率100%; (3)数据准确率100%; (4)反馈及时率100%; (5)报告差错率为零; (6)服务投诉为零。 5.1.2 监测质量保证体系
为确保整个监测工程满足合同规定的要求,将对工程进行质量策划,编制与质量体系相一致的质量计划。
(1)实行项目负责人制。由项目负责人组成质量管理办公室,负责工程进度和工程质量。
(2)成立质量管理办公室,制定质量管理办法、质量考核办法和成都市轨道交通工程的有关质量体系文件,监督工程安全管理和监控监测系统质量管理体系的执行情况及质量跟踪、检查、反馈,协助业主和建设管理方对工程施工安全风险进行全面管理与控制。
(3)建立项目质量管理职责制度,把质量责任落实到项目经理、专项技术负责人、项目工程师和质量管理工程师身上。
1)项目部人员严格遵守本项目制定的质量管理制度。采用项目负责人负责制,实行项目负责人、工作组及岗位人员逐级管理。严格履行岗位职责,保质、保量完成任务。
2)做好本项目员工的质量教育和技术培训工作,增强员工的质量意识,提高服务质量。在实施该项目的过程中,严格按照国家、行业、部门标准的质量体系文件开展工作。
3)项目负责人对工作过程实行跟踪管理和检查监督,对工作中出现的问题和潜在问题制定纠正和预防措施。
4)主动与业主、设计、监理和施工方加强联系,确保项目各项工作做到实处。 5)保障本项目的人力、财力、物力按计划全部到位。
图5.1-1 监测质量保证体系
5.1.3 监测质量保证具体措施
1、建立合理的项目组织机构和严格的规章制度
我方若能承接本工程的工作,我们将以规范化、科学化的管理,如期优质完成本工程工作,根据本工程的特点,设置监测项目部,项目部实行项目负责制。
2、严格的技术培训
(1)建立质量培训教育制度和档案,明确教育岗位、教育人员、教育内容。
(2)参与本项目人员须进行质量教育,经考核合格后才能进入各自岗位。 (3)员工经过质量培训教育后应能真正认识到保证工程监测质量的重要性、必要性,自觉遵守各项质量保证规章制度。
(4)教育内容应包括:保证工程质量的重要意义;本项目部工程施工特点;项目部质量保证规章制度;发生质量事故后如何报告、如何处理等。
3、完善的技术交底
在安排每个工点项目时,项目负责人必须组织召开项目部技术交底会,详细的介绍分析业主及设计方的要求,现场施工条件,经济技术条件和工期要求。提出作业目标及作业计划。
项目技术负责人必须详细分析该工程的性质和特点、业主及设计提出的技术资料和要求,基本的工程地质条件,及相应的技术难点及重点,技术上的各个注意事项。提出现场作业及监测作业技术要求。
4、详细的方案审查,科学的点位布置
会签施工单位的埋点实施方案,对施工单位购置的传感器(仪器)进行检定认可,检查接收传感器标定曲线和合格证;对施工单位布设的测点进行检查,对不符合要求的以书面形式提出改正要求。
5、仪器定期检查,保证充足、齐全、鉴定有效
现场量测实施之前,技术人员要对拟使用的仪器进行检查,一是检查仪器使用的有效期,即是否在有效的检定期内;二是检查仪器是否正常,有疑问的要停止使用,需充电的仪器要检查电池是电压是否足够。保证仪器设备充足、齐全。
6、遵守安全管理规定,按时、准确现场量测
现场量测工作必须以批准的方案实施。作业过程有详细的记录,观测成果及时记录签名,有条件的立即对数据进行检查,有疑问的和接近报警值时要进行复测。
作业人员在现场要注意安全,监测单位对自身的人员、设施及现场安全负责。在基坑内作业必须遵守工地的安全管理规定,作业人员带安全帽、防滑胶鞋,高空作业要带安全索,并服从施工人员的指挥和安排,带电作业的要注意安全用电。在道路作业还须保证过路行人及车辆安全。注意保持环境卫生,注意处理好各单位和个人的关系,确保现场监测工作按期进行。
