《9.:2 支护结构和】周围岩?土体
】
9.2.1~】9.2.3 — 城市轨道交通工程!支护结构及周围【岩土体监测项目控制!值与地质条件、工程!规模、周边环—境条件等《有密切关系》同时控制值》对工程的工期、【。。造价等都有较大影】响监测项《。目控制值的确定需遵!循安全与《经济相统一与当【前的设计、》施工和管《理水平相适应支护】结构和周边》环境安?全有:效控:制关键?项,目严格控制按地【质条件分类控制【以及相关规范、【地方经验与实—测,统计结果《相协:调等原则因此—合理确定工程施工】。过程中支护结构【及周围岩土体监测】项目控制值》是一个?复杂的过程》本规范为监测项目】控制:值的确定《开,展了专题研究
】
— 专题研究—收集了有《关城市轨道交通【。工程监测控制指【标的规范《、规程和工程标准5!。3部北京、上—海、广州等》14个轨道交—通建设城市》25条线路》、158个工—点的设计文件及第】三方监测资料
【
,
】研究结果表》明不同地区的—工程地质条件往【往具:有明显的地域特性如!北京的黏性土与【砂性土互层、上海】。的,软土地?层、广州的上软【下,硬二元地层等监【。测项目的《监测数据《变,化量除?。与基坑、隧》道工程的《。各项:设计参数、工—法相:关外还与《。基坑:、隧道所处场区的岩!土体特性、类—型等因素密切—。。相关
》
— 根:据这一特征本规范开!展的监测《控制指标《专题研究将所收集工!点的:地层条件按坚硬【~中硬?土和中软~》软弱:土两类分《别统计、分析不【同监测项目的—实,测,结果土的分》类参照了现》行国家标准建筑【抗震设计规范—GB 5《0011的》工程场?。。地土类型划》分标准(见表—11)
—。
表《11 土的—类型划分和剪—。切波:速范围?
:
《
— 注fak】。为由载?荷试验等方法得【到的地基承载—力特征值(k—Pa)?Vs为岩土剪切【波速
【
《。 1 明挖法和】盖,挖,法基坑?支护结构《和,周,围岩土体的监测项】目控制值
】
《 条文中表9.2!.1-?1和表9.》2.1-2的—监测项目控制值是在!对全国各地大量实际!工程案例开展—专题研究《的基础上结》合国:家现行标准建筑基坑!工程监测技术—规范GB 504】97、建筑基—坑工程技术规—范Y:B 9258等【相关规范确定
】
— 专题研究共【收集:和统计分析了北【京、:上海、广州》等1:4个:轨道交通《建设城?市的明挖法和—盖,挖法:基坑工?程实测资料》包括:25条线路的87个!工点监测项目主【要包括基坑工程【的,地表沉降、支护【桩(墙)顶水平【和竖向位移、支【护桩:(,墙,),体,水平位?移统计内容》为每个工点不同【监,测项目?监测点?在,整,个,监,测,。期内的?实测最终变形—值以及各《监测:项目主要监测点【中实测最《。终变形值的最—。大值、最小》值和平均值
—
】 1)支护》桩(墙)顶竖—。向位移
! ①相关规范!。的规定
》。
?。
现行国】家标准建筑基坑工程!监测技术规》范GB 5》0497规定的【桩(墙)顶竖向位移!控,制值为1《0,mm~40mm【北京地区规定—的控制值为10【mm
【。
? ②实《测统计结果》
【 , 收集的》2,9个工点支护桩(】墙)顶竖向位移监】测资料中多为中软】~软弱土地区—的基坑工程对2【9个:工点:的,支,护桩(墙)》顶,竖向位移监测—统计:结果见图9
】
》 竖向位移在【29:个工点中监测—。点全部沉降》的有8个工》点平均沉《降量11.8mm】其中:最大沉降量43【.3mm、最小沉】。降量0.6m—m;监测点》全部隆起的》有13个工点平均】隆起量10.3m】m其中最大隆起量】15.8mm最小隆!。。起量2.9mm【;监测点中既有隆】。起又有沉降的—有8个工点最大沉】降量1?1.2mm最大隆起!量2:5.1mm》
,
》 : 从图9(a【)中可以看出2【9个:。。。工点的30》3个监?测点中监测点隆起占!监测点总数》的53.1%监测】点沉降占监测点总】数的:46.9%》监测点的竖》向位移实测数—值在30mm~【+2:0mm(表示沉【降+:表示隆起)的数【量约占监《测点总数的93.1!%
?
