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53—部北:京、上海、广—州等14个》轨道交?通建设?城市:2,5条线?路、1?58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 《5001《1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f》ak为由载荷—试验等方法得到的】地基承载《力特征值(》kPa?。)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 5》0497《、建筑?基坑:工程技术规范YB !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!14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: ,50497规—定的桩(墙)顶竖】向位移控制值为1】0m:。m~40mm—北京地区规定的【控制值为10m【m
?
》 ?②实测统计结果【。
— 收》集的29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!。29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4《3.:3mm、最小—沉降量0《.6mm;监测点】。全部隆起《的有13《个工点平均隆起量】10.3mm其中最!大隆:起量15《.8mm最小隆起量!。2.:9,mm;监测点中【既有隆起又有沉降】的有:。8个工点最大沉降】量11.2mm最】大隆起量25.1m!m
《
【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5》3.1%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30m【m~+20mm【(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29》个工点中桩(墙【)顶最?大隆起约为0—.14?%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4.8mm/d】大部:分工程监测点—最大变化速》率在2?。mm/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30mm、0【.,3,%H进行控》。制隆起按+20【mm进行控制变化】速率按4m》m/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~25】mm相?对基坑深度》(H)值0.1【%H~0《.,15:。%H变化速率2m】m/d~3mm/】d;二级、》三级基坑累计值【。20m?m~30《mm相对基坑深【度(H?)值0.《15:%H~0.3—%,H变化?速,率3mm/d~【4,mm/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G】B 50497规定!的桩(墙)顶水平位!移控制?值为25mm~70!mm:上海地区规定—的控制值《为,25mm~60【mm
—
②【实测统计结果
】
《 对》73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5:92个监测点中【实测:。数值分布在1—。5m:。m~+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24个【工点的311个监】。测,点中实测数值分布在!15m?m~+?40mm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+40m【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
—
— 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15mm】~25mm》相对基坑深度(【H)值0.1%H~!0.15%H;【变化速率2》mm/d~3mm】/d;二级基坑累】计,值20mm~3【0mm相对》基坑深度《(H)值0.—15%H~0.3%!H,变化速率3mm【/d~?4m:m/d;三级基坑】累,。计值20《mm~4《0mm相对基坑深度!(H)?值0.2%H~0.!4%H变化速—率3mm/d~4m!m,/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15mm
【
—
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40!。mm~9《0mm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~:8,0m:m,广东地区规》定的控制值为30m!m~150》mm
?
》。 《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1174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1》5mm~+40mm!(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12》(a:)中可以看出4【5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0.2】2%: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2m?m/:。d~3mm/d【变化速?率,最大:值为3.4mm/】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?。5mm/《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 7!6个工点基坑桩(】。墙)体最终》。水平位移分布—频率:直方图
】
》
:。图12 74【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2《9个工点282个监!测点的支护桩(墙】)体水平位》。移值在0mm~+7!0mm的监测点【数量约占《监测点总数的—76:。.,2%从图12—(b)?中可以看出2—9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?0.3?2%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+70》mm、0.7—0%H进行控制【变化速率按6—mm:/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20》mm~3《0mm相对基坑深度!(H)值0.15】%H:~0.2%H—变化速率《2mm/d~3mm!/d:;二级基坑》累计值30mm【~40mm相对【基坑深度(H)值0!.2:%H~0《.4%H变化—速率3mm/d【~4m?m/d;三》级基坑累计值30m!m~40《mm相对《基坑深度(》H)值0《.2%H~0.4%!H变化速率4—mm/d~》。5,mm/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15?mm
】。 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~50m》。m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40【mm~?6,0mm相对基坑【深,度(H?)值0?.3%H~0.5%!H,变化速?率3mm/d~【5mm/d;三级基!坑累计值5》0mm~70mm】相对基坑深度(H】)值0.《5%:H~0.7%—H变化速率4—mm:/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】 50497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30m【m~:50m?m上海地《区规:定的控制值为25m!m~60mm—广东地区规定—的控制值为20m】m~:40mm
】。
: 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3【6,个工:点,912个《监测点的地》表沉降值分》布在40mm—~+20mm(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32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0.18》%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2m【m/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40mm和0.2!0%: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64》6个监测《点的:地表沉降实测数【值在60mm~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1【3 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!~3mm/d—变化速率最大值【为7.6mm—/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2【0mm~30mm】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—25mm~35【mm:相对基坑深度(H】)值0?.2%H~0.【3%H?变化速率2mm/】d~4mm》/d;三《级基坑累计值30m!m,~40?m,m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?mm
?
,
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】。。~40m《m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30mm~5】。0,mm相对基坑—深,度(H)值0.3】%H~0.5%H变!。化速率3mm/d】。~5mm/d;三】级基坑累《计值4?0mm~60mm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+10mm】
】 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13条线【路、:36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!45mm以》内;坚硬~中—硬土地?区约9?4.1?%的:监测:点沉降实测》值在4?0mm以内隆起实】。测值多在+10m】m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15 3!2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 5?0446《和高速铁路隧道工程!施工质?量验收标准》TB 1《0753《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30m!m车站地表》沉降控制值为6【0mm
】
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!~112.2m【。m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4《0mm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(3—50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 5【0086、铁路【隧,道施工规范TB 】102?04和公路隧道【施工技术规范—。JTG/T F6】0等相?关,规范确?。定,
: