监测方案设计

目 录 1 1 项目概况项目概况 1 2 2 场地工程地质条件场地工程地质条件 1 2 1 地形地貌 1 2 2 地质构造 1 2 3 地层岩性 1 2 4 水文地质条件 2 3 3 监测目的及依据监测目的及依据 2 3 1 监测目的 2 3 2 监测设计依据和原则 2 4 4 监测内容 方法及仪器监测内容 方法及仪器 3 4 1 监测内容 3 4 2 监测方法 仪器 4 5 5 监测方法设计监测方法设计 8 5 1 监测阶段 8 5 2 监测精度等级及监测方法选择 8 5 3 监测点布置 9 5 3 监测周期及频次 10 5 4 变形预警 11 6 6 拟提交的成果资料拟提交的成果资料 11 6 1 监测阶段报告 11 6 2 监测成果报告 11 7 7 有关说明有关说明 11 8 8 附图附图 11 1 1 项目概况 高边坡段 K126 080 K126 275 段设计方案概括如下 1 K126 100 K126 200 设置整体式明洞隧道 明洞上方覆土厚 8m 2 左侧边坡 高 50 75m A K126 080 K126 092 七级台阶放坡 每级高 8m 分级平台宽 2m 坡率由上至下 1 0 75 1 0 75 1 1 0 1 1 0 1 1 25 1 1 5 1 1 5 1 4 级全长黏结锚杆 框 架梁防护 锚杆长 9m Sx 2 5m Sy 3m B K126 092 K126 206 第一级设桩板墙 桩长 20m 露出地面 6m 桩截面尺寸 2 75 3 00m 桩间距 6m 桩间设置混凝土隔板 第 2 9 级台阶放坡 每级高 8m 分级平台 宽 4m 坡率均为 1 1 25 第 2 3 级 预应力锚索 框架梁防护 锚索长 20 34m 第 4 7 级设长 9m 锚杆 框架梁防护 锚杆 索 间距 Sx 2 5m Sy 3m 第 8 9 级拱形骨架防护 在第 2 3 级框架底部设长 3m 50 1 5 1 5m 钢花管注浆补强 C K126 206 K126 275 第一级设抗滑挡墙 墙高 3 5m 基础砌置深度 1m 宽 2m 第 2 7 级 台阶放坡 每级高 8m 平台宽 3m 坡率 1 1 25 第 8 级 1 1 50 第 2 5 级全长黏结锚杆 框架 梁防护 锚杆长 9m Sx 2 5m Sy 3m 第 6 8 级拱形骨架防护 3 右侧边坡 高 15 30m 分级台阶放坡 每级高 8m 平台宽 2m 坡率由下至上 1 1 0 1 1 0 1 1 25 1 1 25 本路堑边坡高度高 地质条件不良且复杂 根据 建筑边坡工程技术规范 规定属于安 全等级为 1 级的边坡 必须进行边坡的监测工作 对此 设计文件专项提出 并提出了指 导性意见 为了有效地保证 K125 550 K126 300 段边坡施工安全 确保该路段运营期间 的安全稳定 湖南省郴宁高速公路建设开发有限公司 以下称业主 委托我单位承担了该 项监测任务 2 场地工程地质条件 2 1 地形地貌 工程区地貌类型为构造 侵蚀丘陵地貌 山体走向整体呈北东东向 路线从鞍部横向穿过 南端最高点高程约 435m 北端最高点高程 398m 最低点位于场地西侧沟谷内 高程约 324m 最大高差约 110m 丘间沟坳纵横 由于岩性组成差异自然坡度 15 45 不等 2 2 地质构造 工程区位于南岭纬向构造带中段北缘之宁远 桂阳东西向拗褶带东段北侧 区内主要构造形 迹为北北东向的类堡拗 拦牛岭压扭性断层 在 K125 750 附近与路线大角度相交 断层西侧为石 炭系下统第四段灰岩 东侧出露石炭系第三段页岩 页岩逆冲于灰岩之上 断层伴生有小型褶皱 