— ?从图9(b)—中可:以看出2《9个工点中桩—(墙)顶最大隆【起约为0.1—4%H?最大沉降约为0【.18%H
】
根】据统:计结果桩(墙)【顶竖向位移最大【变化速率的最大值】为4.8《mm/d大部分【。工程:。监,测点最大《变化:速率在2mm/【d以内?
《
: ? :根据统计结》果桩(?墙)顶的竖向位【移应按沉降和隆起】分别控制《支护桩(墙)—顶沉降按《30:mm、0.3%H进!行控制?隆起按+20m【m进:行控制变《化速率按《4mm/d进行【控制对绝大多数【工程都?。能够满足《安全控制的要求
!
】。根据监测《项目控制值的确【定原则?和上述统《计结果并结合相关规!范的规?定针对不同》。工程:监测等级的》安全:控,制要:求本规范推》。荐的支护《桩(:。墙)顶沉《降控:制值为一级基坑累】计值10mm~【25mm《相对基坑深度(H】)值0.1%H【。~0.15》%H变化速率2mm!。/d~3《mm/d;二级【、三级基《坑累计值《20mm~》30mm相对基坑】。深度(H)》值0.15%H~0!.3%H变化速【。率3mm/d—~4mm/d各等】。级基:坑隆起控制值均为2!0mm?
:
:
【
图9 基坑桩(!墙)顶竖向位移【统计图?
》
2—),支护桩(墙)顶【水平:位移
《
【 ①相关规范的规】定
】 现行国—。家标准建筑基坑工】程监测技术规范【GB 5049【7规定的桩(墙【)顶水平位移控【制值为25m—m~70mm上海地!区规定的控制值为】25:mm~?60m?m
》
②实测!统计结果
—
:
对7】3个工?点的支护桩(墙)】顶水:平,。位移监测统计—结果见图《10统计结果显示无!论坚硬~中硬土【地区还?是,中软~软弱土地【。区的:支护桩(墙)顶均】出,。现向基坑内、外【的水:平位移其《位,移量不是很》大且位移《量的大小与》基坑深度没有明显】。的关系
《。
,
,
:
,。 从》图10?。中可以看出》坚硬~中《。硬,土地区?49个工点的59】2个监测点中实测数!值分布在《15mm~》+,35mm(表示向】。基坑外的《水,平位移+《表示:向基坑?内的水平位移)【的监测点数量约【占监测点总数的【98.?2%中软~软弱【土地区?。2,4个工?点的311个监【测点中实测数—值,。分布在15mm【~+40《mm的监测点数量】约占监测点总数的】93.9%
—
— 根据统计【结,果,桩(墙?)顶水平位移—。。最大变化速率—的最:大值为?4.4mm/—d大部分工程监测点!最大变化速率—在2mm/d以内
!
