武汉市轨道交通8号线三期工程军运村站基坑监测总结报告.doc

1、武汉市轨道交通8号线三期工程军运村站基坑监测总结报告（2017年5月12日2018年2月16日）武汉中科岩土有限责任公司2018年3月项目名称：武汉市轨道交通8号线三期军运村站基坑监测工程委托单位：中铁十一局集团有限责任公司编 写： 审 核： 批 准： 通讯地址：武汉市武昌小洪山 ADD: xiaohongshan,wuhan,China 邮 编：430071 P.C: 430071电 话：027-87198220 TEL: 027-87198220传 真：027-87198220 FAX: 027-87198220电子邮箱：irsm E-MAIL: irsm武汉市轨道交通8号线三期工程军运村

2、站基坑监测总结报告目 录1 工程概况12 监测依据及技术标准23 监测项目33.1 仪器监测项目33.2 巡视检查34 监测点的布置44.1 支护结构顶部水平位移监测点44.2 支护结构顶部竖向位移监测点54.3 支护结构深层水平位移监测点54.4 支撑内力监测点64.5 支护结构应力监测点74.6 周边地表竖向位移监测点85 监测设备及监测方法96 监测频率107 监测报警值118 监测成果128.1 监测工作量128.2 监测资料整理与成果分析138.2.1 支护结构顶部水平及竖向位移监测148.2.2 支护结构深层水平位移监测188.2.3 支撑轴力、支护桩内力监测208.2.4 周边地

3、表竖向位移监测208.2.5 周边管线竖向位移监测238.2.6 周边高压电线塔竖向位移监测258.2.7 立柱竖向位移监测269 监测结论与建议27武汉市轨道交通8号线三期工程军运村站基坑监测总结报告28武汉市轨道交通8号线三期军运村站基坑监测工程总结报告1 工程概况（1）项目名称：武汉市轨道交通8号线三期军运村站基坑监测工程（2）项目地点：武汉市黄家湖大道强军路（3）建设单位：武汉地铁集团有限公司（4）设计单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司（5）施工单位：中铁十一局集团有限责任公司军运村站为8号线三期工程的第二个站，位于黄家湖大道与规划强军路交叉口的西南象限运动员村地块内，车站沿黄家湖大

4、道方向敷设。本站外包总长664.415m，为地下一层岛式站台车站，站台宽度12m，站后设交叉渡线，地面设地面站厅。军运村站基坑标准段深度约14.6m，盾构井段基坑深度为16.2m，采用D12001500mm钻孔灌注桩作为车站主体围护结构。主体基坑标准段采用竖向设置三道支撑，其中第一道支撑采用8001000mm混凝土支撑，间距9米；第二道钢支撑采用D=800mm，壁厚16mm的钢管支撑，第三道钢支撑采用D=600mm，壁厚16mm的钢管支撑，钢支撑间距3米。外挂风亭围护结构采用D8001000mm钻孔灌注桩，竖向设置一道支撑，支撑采用8001000mm混凝土支撑，间距6米。车站主体结构型式为地下

5、一层（有夹层，夹层为设备层）多跨现浇钢筋混凝土长条形箱形框架结构，地面一层采用钢网架结构，地下内部结构横断面为板式箱形框架，纵向设连续梁式框架。车站主体主要为单层双柱三跨或单柱双跨现浇钢筋砼箱型结构型式，局部范围设有夹层板。根据车站限界及使用功能要求，车站标准段设柱，框架柱距一般为纵向8.5-9.0m，沿纵向设梁。2 监测依据及技术标准（1）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；（2）岩土工程监测规范（YS5229-1996）；（3）建筑变形测量规程（JGJ/T8-2007）；（4）工程测量规范（GB50026-2007）；（5）基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-2001-