区内岩层产状为 38 70 36 62 主要发育三组裂隙 J1 344 21 57 J2 198 21 J3 115 66 2 3 地层岩性 边坡开挖后 揭示该段地质情况异常复杂 本段路堑前后段为石灰岩夹页岩地层 该段路 堑地层以残积粉质粘土与全风化页岩为主 岩性极为软弱 地质条件差 极不利于边坡稳定 其中 K126 110 K126 165 段开挖至第五级边坡中部 坡面发生浅层坍滑 根据现场开挖揭露场地内地层岩性描述如下 1 第四系全新统残积层 粉质粘土 灰褐 黄色 局部呈灰白或紫红色 硬塑状 为页岩风化残积土 分布于页岩上部 钻孔揭示 厚度 4 2 22 6m 不等 通过勘查取样试验 该层土不是膨胀土及高液限土 2 石炭系下统岩关组 页岩 为粘土质页岩 砂质页岩和炭质页岩互层 粘土质页岩呈黄褐色 炭质页岩呈灰黑 色泥质结构 薄层状构造 岩质软弱 已全风化为主 手轻捏即碎 灰岩 青灰色 隐晶质构造 中厚层 块状构造 岩质较硬 中风化为主 节理裂隙发育 边坡开挖后揭露的地层情况以及边坡特征参见照片 2 图 2 1 K126 80 K126 275 段边坡开挖揭露的地层情况 图 2 2 K126 80 K126 275 段边坡开挖揭露的地层情况 2 4 水文地质条件 开挖面未见地下水出露 各钻孔内一般无初见地下水 总体而言 表层残积土及粘土质页 岩 炭质页岩中地下水不发育 3 监测目的及依据 3 1 监测目的 本次监测的主要任务是通过各种测量手段 建立地表和地下深部的立体监测网 对高速公 路边坡进行系统 可靠的变形与力学监测 本次监测的主要目的为确定边坡变形动态 包括滑 坡体变形方向 变形速度 滑动面深度及变形范围等 以及边坡应力变化和支挡结构物内力的 变化 并对变形发展和变形趋势作出预测和结构物受力情况进行判别 判断边坡的稳定状态以 及结构物工作状况 指导施工 反馈设计 预警边坡失稳征兆和结构物破坏征兆 了解工程实 施后边坡的变化特征 为最优化设计 施工提供科学依据和防止边坡地质灾害的发生 以处治 边坡为对象的边坡变形监测主要分为 1 施工期安全监测 在施工期对边坡位移 地表水平位移 垂直位移 深部位移 地下水等的 监测 监测结果用于指导施工 反馈设计 是信息化施工的重要组成部分和前提 2 处治效果监测 是检验边坡处治设计与施工效果 是判断处治后边坡稳定性的最具说服力 的手段 3 长期动态监测 结合施工期监测结果 保持监测数据的连贯性 在防治工程后期开始 对边 坡体进行动态跟踪 以掌握处治边坡稳定性的变化情况和特征 据此评价和预测处治后的边 坡长期稳定性 3 2 监测设计依据和原则 本次监测工作主要依据以下技术规范和资料 3 2 1 技术规范 1 建筑变形测量规程 JGJ 8 2007 2 滑坡防治工程勘察规范 DZ T0218 2006 3 3 建筑边坡工程技术规范 GB 50330 2002 4 公路路基设计规范 JTG F10 2004 5 公路工程地质勘察规范 JTJ 064 98 6 工程测量规范 GB50026 2007 7 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T18314 2009 3 2 2 勘察 设计资料 郴宁高速公路 K125 550 K126 300 段工程地质勘察以及施工图设计资料 3 2 3 监测设计原则 1 监测工作的布置应基本上能控制整个边坡可能的变形 监测设施的布置应考虑长久 稳定 可靠 不易被破坏 测量基准控制点应在边坡范围以外稳定的基岩上 2 方法和仪器的选择要能反映出边坡的变形动态 且仪器维护方便 费用节省的原则 