高边坡监控量测方案

1、梅大高速公路梅县三角至大埔三河段第9合同段(K45+150 K48+000)路基监测方案编 制:复 核:梅大高速公路第9合同段项目经理部日期:2010年7月10日路基沉降监测施工方案第一章编制依据1、梅大高速公路梅县三角至大埔三河段工程地质勘察报告；2、交通部公路路基施工技术规范 (JTJ F102006);3、梅大高速公路梅县三角至大埔三河段第九标段两阶段施工图设计；4、梅大高速公路梅县三角至大埔三河段第九标段实施性施工组织设计；5、广东省高速公路建设标准化管理规定(试行)。第二章工程概况本合同段项目区位于山地丘陵区，地形、地质条件复杂，山高坡陡、地 形起伏非常大。为减小建设规模，降低工程造

2、价和消化弃方，本标段高填深 挖共10处，其中高填路基4段，含避险车道1处；深挖路堑6段，含避险车 道1处。本路段地质构造环境复杂，区内断裂构造发育，边坡岩体结构破碎，节 理裂隙发育，影响边坡稳定。路基开挖后，坡面岩土在雨季容易呈现饱水状 态，导致坡面产生滑塌、崩塌，甚至边坡整体失稳。详见表1、表2:表1深挖路堑高边坡一览表序号里程桩号位辂坡长 (m)最大边坡局度(m)1K45+320- K45+590右7049.92K45+650- K45+730右8039.13K46+07O- K46+270右20070.74K46+68入 K46+760右7330.85K47+792.636 K48+00

3、0左217.36448.46BXK0+31+ TBK0+1.576右31.93841.4i-2高填路堤一览表序号里程桩号取大填图(m)1K45+790- K45+896.30420.12K45+960- K46+08023.83K46+334.594K46+73024.14K46+740- K46+89520.5第三章监控量测的目的第一节 监控量测的目的1、通过对边坡变形的监测，判断边坡的滑动面深度、滑动范围及其变形 发展趋势，评估开挖施工对边坡自身稳定性和周围构造物的影响情况，提供 预警信息。2、通过动态监测，依据实际情况进行工序和工艺的调整， 及时指导施工, 优化施工方案。避免边坡工程事故

4、的发生，确保施工安全、快速地进行。3、检验边坡加固效果，评价安全稳定性。4、积累量测数据，总结经验，为未开挖区段的施工提供工程类比的依据。第二节适用范围本监控量测方案，适用于梅大高速公路梅县三角至大埔三河段第九标段 高边坡监控以及软弱地基、高填方路基、挡墙监控量测作业。第四章 量测项目、量测仪器及内容高边坡的监控量测主要项目包括：地面位移监测、锚索内力监测、人工 巡视和裂缝观测等，具体见表3:量测项目、量测仪器及工作内容表。表3量测项目、量测仪器及工作内容表序号量测项目量测仪器主要工作内容1地面位 移监测全站仪分析坡面几何外观的变化情况2锚索内 力监测锚索测力计监控预应力锚索防护质量3人工巡视

5、及 裂缝观测游标卡尺坡体的变形情况和破坏趋势第五章监控量测组织机构与管理一、组织机构组建以项目总工朱向阳为组长，工程技术部蔡聪明、杨斌、孙凯，测量 班宋旭、马绪强、夏洋、黄卫，质检部邹洋、黎志伟为组员的量测组。量测 组在项目总工的领导下进行测点埋设、日常量测和数据的处理工作，并及时 进行信息反馈报告监理工程师。二、监控量测管理1、测量班承担项目的量测任务。2、现场量测人员负责埋点、量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及 时将量测信息反馈工程技术部。3、量测工作按量测计划实施，并与现场施工紧密配合，不得中断工作。4、测点须牢固，易于识别，并妥善保护。5、监控量测资料及时整理归档。第六章监控量测方

6、法第一节 软弱地基、高填方路基、高挡墙监测一、概述对于软土地基，采用预压的方法，使地表下一定深度土体进行排水下沉 固结，增加土体密实度，地基承载能力。因此地表加载后的沉降和位移观测 能保证软基路堤的工程质量，确保完工后的工后沉降量满足设计要求。通过 系统连续、正确完整的观测分析，掌握控制工程地基沉降量、指导工程施工。对于高填方路段，为及时了解和掌握加载过程中的位移和变形，控制堆 载速率，确保路基填筑的顺利完成和控制不均匀沉降，对填筑施工进行全过 程现场监测。监测项目的布设及严格的质量控制，不但为高路堤预压施工顺 利完成提供大量的、有效的指导数据，而且为路堤的稳定和变形的分析提供 科学的依据，保

7、证高路堤施工质量。二、沉降板和位移边桩的制作及埋设地面沉降是随填筑过程不断加载而增加的，为了确保某处的沉降自始至 终都能观测到，采用接长观测点方法，即在 60cm 60cm钢板上焊接钢管，使 钢管能不断接长，管顶始终都露出地面，便于各沉降量的测量。但由于钢管 与周围砂接触而产生摩擦力，影响沉降板的下沉，因此，在钢管外圈设辂一 较大的钢管作为保护层，使堆载的土与观测钢管隔离，确保观测点能准确反 应沉降板的沉降。沉降板由直径25.4mmW钢管和600X600X 9mm勺钢板组成。 底部钢管焊接在钢板中心处，接管用管箍连接，两端由螺纹结头和空心管紧 较连接，为了保护观测管，外套长 500mmfe直彳

8、全为76.2mm的钢管，外管顶部 用护管帽盖住。为了控制和掌握填土加载过程中对路堤边坡下土体的稳定和 变化，设钢筋硅位移桩。沉降板埋设在路基地面或砂垫层上，位移桩打入地 表深度不小于1.2m,以确保自身的稳定性，桩顶需高出地面的高度不小于 10cm并在桩顶打进1寸水铁钉，作为以后的观测的标志及保证量测精度。路 堤沉降板可预制或现场制作，位移桩采用预制硅小方桩，埋设时要求沉降板 与路基填料紧密接触，沉降板周围的填料密实度达到设计要求。路堤底面沉 降板宜按填土的高度分段接长，接长前后都需要测量其高程。路堤顶面沉降 板应在路堤填筑完毕后即进行安装。注意做好标志，防止施工时沉降板遭到 破坏。三、观测点

9、的布设观测断面沉降板和位移桩布辂见附表：施工监测一览表。四、水准点埋设及精度要求水准点应选在垂直于路基中心线外 50米土质坚硬便于长期保存和使用 的地点，并埋设硅水准基石，路堤升至一定高度时，为了减少沉降观测由路 面水准传递到路面的高差影响，可将水准点传设到附近原固定的结构物上。 传点精度要求使用二等水准往返测量，高差闭合符合规范要求。五、观测频率沉降观测的频率取决于沉降量的大小、加载方法。通常要求观测的次数能反映出沉降的变化过程又不遗漏变化时刻。 根据本设计路堤填筑采用分 级加载的方法，要求施工期每填筑1-2次应观测一次，如果两层填筑间隔 时间较长，每7天至少观测一次。当填筑至上路床顶后，预

10、压期 1-2月， 每月观测两次，以第二个月起视沉降速率变化情况观测 1-2次，直至预压 期结束。从营运开始至设计观测期间隔一个月观测一次。设计观测期为从施工开始至营运期的前两年。六、施工中观测控制标准路堤在填筑过程中，如沿路堤中心线地面沉降速率 三1.0cm/天，或水平位 移速率三0.5cm/天，标志位不稳定状态出现，应立即停止加载（填土），当停 止加载后每天仍需进行观测，当连续三次沉降量或位移量在控制范围之内时， 才能继续加载填筑施工。当填筑至上路床顶面时，采用双标准控制，即要求 推算的工后沉降量小于设计容许值，同时连续两个月的观测沉降量每月不超 过78mm确定为沉降稳定，此时方可卸载并开始

11、路面填筑。七、观测成果及成果整理要求1、观测做到四个固定：固定观测人员、固定仪器及水准尺、固定后视尺 读数、固定测点及转点；2、观测时必须携带尺垫，严禁用砖石或不用尺垫作为转点；3、每次观测结束后，应及时填写沉降、位移观测记录；4、做好沉降和位移观测成果整理，成果整理时，首先检查手簿中数据和计算是否正确，观测限差是否符合要求，文字说明是否齐全。然后将观测数 据填入观测记录表，计算两次观测沉降量和累计沉降量。 为清楚的表示时间、 填土高度和沉降量之间的关系，应绘制沉降点的时间-高度沉降量关系曲线。 水平位移观测分析同上。5、已安装的沉降板和位移桩，采取可靠的保护措施，以免变形和破坏。6、安装沉降

12、、位移监测器具，必须通过监理工程师同意并符合设计要求。每次观测后，整理结果。按日以报告的形式提交监理工程师。 观测实施中 服从监理工程师指导和检查现场监测工作。第二节挡墙上的水平位移、沉降观测挡墙上的水平位移、沉降观测点用直径20mm勺钢筋做成，顶部刻十字交 叉的3mm宽，5mm深的凹梢。安放钢筋时避开沉降缝，同时确保钢筋的牢固 和稳定，做好可能遭到施工和人为损坏的防护措施。位移、沉降监测频率： 施工期间每三天一次，或者根据位移变化情况减少或加密测试。施工后视变 化规律确定测试频率，时间间隔一般为 20天，在雨季需加密观测次数，注意 位移变化趋势。每次测量时必须记录当天的气温和前五天内的最大降