6、2006）；（6）城市轨道交通设计规范（DGJ08-109-2004）；（7）城市轨道交通工程量测规范（GB50308-2008）；（8）城市轨道交通工程监测技术规范（GB50911-2013）；（9）国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；（10）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；（11）建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；（12） 湖北省地方标准湖北省深基坑支护技术规程（DB42/159-2004）；（13）市建委关于加强武汉市深基坑工程设计质量管理的通知（2007）；（14）武汉市轨道交通8号线三期工程详细勘察阶段-军运村站岩土工程勘察报告（武汉市勘

7、察设计有限公司，2016.12）。3 监测项目基坑工程的现场监测一般采用仪器监测与巡视检查相结合的方法，应与基坑工程设计、施工方案相匹配。还应针对监测对象的关键部位，做到重点观测、项目配套并形成有效的、完整的监测系统。3.1 仪器监测项目本站根据基坑设计、勘察资料、周边环境及第三方监测要求确定仪器监测项目为：（1）支护结构顶部水平位移；（2）支护结构顶部竖向位移；（3）支护结构深层水平位移；（4）支撑内力；（5）支护结构应力；（6）立柱竖向位移（7）周边地表竖向位移；（8）周边高压电线塔竖向位移；（9）周边管线竖向位移。3.2 巡视检查（1）巡视检查的内容支护结构：支护结构成型质量；冠梁、支撑

8、、围檩有无裂缝出现；支撑、立柱有无较大变形；地下连续墙有无开裂、渗漏；墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移；基坑有无涌土、流砂、管涌。施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异； 基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；基坑周围地面上的堆载情况，有无超堆荷载。基坑周边环境：地下管道有无破损、泄露情况；周边建（构）筑物有无裂缝出现；周边道路地面有无裂缝、沉陷；邻近基坑及建（构）筑物施工情况。监测设施：基准点、测点完好状况；有无影响观测工作的障碍物；监测元件的完好及保护情况。（2）巡视检查的方法巡视检查的检查方法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄

9、影等设备进行。巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。如发现异常，应及时通知施工与监理单位等相关人员。巡视检查记录应及时整理，并与仪器监测数据综合分析。基坑开挖及地下结构施工期间每天派专人进行巡视检查，对支护结构、施工工况、基坑周边环境、监测设施进行检查。巡视人员为12人，基坑开挖期间每天对现场进行巡视。4 监测点的布置4.1 支护结构顶部水平位移监测点（1）监测点布设原则及要求根据以往监测经验，基坑工程的支护结构顶部水平位移可以较为直接的反映整个基坑的安全状态，其监测点应当沿基坑周边布设。其中，基坑各边中间部位、阳角部位、深度变化部位等在基坑开挖

10、过程中最容易出现较大的位移变形，这些部位的监测能够较好的反映基坑工程的稳定性，因此在类似关键部位应布设监测点。本工程基坑的监测等级为一级，依据规范设计要求将支护结构顶部水平位移监测点布设间距为20m。支护结构顶部水平位移和竖向位移监测点设置为共用点，布设在支护结构顶部并与附近其它监测项目处在同一断面，以便形成完整的监测体系。（2）监测点布设方法及过程埋设要求：支护结构顶部水平位移、竖向位移监测点的观测标志采用电钻钻孔孔深为10厘米。钻完孔后用打气筒把里面的混凝土粉末吹干净，然后再用调制好的AB胶均匀的抹在测钉上再装入孔内。埋设十字形测钉分布于冠梁上，并采取相应的保护措施。沿着支护结构顶部每20

11、米布置1个监测点（竖向位移和水平位移共用）。图4.1-1 支护结构顶部水平位移观测十字钉测点安装大样图4.2 支护结构顶部竖向位移监测点（1）监测点布设原则及要求与支护结构顶部水平位移一致。（2）监测点布设方法及过程与支护结构顶部水平位移相同。4.3 支护结构深层水平位移监测点（1）监测点布设原则及要求支护结构深层水平位移是基坑监测中十分重要的监测项目之一，能直接反映支护结构的稳定性，但监测点的埋设也相对要求严格且补救困难。监测点布设间距可比支护结构顶部水平位移的间距适当大些，可按后者两倍的间距布设。根据规范设计要求和本基坑的监测等级，将监测点布设间距为20m。同时在基坑中部、阳角部位及其它代