【 : 无论坚硬~中硬】土地区还是》中软~软弱土—地区的桩(墙)顶】。。。向基坑内的水平位移!按,+4:0m:m进行控制》变化速?率按4?mm:/d进行控》制对绝大多》数工程都能够满【足安全控制》的要:求
—
《 ,从图:10(a)中—可以看出基坑支【护桩(墙)顶存【在向基坑外水平【位移的现象但由【于向基坑外的水【平位移原因复杂控制!值,的确:定应结合支》护结构形式》、支:撑,轴力的大小和岩土】条件
》
【根,据监:测,项目控?制值的确定原则【和上述统计》结果:并结合相关规范的】规,。定针对不《同工程监测等级的安!全控制要《求本规范推》荐的支护桩(—墙)顶水《平位移控《制值为?一,级基坑?累计:值1:5,mm~?25:m,m相:对基坑深度(H)】值0.1%H~0】。.15?%H;变化速率【2,mm/d~3m【m,/d;?二级:基坑累计值20【mm~30》m,m相对基《坑深度(H)值0】.15%H~—0.3%H变化【速率3?。mm/d~4—mm/d;三—级基坑累计值20m!。m~40mm相【对基坑深度(H)】值0.2%H—~0:.4%H《变化速率3mm/】。d~4mm/d【。
— : 当需《。。对基坑桩(墙—)顶向基坑外的【水平位移进行控【制时建议控制—值为15《mm:
:
—
图10 】73个工点基坑桩(!墙)顶最终水平位移!分布频?率直方图
》
《。
: 3《)支护桩(墙—)体水平位移
】
【 ①:相关规范的》。规定
! : 现:行国家?标准建筑《基坑工程监测—技术规范GB 5】0497规定的桩】(墙)体水平位移控!制值地下连续墙为】40mm~》。90mm灌》注桩为?。45:mm~80m—m;北京地区规定】的,控制值为30mm~!50mm上海—地区:规,定的控?制值为45m—m~80mm—广东地区规定的控】制,值为30mm—~150m》m
?
】②,实测统计结果—
【 对《76:个工点的支护桩(墙!)体水平位移监【测统计结果见图11!74个工点的桩(墙!。)最大水平位移与基!坑深度H的》。关系见?图12
》
】从图11《(a)?中可:以看出坚硬~中硬土!地,区的基坑支护—桩(墙?)体存在向基坑【内,、外的水平位移47!个工点454—个监测点的支护【桩(墙)体水平位】移值在15m—m~:+40m《m(表示向》基坑外的水平位【移+表示向基坑内的!水平位移)的监测点!数量约占监》测点总数的》。89.4%从图【。1,2(a)中可以看出!45个工点的—最大桩?(墙)体水平—位移:的平:均,。值约为0.11【%H:最大值?约为0.《22%H
【
》 :。根据:统计结?果坚:硬土~中硬土地区桩!(,墙)体?水平位移的最大变】化速率多在》2mm/d~3mm!/d变?化速率最《大值为3.》4m:m/d
】
? 坚硬~》中硬土地区支护桩】。(墙)体向基—坑内的水平位移【按+4?0mm、《0.20%H—进行控制《变化速率按5—mm/d进行控【制对绝大多数工程都!能够满足安全控制的!要,。。求
《
— 从图11》(a)?中可以看出坚—硬~中硬《。土地区基坑支护桩(!墙)体存在向—基坑外水平位移【的现象但位移量相】对较小由于向—基坑外的水平位移原!因复杂控制值的确】定应结合支护—结构形式、支撑【轴力的大小和岩土】条件
!