监测仪器的选择原则是 仪器性能可靠 精度足够 使用简易且不易损坏 3 施工前监测 施工期监测 处治效果监测和长期监测相结合的原则 4 监测内容 方法及仪器 根据有关规范 对滑坡危害程度属于一级的滑坡 应建立以地表变形 裂缝位错 深部位 移 地下水位的立体监测系统 监控滑坡整体变形 按此原则 根据实际情况需要 设计本次 监测的主要工作内容有 地表变形监测 边坡深部位移监测 地下水位监测 土压力监测 支 挡结构的应力应变监测 宏观地质调查等 4 1 监测内容 4 1 1 地表位移监测 边坡的地表位移监测是指在能反应边坡变形动态的位置布置地表位移监测点 可采用角度 交会 距离交会 极坐标法 边角网 GPS 等方法 通过数据处理分析 分析坡面几何外观的 变化情况 绘制坡面各点在施工过程中的水平及竖直向位移变化情况 从而了解边坡滑动范围 和滑动情况 提供预警信息 它是一种直接的宏观监测方法 地表位移监测内容包含边坡地表 的平面位移及沉降监测 变形速率 为评价边坡稳定性提供依据 4 1 2 边坡深部位移监测 对边坡岩土体内部蠕变 特别是滑动面位移矢量的监测 一般采用测斜仪法 在钻孔内埋 设测斜管 定期用测斜仪测量测斜管随岩土体深部位移大小 方向 以此观测岩土体深部位移 沿钻孔深度逐点连续的位移变化 由此建立位移 深度关系曲线 通过该关系曲线找出滑动面 准确位置 对滑动面的位移大小及位移速率做到监控 4 1 3 地下水位动态监测 在场地仍保留的符合监测要求的原有勘察钻孔和监测工作增加的钻孔中 与其它监测工作 同周期地对钻孔地下水位进行量测 观测地下水位变化与降雨及深部位移变化的关系 评价地 下水位对位移的影响及边坡排水系统的有效性 4 1 4 地表裂缝位错监测 对存在于地表的滑坡裂缝进行位错监测 采用裂缝两侧埋设观测桩 采用钢尺定期测量的 方法 也可采用裂缝计 监测滑坡裂缝发展状况与错动大小 方向 主要针对刚刚开始治理 的边坡 作为最直观和快速的监测手段 对施工安全监控起到预报作用 4 1 5 桩身内力及变形监测 通过对桩身应力及应变监测 可以及时掌握桩身实际变形 受力状态及其变化情况 当内 力超出设计最大值时 及时采取有效措施 以避免支护结构因应力过大 超过材料的极限强度 而导致破坏 引起局部支护系统失稳乃至整个支护系统的失稳 同时可反算土压力 校核计算 模型 评价支护桩承载能力 测定桩身应力可采用钢筋应力计进行监测 桩身不同深度的变形 可采用测斜的方法测定 4 4 1 6 土压力监测 土压力计设计埋设在抗滑桩的迎坡面及背坡面桩侧结构表面 监测抗滑桩不同深度结构表 面所受上方坡体岩土体压力的变化 判断上方边坡是否出现滑移 同时在左幅明洞外边墙外侧 埋设土压力计 通过土压力监测 可判定隧道是否存在偏压现象 对支护结构挡土作用做出科 学评价 4 1 7 锚索 锚杆应力监测 采用锚索应力计对锚索进行应力监测 锚杆的应力监测可采用钢筋应力计 可以及时掌握 坡体内应力场及应变场的变化 对锚索 锚杆受力变化及支护强度进行监测 4 1 8 宏观地质调查 宏观地质调查法是采用常规的边坡变形形迹追踪地质调查方法 进行人工巡视 该调查法 是在变化明显地段设固定点 定期采用调查路线穿越 控制滑塌区 4 2 监测方法 仪器 4 2 1 地表位移监测 一 地表位移监测方法 该区内地形起伏较大 如果采用传统边角测量方法进行边坡地表位移监测 监测点埋设简 单 但受天气影响大 降雨及有雾天气条件下无法观测 且其基准点必须布置在边坡对面稳定 区域 需与监测点通视 基准点的位置选取有一定的困难 同时该方法监测野外工作量大 每 周期监测时间长 采用 GPS 监测方法进行监测 