7、记录清晰、明了,现场数据当场检核
(1)现场记录使用统一制定的标准格式,内容应填写齐全,字迹清楚,不得涂改、擦改和转抄。凡划改的数字和超限划去的成果,均应注明原因和重测结果所在的页数;
(2)须现场计算的检核数据要当场完成,避免返测而耽误工期,电子记录要注意记录储存设备的电源更换,避免数据丢失。注意手工录入的数据复核和非直接采集项目的监测记录表格。
(3)对监测中观测到和出现的异常情况作及时的记录,方便成果的分析; (4)及时记录有关会议上对监测工作的一些决定,并与会后的纪要进行核对,作为日后工作的依据。
8、数据整理,三级审查
现场检测的数据必须由当事人整理和计算,成果实行三级审查制度,即校对、审核和批准。监测、校对、审核人员必须持证上岗。
9、成果提交及时,内容全面
观测成果分为日报表、周报表、月报表和监测总结报告。 (1)日报表在当次监测完成后48小时内施工单位报送;
周报表通常作为参加工程例会的书面文件,对监测成果作简要的汇报; (2)月报表作为某个工点施工阶段监测数据的小结;工程结束时提交完整的监测总结报告。
(3)在监测过程中除了要及时出各种类型的报表、绘测点布置位置平面和剖面图外,还要及时整理各监测项目的汇总表和各监测项目时程曲线、速率时程曲线等。
当监测结果达到警戒值时,立即向施工单位进行口头报告,并在24小时内将书面报告(报表)递交到施工单位。
10、做好与相关接口单位的沟通、协调工作
5.2 安全生产保证措施
5.2.1 安全生产方针及目标
(1)安全方针:“安全第一、预防为主”; (2)安全目标:“无责任安全事故,零伤亡事故”。 5.2.2 安全保证体系
实行安全生产责任制,建立安全岗位责任制,有组织有领导地开展安全管理活动。以项目负责人为安全生产第一责任人,项目技术负责人为技术负责人,各部门负责人负责现场安全生产。做到“工前有布置,工中有落实,工后有讲评”,定期检查、突击检查和特殊检查相结合,查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查处落实情况。
5.2.3 安全保证组织机构
以监测单位项目负责人为首,从项目负责人至现场人员层层明确安全岗位职责,制定相关规章制度,确保安全工作有章可循。安全管理组织机构见图6-2。
5.2.4 安全保证制度
为贯彻落实国家安全生产方针、政策及规程规范、行业标准、成都地下铁道有限公司及企业各种规章制度,及时对安全生产进行有效预控,提高监测工作人员的安全生产管理、操作技能,努力创造安全生产环境,根据《中国人民共和国安全生产法》《建筑工程安全生产管理条例》《施工企业安全检查标准》等有关规定,结合本项目的实际情况,制定本制度。
1.安全生产责任制
建立以安全岗位责任制为中心的安全生产责任制,落实各级管理人员和操作人员的安全职责。
2.安全技术交底制度
(1)工程开工前,邀请安全监测生产部门负责向监测单位现场项目部进行安全生产管理首次交底。
(2)监测单位现场负责人向现场各班组组长进行书面安全技术交底。
(3)各部门与班组组长要根据交底要求,对现场监测人员进行针对性的班前作业安全交底,现场监测人员必须严格执行安全交底要求。
(4)安全技术交底要全面、有针对性,符合有关安全技术操作规程的规定,内容要全面准确。安全技术交底人与接受交底人签字方能生效。
(5)安全交底后,监测单位现场负责人和技术负责人等要对安全交底的落实情
况进行检查和监督、督促操作人员严格按照交底要求施工,制止违章作业现象发生。
图5.2-1 安全管理组织结构
5.2.5 安全保证手段
(1)严格执行国家、行业、成都市、成都地铁集团等有关主管部门的安全文明施工的法律、法规及管理办法。
(2)依据国家及成都市的法律法规编制、制定安全生产管理办法及安全作业手册等安全生产制度。
(3)安全措施的实施由安全部门直接负责,在作业前参照安全作业手册及安全技术交底对参与人员进行安全教育,且特种作业人员需进行操作安全培训,并持证上岗,在施工过程中对各部门进行不定期的安全抽查,及时发现和排除安全隐患。
(4)测点埋设前办理所需的各种现场用水、用电、占用绿地及施钻占路等许可证,并对地表钻孔、道路沉降监测安全进行重点对待,按规程进行布点施工。
(5)钻孔作业时首先需要了解、调查地下管线的各种情况,并做管线探测,以免破坏管线。
(6)开工后,在进入施工现场前,由各工点对我方人员进行安全培训,遵守各工点安全生产的规定,服从各工点统一安排、指挥。
(7)建(构)筑物测点布置事先与归属单位或个人沟通,征得同意后进行,如建(构)筑物归属单位或个人不同意布点,请地铁建设指挥部协调解决。
(8)测点布设及监测时采取保护周边环境(包括花草树木及其他)措施。
(9)道路上测量安全规定:
1)作业人员必须穿戴橘黄色反光衣帽,遵守城市交通规则;
2)白天应打红、黄相间面料的遮阳伞,仪器站的周围2m的直径内摆放红色安全标志;
3)夜间道路上作业,在红色安全标志上应安装黄色反光材料,并在距测站50m远的方向摆放有黄色反光安全标志,并设专人用红色信号灯指挥。
(10)在监测工作的生产及生活活动中,加强对监测组人员的文明行为教育,做到管理程序化,作业标准化。
(11)科学、合理地组织监测生产,加强现场监测管理,减少对周围环境的影响。 (12)对施工现场所使用的测量仪器注意安全放置,杜绝由于使用和放置不当而造成的事故。
(13)加强现场施工用电管理,比如监测时照明用电应由施工单位专业电工操作。 (14)加强宣传教育,统一思想,使全体项目部人员认识到文明施工是企业的形象、是队伍素质的反映、是安全生产的保证,以提高员工文明施工和加强现场管理的自觉性。
(15)及时对安全生产情况进行分析总结,对安全生产过程中存在的问题提出改进措施,确保生产安全。
5.3 特殊情况下的监测应急方案
为预防基坑、隧道施工中事故的发生,保证施工安全,进一步提高应急抢险和救助的效率,提高事故应变能力,防止和减少突发事故所造成的财产损失,确保人身安全,有效配合施工单位及时处理和控制发生的异常紧急事件,特制定本应急预案。
当监测值出现异常时,首先从自身工作各个环节寻找原因,然后积极主动同业主、施工单位、监理单位取得联系,加大监测频率得出正确的数据,确保施工安全,直至取得满意结果。
当监测值变化达到警戒值,工程出现险情时,则立即启动应急预案,按照应急预案规定程序有条不紊地进行紧密量测、上报、处理和总结,为保障工程安全作出详细的预防措施。
5.3.1 针对特殊情况的日常预防措施
(1)项目中标进场后,我方保证项目部人员24小时值守现场,并经常巡视、保护监测点(孔),以保证监测点(孔)的正常使用并能及时发现监测点(孔)的异常损坏并及时恢复被损坏之监测点(孔),确保结构本体及周边环境的位移、受力等变化情况得到及时反馈。
(2)日常工作中,将对以电脑处理的监测资料进行合理的备份保护,以避免由于电脑故障而对特殊情况下的监测工作造成的影响。
(3)对日常使用的监测仪器应定期或不定期进行校核,确保采集的数据真实、可靠,同时应有备用监测仪器,当现场仪器出现故障或损坏时能及时调换,保证监测工作的正常进行。
(4)当监测数据出现异常时,主动调整监测频率,并及时提交监测报告,向有关方面进行反应。
(5)在本单位内部培训、组织一支应急监测队伍,关键时刻能灵活机动地为现场抢险服务。
5.3.2 特殊时段的预防措施
对于工程施工过程中的一些特殊时段或特殊情况,将采取相应的预防措施(包括但不限于以下几种情况)。
(1)雨季:雨季对地铁施工不利,也给监测工作带来一定的困难。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下,应加强一些受雨季影响较大项目的监测频率,如水位监测等。同时,应根据监测结果,加强一些不利区域的监测,以保证整个区间隧道工程始终处于监控状态。
(2)围护渗漏:加强竖井外地下水位监测、渗漏处围护安全监测和巡视。 (3)地面裂缝:加强对裂缝处沉降监测、裂缝附近围护安全监测和巡视。 (4)监测数据持续超出警戒值:加强监测频率,出现异常时及时通知相关单位。 5.3.3 特殊情况下的监测应急方案
工程出现紧急情况或监测数据超过预警值时,将采取如下的应急措施,配合本区间应急监测领导小组,实施工程应急监测工作:
(1)立即按照相关程序向施工单位主管部门报告现场情况; (2)组建应急监测工作小组,并启动监测应急预案;
(3)按照监测应急预案要求,增加监测人员和监测仪器设备。一般将根据现场情况,配备2组以上监测人员,并为现场监测提供多套监测仪器,以保证现场监测工作的需要;
(4)按照应急预案要求,增加监测对象或项目、监测点和监测频率; (5)及时汇总分析各项监测数据,并建立畅通有效的信息传递体系。
(6)按照应急预案要求,做好与紧急情况或监测数据超过预警值时工程场地现
状的各种文字、影像记录;
(7)按照应急预案要求,协助相关部门处置紧急情况,并对工程应急处置工作提出建议。
第六章 监测应急预案
6.1应急组织机构及职责
(1)项目部设立监测应急管理小组,项目负责人担任监测应急处置小组组长,项目技术负责人担任监测应急处置小组副组长,各标段岗位人员,技术骨干均为监测应急抢险小组成员。
(2)监测应急管理小组组长负责制定监测应急抢险处置有关规定,负责统一协调,指挥监测应急抢险工作。负责监测应急方案的制定和决策,研究、决定和部署监测应急处置预案,明确各部门、各班组的应急职责。监测应急抢险小组成员应服从监测应急管理小组组长及相关部门的管理,积极参与监测应急处置工作。
(3)一旦突发紧急事件,监测应急抢险小组应立即组织有关人员及必要的仪器设备,在接到通知后或发现险情后20分钟内赶赴事件现场,组织监测应急抢险工作。
(4)及时整理、分析监测成果,组织技术专家对相关监测资料进行分析与评判,预测险情发展趋势,评判安全状态,为应急抢险处置、决策提供依据。
表 6.1-1 监测应急抢险小组成员表
岗位 组长 副组长 组员 组员 组员 6.2主要风险因素及控制措施
姓名 联系电话 (1)项目部组织人员进行现场巡视,及时发现监测点的异常损坏并及时联系相关单位及时恢复。
(2)对以电脑处理的监测资料做合理的备份保护,以避免由于电脑故障而对监测工作造成的影响。
(3)对日常使用的监测仪器应定期进行校核,确保采集的数据真实、可靠,同时应有足够的备用监测仪器,对于重点监测项目,保证至少 2 套仪器以备用。当现场仪器出现故障或损坏时能及时调换,保证监测工作的正常进行。
(4)当监测发现险情后,应迅速反应,加强巡视及现场监测力度,实时提交监测报告,并发出险情预(报)警信息。
(5)监测过程中若遇恶劣气候条件和异常情况下,如狂风、暴雨,水准仪和全站仪无法进行工作时,应及时加强施工影响范围内围护结构及周边环境的巡视,同时依靠现场监测经验、结合现场工况分析不利的因素,通过其它受气候条件影响较小的监测方式判断安全性,并有针对性地对最不利环节进行重点监测。 6.3施工监测应急措施