图11】 76个》工点基坑桩(墙【)体最终水平位移】分布频率直》方图
—
】图12 7—4个工点桩(墙)】最大水?平位移?与基坑?深度的关系
】
《 从图11(b!)中:可以看出中软~软弱!土地区的基坑支护桩!(墙)体水平位【移分布频率》直方图与坚硬—。~中硬土地区相比】。。具有明显差异主要表!现为向基坑》内的水平位移且位】移量比坚硬~—中硬土地区》。。。。的位:移量相对较》大29?个工点28》。2个监测点的支护】桩(墙)《。体水平位移》值在0mm~+【70mm的监—测点:数量约占监测点总】数的7?6.2%从图1【2(b)中可—以看出29个工点的!最大桩(墙)—。水平位?移变:化范围约为0.【07%H~0.【73%H平均—值约为0.32%】H
—。。。
? 根?据统计?结果:中软~软弱土地区】桩,(墙)?体水平位移的最大变!化速率?多在5mm/d以】内变化速率最大值】。为8.6mm—/d
《
,
《 中软~【。软,。弱土地区支护桩(墙!)体向基坑内—的水平?位移按+70mm、!0.70%H进【行控制变化速率【按6mm/》d进行控制对大多】数工程都能够—满足安全控制的【要求
《
【 城市轨《道交通基坑工程一般!深、:大且周?边环:。。境复:杂对支?护桩(墙)体—的变形要求》严格根据监测项目】控制:值的:确定原则和》上述:统计结果并结—合相:关,规范的规定》针对不同工程监测等!级的安全控制要求本!。规范推荐的坚—硬~中硬土地区支护!桩(墙?)体水平位》。移控制值为》一级基坑累》计值2?0mm~30—mm相?。对基坑深度(—H)值0.1—5%:H~0.2%H【变,化速率2mm—/d~3mm/d;!二级基坑累计值30!mm~40m—m相:。对基坑深度》(H)值0.2【%H~0《.4:%H:变,化速率?3mm/d》~4mm/d;三级!基坑累计值30m】m~40m》m相对基坑深度(】H)值0.》2%H~《0.4%H变化速】率4mm《。/d~5mm—/d
】 ? 当需对坚硬~中硬!土地区基《坑桩:(墙)体向基—坑外的水平位移进行!。控制时建议控制值为!1,5mm
《
》。 : 本规范推荐的】中软~软弱》土地区支《护桩(墙)体—。水平位移控制值为】一级基?坑累计?。。值30m《m,。~50mm相对基】坑深度(H)—值0.?2%:H,~0.3%H变化速!率2:mm/d~4mm】/d;二级基坑累计!值,4,0mm~6》0mm相对基坑深】度(H?)值:0.:3,%,H~0?.5%H变化速率】3m:。m/d~5mm/d!;三级基坑累计值5!0m:m~70《m,m相对?基坑深度《(H:)值0.5%H~】0.7%H变化速率!。4mm/d》~,6mm?/d
—
4)地!表沉:降
》
①【相关规范《的规定
】
《 现:行,国家:标准建筑基》。。坑工程监测技术规】范GB 5049】7,规定:的地表沉降控制值】为25mm~6【5mm北京地区【规定的?控制值为30mm~!50mm上海地【区规定的控制值为】25mm~60m】m广东?地区规定的控—制值:为,20mm《~4:0m:m
! ②实测统—计结:果
】 基坑工程地】表,沉降主要统计沉【降,变形较大的》与基坑边缘最—近,的两:排监测点对6—7个工?点的地?表沉降监《测统计结果见图13!63个工点的最大】地表沉降与基坑【深度H的关系见【图14?
》
: 从图13(a!)中可以看》出坚硬~中硬土【地区基坑周边地表】。同时:出,现,沉降和隆起现—象36个工点912!个监测?。点的地表《沉降值分布》。在4:0,。mm~+2》0,mm(表示沉—降+表示隆起)的】监测点数《量,约占监测点》总数的97.0%从!图,14:(a)?中可以看出3—2个工点的》实测结果表明最大】地表隆?起约为?0.1?1%:。H;:最大地表沉降的【平均值约为0.09!%H最大《地表沉降值》约为0.1》8%H?
?
:
根据统!计结果坚硬~中硬】土地区地表沉降的最!大变化速率》多在2mm/—d~3mm/—d变化速率最大【值为4?.4mm/d—
,。
》 : ,。 坚硬~中硬土地】区地表沉降按4【0mm和0.20%!H进行?控制变化《速率按4mm/【。d进:行控制对绝大多【数工:程都能够满足安全控!制的要?求
—
从图【。13(?b,)中可以看出中软】~软弱?土地区的基坑周边地!表变形?分布频?率直方图与坚硬【。~中硬土地区相比具!。有明显差异主要表现!为沉降且沉降量【比,坚硬:~中硬土《地区的沉降量相对较!大31个工》点646个监测点】的地表沉降》实测数值在60【mm~0m》m的监测点数量约占!监测点总数的83】.6%从图》14(b)中可以看!出31个工点—的最:大地表?沉降变化范围约【为0.?。07%H~》0.83%》H平均值约为0.】33%H
!