则具有以下主要优点 不受气候条件的限制 能在台风 大雾 暴风雨等恶劣天气条件下全天候进行工作 监测点与已知参考点间无需通视 自动化程度高 能够进行实时动态监测 不同监测点可以进行同步测量 作为一种全新的变形监测方法 GPS 具有其独特的优越性 它克服了传统的变形监测方法 的众多缺陷 由于滑坡的变形比较缓慢 所以 GPS 用于滑坡变形监测常采用周期性重复测量和 连续静态测量方式 前者按照一定周期 如 一周一次 进行野外采集静态测量数据 然后回 到室内下载数据并进行静态后处理 后一种方式则是从采用静态测量模式 但全天候观测 按 一定时长将每天观测数据分成 N 个时段进行解算 该方法易于实现自动化测量 仪器数据采集 数据传输到数据处理全部自动处理 一旦系统建立 无需人工到现场进行作业 非常适用于处 于危险期或在恶劣天气及高速公路运营期等条件下的滑坡监测 达到近实时的监测要求 本次监测拟对长期地表位移监测点采用中南大学研制的 GPS 自动监测系统进行监测 该 GPS 自动监测系统采用该定位模式即为 GPS 连续静态测量模式 基准点及监测点上安装的 GPS 接收机同步观测 GPS 接收机接收的观测数据经 GPRS 传输模块 通过移动 GPRS 网络发送至远 程的数据处理和分析中心的计算机 或称服务器 上 服务器的 DataLogCenter 软件 软件界 面如图 4 1 所示 负责接收采集观测数据 并按设计观测时段长 可随意设置 一般为 3h 24h 将数据记录 自动生成相应的观测及导航文件 GDMS 软件自动基线解算 计算监测 点位移 同时还具有可视化 数据管理及分析等功能 软件界面如图 4 2 所示 整个系统的 数据流程见图 4 3 为保证边坡施工期安全 边坡上埋设的常规监测点可采用全站仪极坐标法或边长交会法监 测 图 4 1 DataLogCenter 软件界面 图 4 2 GDMS 软件界面 5 图 4 3 GPS 监测系统的数据流程图 二 地表位移监测仪器 1 GPS 接收机 AC12 GPS 天线 ZYAGP 及 GPRS DTU 厂家 Ashtech 技术规格指标 工作频率 L1 精度指标 静态平面精度 5mm 0 5ppm 静态垂直精度 10mm 0 5ppm 长时间静态观测长基线精度 平面精度 3mm 0 5ppm 垂直精度 6mm 0 5ppm 图 4 4 GPS 接收机 图 4 5 GPS 天线 图 4 6 GPRS DTU 2 全站仪 TCA1202 厂家 瑞士徕卡测量系统股份有限公司 TCA1202 技术规格及特点 a 角度测量 测角精度 2 角度显示分辨率 0 1 测量方法 绝对编码 连续 对径测量 补偿器 补偿范围 4 设置精度 0 5 竖轴中心位置 双轴补偿 b 距离测量 测程 圆棱镜 GPR1 3000m 一般气象条件 精度 测量时间 标准模式下 1mm 1 5ppm 1 5s 显示分辨率 0 1mm 测量方法 相位测量 同轴 不可见红外激光 c 自动目标识别与照准 ATR 测程 圆棱镜 GPR1 1000m 一般气象条件 定位精度 2mm 测量时间 3 4s d 综合数据 放大倍率 30 电池工作时间 6 8 小时 工作温度范围 20 50 6 图 4 7 全站仪 TCA1202 图 4 8 徕卡式单棱镜组 所有用于本项目的仪器设备均应经过国家计量检定单位的检定 并检验合格 观测前 还须对仪器进行常规检查 4 2 2 边坡深部位移监测 对边坡岩土体内部蠕变 特别是滑动面位移矢量的监测 一般采用测斜仪法 该方法是通 过钻孔内的测斜仪来测量岩土体深部位移沿钻孔深度的变化 并建立位移 深度关系曲线 通 