12、表性部位必须设置监测点。并与附近其他监测项目处于同一断面，以便于监测数据的对比分析，形成完整的监测体系。（2）监测点布设方法及过程1.将测斜管逐节进行对接，接缝处要涂胶连接牢靠，并在螺丝旋紧后用胶带再密封。再进行管底下端密封端盖，并与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部与钢筋笼顶部平行；2.将测斜管绑扎固定在支护结构钢筋笼内侧，使孔内导槽对准钢筋笼相同的；3.将内部干净、通畅且平直的测斜管随支护结构钢筋笼下入桩孔，被绑扎测斜管的钢筋应放在迎土面位置进行微调转动，使测斜管内其中一对导槽对准区间危险位移的方向；4.浇筑前在测斜管内注满清水，做好清晰的标识和可靠的保护措施。图4.3-1 支护结构深

13、层水平位移测点布设示意图4.4 支撑内力监测点（1）监测点布设原则及要求基坑开挖中水平支撑作为支护结构中的重要组成部分，平衡着基坑外侧土压力。支撑内力随着基坑的开挖而变化，其值大小与支护结构的稳定具有极为密切的关系。根据以往的监测经验，混凝土测点应对称布设以消除附加弯矩的影响。本基坑监测的支撑内力分两种：混凝土和钢支撑。第一道混凝土支撑按40m布设一断面，混凝土支撑采用钢筋应力计，布设在混凝土支撑中部或1/3 部位截面的四角主要钢筋上。每个支撑设置2个轴力计。第二道钢支撑与第一道混凝土支撑布设在一个竖直断面，钢支撑内力采用轴力计，布设在钢支撑的端部。监测点数量满足设计规范要求。（2）监测点布设

14、方法及过程混凝土支撑：选择量程与布设部位设计轴力匹配的钢筋计，然后检验钢筋计的初始频率是否与出厂标定一致，再检验引线长度是否满足要求，编号是否准确完好。将钢筋笼四角对应位置的主筋截断一段，截取长度与钢筋计相等。再将钢筋计替换相应的位置进行焊接固定。焊接时仪器测出的温度应低于60，可采用湿毛巾包裹钢筋计进行浇水冷却降温或采用间歇焊接法，以防温度过高损坏电磁线圈和改变钢弦性能。监测点布设需要在绑扎钢筋时进行，并在截面分布均匀，同时还要注意保护引线用保护套管顺利引出。当支撑施工完成后，采集3次稳定频率均值作为初始频率。对于钢筋混凝土支撑，每组监测点设在支撑长度1/3处，安装2个钢筋应力计，上下各一个

15、传感器，采用XPO2型振弦式频率测定仪，见图4.4-1。对于钢支撑，采用轴力计测试其内力，安装于钢支撑的端侧，每层支撑的内力监测点不少于3个，各层支撑的监测点位置在竖向上宜保持一致。图4.4-1 钢筋应力计安装示意图 图4.4-2 轴力计安装示意图4.5 支护结构应力监测点（1）监测点布设原则及要求支护结构应力也是反映基坑开挖中支护结构稳定性的监测项目之一，支护结构应力随着基坑的开挖而变化，其值大小与支护结构的稳定具有极为密切的关系。根据以往的监测经验，应力监测点应对称布设在支护结构迎土面和背土面。且布置受力、变形较大、具有代表性的部位。根据规范设计要求和本基坑的监测等级，将监测点布设水平间距