【图13 67个工点!最,终地表沉降分布【频率直方图》。
】 根据《统计结?果中软~软弱土【地区:。地表沉降的》最大变化速率多【在2mm/d~3m!m/d变化速率【最大值为7.6m】m/:d
?
【 中:软~软弱土地区地表!沉降按60mm和】。0.60%H—进,行控制变《化速率?按6mm/》。d进行?控制:对绝大?多数工?程都能够满足—。安全控制《。。的要求
【
—根据监测《项目控制《值的确定原则和【上述统计结果—并结合相关》规范的规定针—对不同工程》监测等级的安全【控制要求本》规范:推荐的?坚硬:。~中硬土地区—地表沉降控制值【为,。。一级基坑《累计值20》mm~30》mm相对基坑深度】(H)?值0.?。15%H~0—.2:。%H变化速率2mm!/d~?4mm/d;二【级基:坑累计值2》5,mm~35mm【相对基坑深》。度(H?),值0.2《%H~0.3%H变!化速率2m》。m/d~4mm/】。d;三级基坑累计值!30m?m~40mm—相对基坑深度(H)!值0.3%H~0.!4%H?变化速率2mm/d!~4mm/d—
:。
》 , 当需《对坚硬~中硬—土地区基坑周边地】表隆起进《行控制时《建议控制值为20】m,m
《
,
本【规范推荐的中软~软!弱土地区地表沉降】控制:。值为一级基坑累【计值20mm~40!mm相对基坑深度(!H)值0.》2%H~0.3%H!变化速率2mm/】d~4mm》/d;?。二级基?坑累计值3》0,。。mm~50mm相】对基坑深度》(H)?。值0:.3%H《~0.5%》H变化速率3m【m/:d~5mm/d;三!级基坑累计》值40mm~6【0mm相对基坑深】度(H?)值0.4%H~】0.:6%H变《化速率4mm/【d~6mm/d【
】 综合各》。类技术规范的—规定和实测数—。据统计分析结果【本条款给出》了,基坑工程不》同监测项目》的控制值其中地表】沉降:和支护桩(墙)体】水,平位移根据工—程场地土类》型的不同《分别给出了监测项目!控制值由于监—测等级为三级的【基坑工程《。案例和实测数—据较少其监测项目控!。制值:主要参照二级基坑工!程,确定并进《行了适当调整
】
】城市轨道交通工【程中支护《结,构采用土《钉墙、型钢水泥【土墙的基坑工程较少!实测数据也较—少专题研究未收集到!相应的案《例和实测数据其监】测项目控《制,值的确定结合—了,其他:相关规范
】
—
图14 【63个?工点最大地表沉降】与基坑深《度,的关系
! ? 根据基坑》工程支?撑构件、锚杆—等的受力特》点和设计要求其监】测项目控制值按最】大值和最《小值分别进行控【制支撑轴力、锚【杆拉力实测值—。处于控制值的最【大值和最小值—之间才能保证其【功能的正常发挥和】工程结构整体—的安全本规范选【。取构:件承载能力设计值以!。及支撑构件、锚杆预!应力设计值的百分比!作为监测项目控制】值
【 ? 2: 盾?构,法隧道管片结构竖向!位移、?净空收敛和地—表沉降控制》值
】 盾构隧道施】工过程?中管:。片,结构变形及岩—土体位移《与工程所处范围【内的工?。。程地质水《文地:质条件、周围环境】条件及盾构施工参数!等密切相关盾—。构隧道监《测项目控制值应首先!结合当地工程特点经!工程类?比和分析计算—后确定?当无地方经验时可】参照本规范确定监】测项目控《制值
》。
》 条文中表9【.2:.2-1《和表:9.2.2-2【的监测项目控制值是!在对全国《各地大量《实际工程案例—开展专题研究的基】础上结合相》关规范确《定
:
》 北京地区规!定的盾构法隧道地】表沉:降,控制值为《30mm《地表隆起《控制值为+10m】m
】 盾构法隧【道地表沉降》(隆起)监》测控:。制值专?题研:究收集了北京—、,杭州、宁《波,、昆明、上海—、无锡和郑州等【7个城市的1—3条:线路、3《6个工点的实测资料!对32个《标准:断面盾构《隧道的实测统—计结果?见图15
》。
,
?。
》盾构隧?道,地表沉降主》要,统计隧道轴线上方】的地表?监测点统计实—测结果表明盾—构法:隧道地表沉降一【般在中软《。~软弱土《地区:的变形较《。大,约90.2%的监】测点:沉降:。实测值在45—mm以内《;坚硬~中硬土地区!约9:4.1%《的监:测点沉?。降实测值《。在40mm以—内隆起?实测值多在+1【0mm?以内本规范条文根据!不同工程监测等级】。的安全控制要求【针对标?准断面盾构隧道地表!沉降给出了累—计变:化控:。制,。值
?