(1)变形累计值达到控制基准的100%;或单日变形量连续三次达到控制基准;或在现场巡视显示工程结构及周边环境存在严重安全隐患时。立即启动监测应急抢险预案,监测工作应按紧急情况处理。
(2)施工监测单位应在监测工作开始前编制完成紧急情况下监测工作应急预案,预案中明确应急监测工作领导小组及监测小组人员名单,并制定相应职责。现场监测实施过程中保证能够按照预案要求,在紧急情况下调集人力、设备等资源应对紧急情况下的工程安全监测。
(3)出现紧急情况时的处置管理程序
1) 出现紧急情况时,施工单位、监测单位和监理单位均应立即按照相关程序向本单位主管部门应急组织部门报告现场情况,同时按地铁公司“预警、消警管理流程”规定执行。
2) 根据其工程应急预案要求,建立紧急情况下应急监测工作领导小组,启动紧急情况下监测工作制度和信息传递机制。
3) 监测单位应立即按照应急监测工作领导小组的要求,启动监测工作应急预案,并按照应急预案要求配置资源,有效执行包括增加监测项目、增加测点、增加监测频率、增加监测人员和监测仪器设备等紧急情况下的应急监测工作措施。
4) 紧急情况警报解除后,监测单位应根据应急监测工作领导小组的要求,做好应急监测的数据分析总结工作。
第七章 人身安全应急预案
7.1
总则
7.1.1 编制目的
对深基坑开挖施工过程中,可能发生的突发事故危害等紧急情况做出应对措施,确保突发事故发生后能及时正确有序开展救援活动,并确保不产生新的危害和损失。最大限度地减少事故对人员造成的伤害、对财产造成的损失、对企业与社会造成的影响,尽快恢复正常生产。 7.1.2 编制依据
采用最新的法律及规范条例: 1)《中华人民共和国建筑法》 2)《建筑工程安全生产管理条例》
3)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》住建部[2009]87号。 7.1.3 应急预案体系
中国交建股份有限公司(一级)—中交公路规划设计院有限公司(二级)——中交公路规划设计院有限公司桥隧监测养护分公司(三级)——项目部(四级)。 7.1.4 应急工作原则
在监测期间基坑坍塌应急防范工作是安全管理工作的重要组成部分,一旦发生坍塌事故不仅会给企业带来经济损失,而且极易造成人员伤亡。为预防此类突发事故,要加强基坑坍塌应急救援管理工作,加强施工管理人员的安全意识,坚持以“预防为主”防患于未然的方针。针对施工现场潜在事故和紧急情况,编制应急准备及响应预案,当事故或紧急情况发生时,应保证能迅速做出响应,最大限度的减少可能产生的事故后果。
7.2 危险风险分析
深基坑支护结构在施工中或在使用过程中边坡可能产生坍塌,失稳及人员高处坠落,基坑支护施工及土方施工时机械作业造成的人员伤害等。基坑边坡在外力荷载作用下滑坡倒塌。
(1)违规违章作业、安全防护措施缺陷,基坑发生坍塌滑坡。 (2)受到应力的影响基坑坑底隆起。 (3)地质复杂发生涌砂涌水。 (4)基坑对邻近建筑物的影响。
7.3 组织机构及职责
7.3.1 项目应急领导组成员表
表7.3-1 应急领导组成员表
岗位 姓名 联系电话 组长 副组长 组员 组员 组员 7.3.2 职责与分工
(1)领导组职责:
①组长决定启动应急预案及全面指挥工作; ②副组长负责现场应急救援工作;
③组员成立除救援队以外的应急小组,并以应急小组组长身份带领组员配合救援队实施救援工作。
(2)应急小组职责:
①受救援领导小组统一指挥,在确保自身安全的前提下抢救受困人员及物资。
②及时赶到事故现场抢救受伤人员,视伤情决定在现场或就近医院急救,确保人员能及时得到处理就救护,确保人员生命安全。