过该关系曲线可以找出滑动面的准确位置 并对滑动面的位移大小及位移速率进行监控 本边坡拟采用滑移式与固定式测斜仪两种方式进行测量 在重点部位布置固定式测斜仪 滑移式测斜仪成本较低 一台测斜仪可用于多个钻孔的测量 并可重复使用 但是监测时 劳动强度大 费时较多 监测费用高 同时 由于重复使用机械磨损较大 会引起测量误差 因此 一般的监测孔中宜采用滑移式测斜仪 仪器选择 CX 3C 型测斜仪 固定式测斜仪是按一定间距在测斜管不同深度安装测斜传感器 直接用仪器采集不同深度 的位移值 其主要优点是精度高 机械误差大大减少 避免了人工操作的失误 测量方便 监测成本低 并可长期测量 但是由于需将多个传感器按监测间距埋设在钻孔内 一次性投入 较大 因此 宜在边坡的重点部位有选择地布置数个钻孔 采用固定式测斜仪进行长期监测 其数据还可作为其它测点观测数据的参考 固定式测斜仪选择 CX 7B 型测斜仪 一 CX 3C 型测斜仪使用技术要求 一 工作原理 该仪器采用石英挠性伺服加速度计作为敏感元件 是一个力平衡式的伺服系统 当传感器 探头相对于地球重心方向产生倾角时 由于重力作用 传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动 一个角度 通过高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号 经过分析处理 直接在液晶屏上 显示被测点的水平位移量 X Y 值 并存入仪器中 通过串口送入计算机中处理 探头抗震性 达到 50000g 测量精度 0 02mm 500mm 分辨率 0 02mm 8 秒 系统精度 4mm 15m 数字 量显示 4 5 位 记录方式 自动采集 测量范围 0 30 0 90 测试深度最大 200m 二 CX 3C 型测斜仪技术指标 深部位移监测采用 CX 3C 型高精度测斜仪监测 其主要技术指标为 1 探头尺寸 CX 3C 系列 长 780mm 直径 28mm 导轮间距 500mm 2 测量精度 0 02mm 500mm 分辨率 8 秒 系统精度 4mm 15m 数字量显 示 4 5 位 记录方式 自动采集 3 角度测量范围 0 30 4 测试深度最大 1000m 水压 10Mp 5 工作电压 内置可充锂电池组 7 2V 6 工作温度 10 60 7 抗震性 50000g 国内最高 200g 进口 2000g 彻底解决了由于碰撞而损坏仪器 的可能性 7 图 4 9 CX 3C 型高精度测斜仪 二 CX 7B 型固定式测斜仪使用技术要求 一 工作原理 该仪器工作原理与上述滑移式测斜仪相同 采用在测斜管不同深度布置传感器 每个传感 器测定该深度的位移 在地面用数据采集器手动采集 二 施工工艺流程 抗滑桩基坑开挖 钢筋笼下放 埋设测斜管 抗滑桩浇灌混凝土 测斜管内按设计间距安装测斜传感器 测斜管封口及数据线的整理及保护 三 技术要求 1 钻孔与测斜管安装与用 CX 3C 测斜仪时的技术要求相同 2 测斜仪安装前应测定钻孔或测斜管的垂直度 不得超出传感器满量程的 30 对测斜 管导向槽应做好永久标记用以确定倾斜变形的正方向 3 依照安装次序 将测斜仪传感器按同一方向和接杆 管 连接起来 调整校直后固定 可靠 测试各传感器的正反向是否与厂商标注的方向一致 同时注意观察读数的稳定性 4 把连接好的传感器放入测斜管 并使其正方向对准测斜管的正方向导向槽 下放时使 用接在系统底部的钢缆绳 安装过程中钢缆绳须固定在防绞棒上以免与电缆绞缠 当将第二组 轮放入测斜管时 由于杆系中备有万向节 故应注意校直后再接续导入 图 4 10 