16、为60m、竖向间距为4m。并尽量与支护结构深层水平位移监测点处于同一断面，以便于监测数据的综合分析。（2）监测点布设方法及过程选择量程与布设部位设计力值匹配的钢筋计，然后检验钢筋计的初始频率是否与出厂标定一致，再检验引线长度是否满足要求，编号是否准确完好。将钢筋笼两侧对应位置的主筋截断一段，截取长度与钢筋计相等。再将钢筋计替换相应的位置进行焊接固定。焊接时仪器测出的温度应低于60，可采用湿毛巾包裹钢筋计进行浇水冷却降温或采用间歇焊接法，以防温度过高损坏电磁线圈和改变钢弦性能。监测点布设需要在钢筋笼制作完成后进行，并在钢筋笼两侧4m、8m、12m处对称安装。同时还要注意保护引线用镀锌金属软管加以

17、保护引出。当支护桩顶部冠梁施工完成后，采集3次稳定频率均值作为初始频率。 图4.5-1 支护结构应力安装图 图4.5-2 镀锌金属软管4.6 周边地表竖向位移监测点（1）监测点布设原则及要求根据周边环境等级和监测实施可操作性综合考虑，本站地表沉降监测点沿基坑周边每断面布2个测点，每断面监测点竖向间距为5m、10m，水平间距为20m，符合规范设计要求。监测点布置垂直于基坑方向，形成监测断面，与其他项目监测点处在同一断面，以便形成监测体系。（2）监测点布设方法及过程地表竖向位移监测点使用水钻机钻孔，直径约120mm，深度至道路基底土层。夯实土层，埋入长度0.81.0m左右，直径20mm的螺纹钢筋，

18、并保持钢筋居中，周边填入细砂，顶部距离地面低5cm左右，然后对监测点进行加盖保护。4.6-1 地表竖向位移监测点示意图5 监测设备及监测方法根据规范设计要求，本站监测项目采用的监测方法及监测设备汇总详见下表：表5-1 监测方法与仪器设备序号监测项目监测方法仪器设备测量精度1支护结构顶部 水平位移极坐标法(全站仪)徕卡TS02 全站仪测距：(2+1ppmD)mm测角：2”2支护结构顶部 竖向位移水准测量（二等）天宝DiNi03水准仪+铟钢尺0.3mm/km3支护结构深层水平位移测斜仪CX-03型测斜仪系统精度0.25mm/m4支撑内力频率计XPO2型振弦式 频率测定仪不低于1/100FS5支护结

19、构应力频率计XPO2型振弦式 频率测定仪不低于1/100FS6周边地表竖向位移水准测量（二等）天宝DiNi03水准仪+铟钢尺0.3mm/km7周边高压电线塔竖向位移8立柱竖向位移9周边管线竖向位移6 监测频率根据规范设计要求，本站监测频率见下表：表6-1 基坑监测频率序号监测项目监测频率（次/天）开挖深度5m开挖深度5-10m开挖深度10-15m基坑开挖完后7d基坑开挖完后7-15d基坑开挖完后15-30d基坑开挖完30d数据分析达到稳定后1支护结构顶部水平位移1/31/21/11/11/21/31/71/15302支护结构顶部竖向位移1/31/21/11/11/21/31/71/15303支

20、护结构深层水平位移1/31/21/11/11/21/31/71/15304支撑 内力1/31/21/11/11/21/31/71/15305支护结构应力1/31/21/11/11/21/31/71/15306周边地表竖向位移1/31/21/11/11/21/31/71/15307周边管线竖向位移1/31/21/11/11/21/31/71/15308周边高压电线塔 竖向位移1/31/21/11/11/21/31/71/15309立柱竖向位移1/31/21/11/11/21/31/71/1530注：1.现场监测将采用定时观测与跟踪观察相结合的方法进行。2.监测频率可根据监测数据变化大小进行适当调

21、整。3.监测数据有突变时，监测频率加密到每天两次，必要时跟踪监测。4.各监测项目的开展、监测范围的扩展，随基坑施工进度不断推进。7 监测报警值根据规范设计要求，本站监测报警值见下表：表7-1 基坑及围护结构监测项目报警值序号监测项目报警值1支护结构顶部水平位移30mm或者连续3d超过2mm/d2支护结构顶部竖向位移30mm或者连续3d超过2mm/d3支护结构深层水平位移40mm或者连续3d超过2mm/d4支撑内力0.7倍构件承载能力设计值5支护结构应力0.7倍构件承载能力设计值6周边地表竖向位移30mm或者连续3d超过2mm/d7周边高压电线塔竖向位移30mm或者连续3d超过2mm/d8周边管

22、线竖向位移30mm或者连续3d超过2mm/d9立柱竖向位移30mm或者连续3d超过2mm/d注：1.其中累计变形报警值取控制值和绝对值两者的小值进行报警。2.当监测项目的变化速率连续3天超过报警值的50%时，应该报警。3.基坑边坡或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等，应该报警。8 监测成果8.1 监测工作量监测工作从2017年5月12日开始至2018年2月16日，共实施了332次监测，已提交监测报告332次。具体时间如下表。表8.1-1 监测时间与报表次数监测次数监测时间提交报告第110次2017/5/122017/5/22第110报表第1120次2017/5/

23、232017/5/27第1120报表第2130次2017/5/282017/6/1第2130报表第3140次2017/6/22017/6/6第3140报表第4150次2017/6/72017/6/11第4150报表第5160次2017/6/122017/6/16第5160报表第6170次2017/6/172017/6/21第6170报表第7180次2017/6/222017/6/26第7180报表第8190次2017/6/272017/7/1第8190报表第91100次2017/7/22017/7/6第91100报表第101110次2017/7/72017/7/11第101110报表第1111

24、20次2017/7/122017/7/16第111120报表第121130次2017/7/172017/7/21第121130报表第131140次2017/7/222017/7/26第131140报表第141150次2017/7/272017/7/31第141150报表第151160次2017/8/12017/8/5第151160报表第161170次2017/8/62017/8/10第161170报表第171180次2017/8/112017/8/15第171180报表第181190次2017/8/162017/8/20第181190报表第191200次2017/8/212017/8/25第1

25、91200报表第201210次2017/8/262017/8/30第201210报表第211220次2017/8/312017/9/4第211220报表第221230次2017/9/52017/9/14第221230报表第231240次2017/9/152017/9/24第231240报表第241250次2017/9/252017/10/4第241250报表第251260次2017/10/52017/10/14第251260报表第261270次2017/10/152017/10/24第261270报表第271280次2017/10/252017/11/3第271280报表第281290次201

26、7/11/42017/11/13第281290报表第291300次2017/11/142017/11/23第291300报表第301310次2017/11/242017/12/11第301310报表第311320次2017/11/132017/12/31第311320报表第321332次2018/1/32018/2/16第321332报表8.2 监测资料整理与成果分析监测成果报表统计截止时间为2018年2月16日，已经完成332次基坑各项监测工作，历时290天。为了全面分析施工过程中基坑自身及周边环境的变形情况，将相关的监测数据进行了汇总分析，限制于篇幅及曲线数据的可观性，图中的数据并没有罗列

27、出监测过程中的所有数据，仅选取了部分有代表性的数据进行作表绘图分析。本报告中各监测点的变形大小和方向均以绝对值进行计算和表示，本基坑监测工程各监测项目全过程发展变化分析及整体评述如下。8.2.1 支护结构顶部水平及竖向位移监测在基坑挡土墙上共布设了70个支护结构顶部监测点，编号为G1G70。监测时间为2017年5月12日至2018年2月16日。由表8.2.1-1和图8.2.1-1可以看出各监测点整体变形趋势是向基坑内、监测点G1G70累计水平位移为（-3.412.8）mm、各监测点累计竖向位移均未超过报警值（30mm）。由表8.2.1-2和图8.2.1-2可以看出各监测点整体变形趋势是沉降、监

28、测点G1G70累计竖向位移为（-12.092.8）mm、各监测点累计竖向位移均未超过报警值（30mm）。8.2.2 支护结构深层水平位移监测在基坑支护桩内共布设了70个桩体深层水平位移测斜孔，编号为CX1CX70。监测时间为2017年5月12日至2018年2月16日。由表8.2.2-1和图8.2.2-1可以看出各测斜孔的整体趋势是向基坑内偏移的、监测点CX1CX70累计深层水平位移为（-6.948.32）mm、各测斜孔累计深层水平位移均未超过报警值（30mm）。图8.2.2-1 各桩体测斜孔深层水平位移累计曲线图8.2.3 支撑轴力、支护桩内力监测 在支护结构施工时，安装22个支护桩应力计（Y

29、1Y22组）、25个内支撑轴力计（Z1Z25），并用频率计进行观测。 监测结果显示，在整个基坑施工过程中，支护结构受力均处于正常范围内，支护结构满足安全要求。8.2.4 周边地表竖向位移监测在基坑周边地表中共布设了140个周边地表沉降监测点，编号为DB1-1DB70-2。监测时间为2017年5月12日至2018年2月16日。由表8.2.4-1图8.2.4-1可以看出各监测点整体变形趋势是沉降、监测点DB1-1DB70-2累计竖向位移为（-12.836.55）mm、各监测点累计竖向位移均未超过报警值（30mm）。8.2.5 周边管线竖向位移监测沿基坑周边管线共布设了20个周边管线沉降监测点，编号

30、为GX1GX20。监测时间为2017年5月16日至2018年2月16日。由表8.2.5-1图8.2.5-1可以看出各监测点整体变形趋势是沉降、监测点GX1GX20累计竖向位移为（-6.561.10）mm、各监测点累计竖向位移均未超过报警值（30mm）。8.2.6 周边高压电线塔竖向位移监测在基坑临近高压电线塔上共布设了8个周边高压电线塔沉降监测点，编号为TD1-1TD4-2。监测时间为2017年5月16日至2018年2月16日。由表8.2.6-1图8.2.6-1可以看出各监测点整体变形趋势是均匀沉降或隆起、监测点TD1-1TD4-2累计竖向位移为（-2.121.02）mm、各监测点累计竖向位移

31、均未超过报警值（30mm）。8.2.7 立柱竖向位移监测根据实际条件在基坑立柱结构顶部上共布设了3个立柱沉降监测点，编号为ZC1ZC3。监测时间为2017年7月19日至2017年10月28日。由表8.2.7-1图8.2.7-1可以看出各监测点整体变形趋势是沉降、监测点ZC1ZC3累计竖向位移为（-1.23-1.37）mm、各监测点累计竖向位移均未超过报警值（30mm）。9 监测结论与建议武汉市轨道交通8号线三期监测项目组于2017年5月进驻施工现场，2016年5月开始现场安装工作，截止2018年2月，历时9个月。本项目组顺利完成了军运村站的监测全部工作。在整个监测过程中得到以下结论：（1）基坑在土方开挖过程中因基坑内土体挖出，及雨季连续降雨等因素造成坑外土压力、水压力向基坑水平移动，带动周边土体下沉，造成部分周边地表、支护结构顶部水平位移监测点发生了一定变形。但变化量均未超过报警值。从监测数据总体来看相对正常，无异常突变，无险情出现。表明基坑支护体系设计、施工质量及工序有效的保证了基坑开挖及使用期间的安全。（2）建议在后期地面站厅结构施工过程中，应注意防汛防水工作。同时监测工作中不足的是由于基坑内场地狭小、施工机械作业频繁，部分监测点遭到破坏或长期遮挡，导致部分监测点数据连续性受到了一定影响。