③设置安全警戒线,保持现场秩序,负责人员的疏散及保持应急通道的通畅,确保救援人员及车辆能及时到位开展对受伤人员的救援工作。
④受指挥人员调配,快速的组织、提供救援所需的物资器材,使救援工作能有效的开展。
⑤根据医疗救护组人员对受伤人员的程度判断所提出的入院救治要求联系当地医疗机构。
⑥根据此次事故的发生展开调查及处理,并将引发事故的原因及处理以书面形似通报,同时以此事故为例加强教育,防止类似事故重演。事故处理结束后,小组办公室要填写记录,收集事故物证、痕迹,分析事故发生的具体原因和相关人员的责任,并召集相关人员研究防止事故再次发生的对策。
7.4 应急响应
7.4.1 接警与通知
发生安全事故以后,项目部必须立即报告到公司安监部、项目总经理部、监理、地铁公司建设分公司业主代表,安监部在了解事故准确位置、事故性质、死伤人数及其它有关情况后,立即报告公司分管领导、主管领导和集团公司有关部门,全过程时间不得超过6小时。 7.4.2 接警与通知
发生事故后,由领导组长负责现场总指挥,发现事故发生人员首先高声呼喊,通
知现场安全员,由安全员打事故抢救电话“120”,向上级有关部门或医院打电话抢救,同时通知应急领导副组长组织紧急应变小组进行现场抢救。如有人员被埋,应首先按部位进行抢救人员,其他组员采取有效措施,防止事故发展扩大,让现场安全负责人随时监护现场状况,及时清理边坡上堆放的材料,防止造成再次事故的发生。在向有关部门通知抢救电话的同时,对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救,如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工,各负其责,重伤人员由水、电工协助送外抢救工作门卫在大门口迎接来救护的车辆,有程序的处理事故、事件,最大限度的减少,人员和财产损失。 7.4.3 通讯
项目部应急领导小组成员的手机号码、当地安全监督部门电话号码,明示于项目部显要位置。工地抢险指挥及安全员应熟知这些号码。 7.4.4 警戒与治安
安全保卫小组应在事故现场周围建立警戒区域实施交通管制,维护现场治安秩序。 7.4.5 人群疏散与安置
疏散人员工作要有秩序的服从指挥人员的疏导要求进行疏散,做到不惊慌失措,勿混乱、拥挤,减少人员伤亡。 7.4.6 现场恢复
充分辩识恢复过程中存在的危险,当安全隐患彻底清除,方可恢复正常工作状态。 7.4.7 预案管理与评审改进
项目部对应急预案每年至少进行一次评审,针对施工的变化及预案中暴露的缺陷,
不断更新完善和改进应急预案。
7.5 应急抢险措施
(1)吊装应急措施
①对受伤人员进行简易包扎、止血或简易骨折固定,对呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。
②事故发生后应立即报告应急抢险指挥部。
③消除伤员口、鼻内泥块、凝血块、呕吐物等,将昏迷伤员舌头拉出,以防窒息。 ④组织人员尽快解除重物压迫,减少伤员挤压综合症发生。并将其转移至安全地方。
⑤尽快与120急救中心取得联系,详细说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。
(2)建筑物倒塌救援措施
①挖掘被掩埋伤员及时脱离危险区。 ②进行简易包扎、止血或简易骨折固定。 ③对呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。 ④事故发生后应立即报告应急抢险指挥部。
⑤消除伤员口、鼻内泥块、凝血块、呕吐物等,将昏迷伤员舌头拉出,以防窒息。 ⑥组织人员尽快解除重物压迫,减少伤员挤压综合症发生。并将其转移至安全地方。