固定式测斜仪单个传感器 图 4 11 SJ 92 型钢尺水位计 4 2 3 地下水位动态监测 一 钻孔 为了了解地下水位变动情况对边坡稳定性的影响 利用深部位移监测孔进行水位监测 SJ 92 型钢尺水位计是提供一种测量水位的精确办法 通常用于测量井 钻孔及水位管中的水位 特别适合于水电工程 滑坡监测中地下水位的观测或士石坝的坝体的浸润线的人工巡检 本仪 器既可在施工期间使用 也可作为工程的长期安全监测用 二 监测仪器 生产厂家 金源土木工程仪器厂 型号 SJ 92 型钢尺水位计 见图 4 11 仪器规格参数 规格 SJ 92 50 测量深度 0 50 m 最小读数 1 mm 重复读数误差 2mm 仪器重量 4 5kg 工作电压 DC 9V 8 4 2 4 地表裂缝位错监测 对存在于地表的滑坡裂缝进行位错监测 采用裂缝两侧埋设观测桩 用钢尺定期测量的方 法 监测滑坡裂缝发展状况与错动大小 方向 作为最直观和快速的监测手段 对施工安全监 控起到预报作用 4 2 5 桩身内力及变形监测 采用智能弦式数码钢筋计 在承受较大拉力的指定截面主筋上焊接钢筋 测量在混凝土 凝固后进行 通过数字式监测仪测得读数 换算成截面的轴向内力变化情况 可测算出支护 桩内力变化情况 钢筋应力监测点详见支护桩施工监测点布置图 钢筋计布设时采用对焊方式 即在钢结构 应测部位截去一部分钢筋 把钢弦式钢筋计焊接在原部位 代替截去的那部分钢筋 注意事项 1 安装时尽可能使钢筋应力计处于不受力状态 更不能处于受弯状态 将应力计上的导 线逐段捆扎在临近钢筋上 引到初期支护结构外测试匣中 灌砼后 检查钢筋计的电阻值和绝 缘情况 做好引出线和测试匣的保护措施 并记录初读数 2 对于同一断面的钢筋计做好编号定位 使用颜色不同的钢筋计导线进行认知 并及时 做好记录存档 4 2 6 土压力监测 在抗滑桩的迎坡面及背坡面侧 明洞外边墙外侧土体内埋设智能弦式数码压力盒 定期采 集土压力数据 监测结构表面所受土压力变化 分析土体的稳定性 土压力计埋设流程为 选定土压力计埋设点 修平坑壁 在坑槽侧壁均匀地抹上高标号的 水泥砂浆 水泥砂浆初凝后安装土压力计 孔口电缆固定与保护 抗滑桩施工完成后 用土压 力读数仪与其它类型监测工作同周期采集土压力数据 4 2 7 锚索 锚杆应力监测 在锚头上安装三芯智能型锚索测力计 将读数仪分别与相应的锚索测力计电缆相连 即可 读取该传感器监测到的相应物理量的数值 锚索测力计安装施工工艺流程 孔位放样 造孔 穿锚索 锚固段灌浆 安装钢垫座 将 锚索张拉端穿入锚索测力计 安装工作锚 锚索张拉 孔口保护 记录测力计与锚索孔编号 锚索测力计安装完成后 锚索测力计受张拉端锚具作用而同时受力 锚杆应力采用钢筋应力计进行监测 在锚杆的中部截断一节 用同直径的锚杆应力计代替 并用螺丝对接 锚头锚固后即可开始应力监测 4 2 8 宏观地质调查法 是采用常规的边坡变形形迹追踪地质调查方法 进行人工巡视 在变化明显地段设固定点 定期采用调查路线穿越滑塌区 主要观察边坡滑塌迹象 地表变形 地表水系 植被情况 地 面及结构物裂缝发育发展情况等 为判断边坡稳定性发展趋势提供第一手资料 5 监测方法设计 5 1 监测阶段 监测工作按其目的可分二个阶段进行 第一阶段 为施工期安全监测 在施工过程中 对边坡进行监测 评价边坡的稳定性 避免边坡工程事故发生 确保施工安全 快速地进行 同时为后续可能的处置设计提供依据 第二阶段 整治效果监测及边坡长期动态监测 处置施工后进行的监测工作 为检验设 计的合理性及评价边 滑 坡治理效果提供依据 评价边坡的长期稳定性 9 5 2 监测精度等级及监测方法选择 5 2 1 地表位移监测精度等级 地表位移监测的平面位移监测精度按 建筑变形测量规范 所列二级精度指标施测 垂直 位移的监测精度按 建筑变形测量规范 所列三级精度指标施测 具体精度指标见表 5 1 所示 表 5 1 本次监测的精度要求 沉降观测水平位移观测 观测点测站高差中误 差 mm 观测点坐标中误 差 mm 适 用 范 围 1 5 3 0 场地滑坡测量 注 1 观测点测站高差中误差 系指几何水准测量测站高差中误差 2 观测点坐标中误差 系指观测点相对测站点 如工作基点等 的坐标中误差 坐标差中误 差以及等价的观测点相对基准线的偏差值中误差 建筑物 或构件 相对底部定点的水平 位移分量中误差 5 2 2 监测方法的选择 本次监测拟定监测内容为 边坡的地表位移 深部位移及地下水位 抗滑桩的桩身应力及 变形 桩侧土压力及明洞边墙外侧土压力 锚索及锚杆应力 地表巡视等 地表位移监测方法采用 GPS 自动连续监测系统及全站仪边角测量两种方法 边坡上需作为 竣工后长期监测的地表位移监测点则采用 GPS 自动连续监测系统进行监测 GPS 监测系统观测 时段长设计为 6h 采样间隔 30s 其监测精度 1 倍 见表 5 2 平面位移精度为 0 7mm 0 5ppm 垂直位移精度为 1 5mm 0 5ppm 施工期间边坡上的短期地表位移监测点的水 平位移及沉降采用 TCA1202 全站仪极坐标法监测 垂直角及测距的技术要求见表 5 3 表 5 4 所示 其测距标称精度为 1mm 1 5ppm 测角精度为 2 深部位移采用测斜仪进行监测 对 坡面上的深部位移监测孔采用滑移式测斜 同时采集地下水位数据 抗滑桩内的变形则采用固 定式测斜 在抗滑桩内埋设测斜管 管内从管底开始按一定间距向上安装一定数量的倾角传感 器 定期采集深部位移数据 桩身内力采用钢筋应力计监测桩身的主钢筋不同深度的应力变化 桩侧迎坡面及背坡面均从桩底开始按 2m 间距向上安装一定数量的土压力计监测抗滑桩结构表 面所受土压力的变化 左幅明洞左边墙外侧按 10m 间距安装土压力计监测明洞结构所受外部压 力变化情况 锚索 锚杆应力分别采用锚索应力计和钢筋应力计监测锚索的应力大小及锚杆的 应力变化 表 5 2 GDMS 的测量精度 1 倍 观测时间1 秒30 分钟1 小时 水平方向 10mm 1ppm3 5mm 0 5ppm2 3mm 0 5ppm 测 量 精 度 竖直方向 20mm 1 5ppm7mm 1ppm4mm 1ppm 观测时间2 小时3 小时6 小时 水平方向 2mm 0 5ppm1mm 0 5ppm0 7mm 0 5ppm 测 量 精 度 竖直方向 3 5mm 1ppm2mm 0 5ppm1 5mm 0 5ppm 表 5 3 垂直角观测的技术要求 级别仪器 类型 测回 数 两次照准目标读数差 指标差较差 垂直角测回较差 二级 DJ26377 表 5 4 电磁波测距的技术要求 每边测的 最小测回 数 气象数据测定的最 小读数级 别 仪器精 度等级 mm 往返 一测回读 数间较差 限值 mm 单程测回 间较差限 值 mm 温度 C 气压 hpa 往返或时段间较 差限值 mm 二 级 34435 00 20 1 10 2 6 Dba 注 1 仪器精度等级系根据仪器标称精度 以相应级别的平均边长D代入计算的测距 6 10 Dba 中误差划分 2 一测回是指照准目标一次 读数 4 次的过程 3 时段是指测边的时间段 可用不同时段观测代替往返观测 5 3 监测点布置 监测点的布置原则是 基准点选取在本身稳定的地段 GPS 测量基准点及监测点没有通视 要求 但需要满足足够可视天空要求 