】
图1《5 32个标准断!面盾:构,隧道最终地表沉降】分布频率直》方图
—
—综合各类技术—规范要求和实测数据!统计分析《。结果:本条款给出》了盾构法隧道工【程监测项目控—制值其中地表沉【降(隆起)根—据工程场地土—类型的不同分别给】出了监测《项,目,控,制值
! : 盾构法《隧道其他《监测:项目控制值是结合国!。家现行标《准盾构法隧道施工与!验收规范G》B 5044—6和高速铁》路隧道工程施工质】量验收标准》TB 10》75:3等规范确定—
?
:
, ? 3: 矿山法隧—。道支护结《构变形、地》表沉:降控制值
》
?
》 矿山?法车:站一般开挖断面【较,大施:工步序多地》。表变:形控制比《矿山法区间隧—道困难得多本规范】分别对区间隧道和车!站,给出不同的控制【值对于渡线段、风道!、联:络通道等隧道可根】据工:程,具体情况《参,照,选取相关的控制值条!。文中表9.2.3】-1和表9.—2.3-2的—监测项?目控制值主要是在对!全国部分城市大【量实际工程案—例开展专题》。研究的?基,础上结?合相关规范确定【
— :。 , 北京地《区规定的矿山法区间!地表沉降控》制值:为30?。mm车站地表沉降】控,制值:为60mm
—
!矿山法?隧道地表沉降监测】控制值?专题:研究收?集了北京、西安【、郑州?和南京等4》个城市的8条线路】、37个工点的【实测资?料矿山法隧道—。地表沉?降主要统计隧道轴】线上方的地表监【测点统计实测—结果表明车》站地表沉《降,。变,形最大?北京地区11个【车站:的最大地《表沉降为31.【0mm~《112.2》mm平均值为80】.3:mm由于地质条【。件、开挖方式—、,单,。层或多层结构形式】。。等因素?的不同矿山法—隧,道地表最《终,沉降:差异较大本》规范结合相关地方标!准和实测《统计:结,果确定了矿》山法车站地表沉降】控制值
》
!对北:京和西安地》区21个标准—断面区间的实测统计!结果见图16从图】。中可以看出在35】。。0个监测《点中约97》.7%的监测—点实测?值,在40mm以内【依据统计结果并【结合相关规范矿【山法区间地》表沉降按《40mm进行控【制对绝?。大多数工程都能够】满足要求本规—。范条文根据不同工程!监测等级的安全控】。制要:求针对矿山法—标准断面区间—地表沉降给出了累计!变化控制值》
— 综合各类技!术规范要求》和实测?数据统计分析给出】了,。矿山法隧道》工程监测项目—。控制值其中地表沉降!按车站、区》间分别给出》了,监测项目控制值【
【
》图16?。 21个《标准断面矿山法【区间最终地表—沉降:分布频率直方图【。(350个监测点)!
! ,矿山法隧道其他【监测项目控制值【是结合国《家现行标准锚杆【喷射混凝土支—护,技术规范GB 【50:0,86、铁《路隧道施工规范T】B 1?020?4和:公路隧道施工—技术规范JTG/T! F60等相关规范!。确定
《