⑦尽快与120急救中心取得联系,详细说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。
⑧若有骨折时应及时用夹板等简易固定后立即送医院。 (3)火灾应急救援措施
①一旦发现初起火灾,应以迅速有效的方法呼喊(火势严重时应立即拨打报警电话),同时迅速向火灾处置工作小组组长报警。
②火灾处置工作小组人员查看火势,并在较短的时间内必须作出判断,在确定无法自救的情况下,立即报警,同时向应急指挥报告,并命令各工作组进入岗位,现场灭火组人员迅速投入火灾扑救工作。
③领导小组人员接报火警后,应立即赶赴现场了解火灾情况,组织对初起火灾的扑救,同时还要向上级领导告火灾情况,报警后派专人到附近路口接应消防车和负责保持火灾现场畅通。
④若发现是电器所导致的火势,应先关闭电源,对火灾事故现场附近的易燃易爆物品迅速转移到安全区域。
⑤义务消防队员,抢救组,警戒组接到通知或得到火灾发生的信息后,应立即赶至现场按照职责分工投入扑救、抢救、警戒工作,义务消防队员要根据现场实际情况利用一切可以利用的灭火器材和灭火用具:如:现场配置的灭火器,附近水源等进行灭火,如有人员晕到,抢救组应迅速将伤员转移到安全区域进行抢救,必要时通知120急救中心拭援助。警戒组应对现场通道进行封锁,疏散闲杂人员,设立警戒线,禁止无关人员进入现场围观。
⑥应急小组密切关注火势与扑救情况,以及周围电器管线、油料、易燃易爆物品的安全情况,防止火势扩大。
(4)触电应急救援措施
①一旦发生触电事故,应先确定触电者的电源是高压电还是低压电,触电电源是否被切断。对低压触电事故的处理,可直接切断电源。对高压触电事故,应立即通知电力局,要求切断电源。
②防护组负责把事故地点附近的作业人员疏散到安全地带,并进行警戒不准闲人靠近。
③尽快使触电者脱离低压电源:如果事故离电源开关较近,应立即切断电源开关;如果事故离电源开关太远,不能立即断开,救护人员可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等、绝缘杆等绝缘物作为工具,拉开触电者或挑开电源线使之脱离电源;如果触电者因抽筋而紧握电线,可用干燥的木柄斧、胶把钳等工具切断电线;或用干木板、干胶木板等绝缘物插入触电者身下,以隔断电流。
④救护组脱离电源后对伤员进行救护。触电者脱离电源后,应尽量在现场救护(进行人工呼吸、胸外挤压等),先救后搬;搬运中也要注意触电者的变化,按伤势轻重采取不同的救护方法。
(5)交通疏解救援措施
①发生交通事故时,在第一时间通知120及110,急救部门到达现场后积极配合有关部门工作施救工作。接车人员迅速到路口等待、迎接抢救车辆,引领急救车从具备驶入条件的道路迅速到达现场。
②交通事故急救原则
a、迅速移走周围可能继续产生危险的障碍物。 b、为急救医生留出通道,使其可以最快到达伤员处。
c、交通事故不仅产生外伤,可能还产生内伤,不可急速移动或摇动伤员身体。
d、应多人平托住伤员身体,缓慢将其放至于平坦的地面上。 e、发现伤员呼吸障碍,应进行口对口的人工呼吸。
f、将人员救出后,立即检查可能的伤害部位,发现出血,应迅速采取止血措施, 可在伤口近心端结扎,但应每半小时松开一次,避免坏死。动脉出血应用指压大腿根部 股动脉止血。
g、在急救医生到来后,应将伤员受伤原因和已经采取的救护措施详细告诉医生。
第八章 附图
8.1 单位资质
勘察综合甲级证书
8.2 主要人员资质证书
8.3 仪器检定证书
全站仪
水准仪
测斜仪
频率读数计
钢尺水位计
条码因瓦钢尺
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