边坡变形监测点布置能反应边坡变形的关键位置 充分 10 考虑评价边坡稳定性原则 根据场地地质条件支护结构特点 选取 K125 650 K125 700 K126 120 K126 150 K126 180 K126 230 为典型监测断面 一 地表位移监测点 地表位移监测点分两类 短期地表位移监测点及长期地表位移监测点 短期地表位移监测 点地表位移监测点主要用于施工期监测 保证施工安全 设计采用全站仪观测 长期地表位移 监测点除用于施工期监测外 在线路运营期依然进行监测 确保线路运营安全 采用 GPS 自动 监测 在监测断面的每级坡脚位置设地表位移监测点一个 支护桩 挡土墙等挡土结构物顶设地 表位移监测点一个 施工阶段地表位移监测主要采用全站仪观测和 GPS 自动连续监测系统两种 方法 边坡施工完毕 6 个月后 停止低山侧临时边坡稳定观测 边坡观测点位的标石 标志及 其埋设 符合下列要求 1 GPS 基准点及监测点 可现场浇灌混凝土标石 标石埋深不宜小于 1m 在冻土地区 应埋至标准冻土线以下 0 5m 现场安装仪器 其埋设安装规格见图 4 12 所示 2 常规基准点 可现场浇灌混凝土标石 根据观测精度要求 顶部的标志采用具有强 制对中装置的活动标志 标石埋深不宜小于 1m 在冻土地区 应埋至标准冻土线以下 0 5m 标石顶部须露出地面 100cm 120cm 其埋设规格见图 4 13 所示 图 4 12 GPS 基准点及监测点设计图 图 4 13 常规基准点 监测点的观测墩埋设规格 二 深部位移监测点 典型断面上每两级边坡坡脚位置设深部位移监测点一个 监测深度初步设定为 40 孔深 需依据实际钻孔岩芯 应达到稳定岩层以下 5m 8m 桩身内迎坡面侧设深部位移监测点一个 以监测支护桩变形 三 地下水位监测点 除抗滑桩内的测斜孔外 每个深部位移监测点设地下水位监测点 四 支护结构内力监测 监测剖面 3 3 4 4 5 5 对应的抗滑桩内设置钢筋应力监测 分别在抗滑桩内迎 坡面及背坡面侧自桩顶以下 2m 处至桩底 各布置一排钢筋应力计 在 K126 080 K126 275 段 每隔 10m 选取一个断面监测预应力锚索和非预应力锚杆的应力变化 每个监测断面的分别选取 两个典型锚杆和锚索进行应力监测 五 土压力盒 选取 K126 100 K126 200 的三个监测断面 3 3 4 4 5 5 上的抗滑桩监测桩侧 土压力 监测其迎坡面及背坡面侧结构表面所受土压力 迎坡面侧自桩顶以下 2m 处至桩底 按 2m 间距安装压力盒 背坡面侧自桩顶以下 8m 处至桩底 按 2m 间距安装压力盒 左幅明洞 左侧外边墙外侧 距底板约 1m 高位置 沿主线方向每 10m 埋设土压力盒一个 六 地下水位监测采用深部位移监测钻孔 七 如果边坡出现滑坡 地表裂缝位错监测点布置在滑坡后缘及滑坡体发育的裂缝处 沿 裂缝伸长方向布置不少于 3 个监测点 按每周 后期每月 一次由人工巡视进行常规的边坡变 11 形形迹追踪地质调查 在变化明显地段设固定点 调查路线穿越该区段 监测点的具体布置详见监测设计平面布置图及监测点布置图 根据实际地形和现场监测条件 在尽可能提高监测精度与更方便监测工作开展的前提下 监测点的位置 数量可以作适当调整 边坡裂缝的监测根据现场裂缝分布情况具体制定 表 5 5 各类监测点布置工程量一览表 监测内容监测类型数量监测点编号总工程量 GPS 地表位移监测 点 18 GPS 基准点 2 常规地表位移基准 点 8 地表位移监 测 短期地表位移监测 点 29 固定式 3 深部位移监 测滑移式 12 钻孔进尺 480m 地下水位监 测 钢