13、雨情况， 可根据当地的天气预报和气候特征记录气温和推算降雨量，有条件可从当地 气象部门收集降雨资料。施工中还必须记录填方加载高度。设计观测期为施 工至运营期的前两年。水平位移采用大地测量法，观测误差不大于3mm垂直位移达到二等水准测量的精度。对每次监测资料及时整理、分析，并形成 监测报告，上报业主、设计和监理单位，报告中对变形动态及发展趋势应作 出分析和判断意见，并对施工和维护提出建议。第三节高边坡监测一、监测系统的组成边坡变形检测包括施工安全监测，处治效果监测和动态长期监测。施工 安全监测队边坡体进行实时监控，以了解由于工程扰动等因素为边坡体的影 响，及时指导工程实施。施工安全监测的数据采集

14、必须及时，以使监测信息 云 =年二簟匚7以人为本守法诚信关爱环境建造精品-6 -中国铁建十一局集团有限公司能及时地反映边坡体的变形破坏特征，供有关方面做出决断。边坡处治效果 监测是检验边坡处治设计和施工效果、 判断边坡处治后的稳定性的重要手段。 一方面可以了解边坡体变形破坏特征，另一方面可以针对实施的工程进行监 测，例如监测预应力锚索应力值的变化，以直接了解工程实施的效果，通常 结合施工安全监测及长期监测进行。边坡处治效果监测时间一般至工程通车 后两年。边坡动态长期监测在工程竣工后进行，对边坡坡体进行动态跟踪， 了解边坡体稳定性变化特征。本次高边坡监测本着经济、适用原则根据具体的地质条件有针对

15、性的进 行，全线变形监测点及仪器的布设选在计算安全系数较低、设计过程中判断 有可能出现异常的高边坡路段。1、 监测系统主要包括：1) ) 地表水平位移监测；2) 地表垂直位移监测；3) 深层岩土体的水平位移监测；4) 锚杆、锚索的内力监测。每处高边坡都含有前两项监测内容，第三、四项选择有代表性的地段使 用。2、 监测点布设的基本原则监测断面通常选在地质条件差、变形大、可能破坏的部位、边坡高的断 面。各边坡变形监测点布设详见高边坡监测设计图。变形监测点处埋设或 者浇筑观测墩，水平位移和垂直位移观测可用同一观测墩。观测墩应布辂在 稳定的土体上，避免在松动的表层上建立，并注意与排水沟协调。边坡施工

16、之前建立可靠的高程和水平位移控制网，基准点应充分考虑到施工可能带来 的影响，避免遭到破坏。全线高边坡监测设计以表面变形监测点为主，测斜 管、锚索测力计有针对性的选用在部分边坡上。边坡开挖前对所有测试项目 至少测试两遍，作为初值。注意对地表水平位移监测时需要同时测量测斜管孔口的水平位移。测斜管的布设应避开附近的锚杆、锚索、排水孔等防护设 施。3、 精度及内容要求表面变形监测水平位移采用大地测量法，观测误差不大于3mm垂直位移达到二等水准测量的精度，选用的测试仪器和测试方法满足精度要求。每次测量时必须记录当天的气温和前五天内的最大降雨情况，可根据 当地的天气预报和气候特征记录气温和推算降雨量，有条

17、件可从当地气象 部门收集降雨资料。施工中还必须记录测量挖方的阶段或开挖深度、 支护 情况。测斜管、锚索测力计满足设计及工程要求。4、 测试频率位移、沉降测试：施工期间每六天一次，下一级边坡开挖前应保证测试 一次，或者根据位移变化情况减少或加密测试。施工后视变化规律确定测试 频率，监测时间间隔一般为20天，在雨季应加密测试次数，注意位移变化趋 势。锚索内力测试：锚索安装前应进行连续测试，直至预应力趋于平稳，之 后测试频率同位移监测频率。第四节 人工巡视和裂缝观测人工巡视检查是观测人员或组织有关设计、施工等各方人员和观测人员 一起边坡现场查看。参加巡视的人员必须具有一定的专业经验。巡视检查分 日常

18、检查、年度巡查，施工期间经常进行，一般23周一次，雨期适当加密。 特殊情况下（如遇地震、暴雨等），及时组织巡视检查。巡视检查的内容主要有以下几个方面：1、 坡顶、坡面、坡脚裂缝、变形边坡地表有无新裂缝、塌陷发生，原有裂缝有无扩大、延伸，断层有无错动发生，坡脚地表有无隆起鼓胀，有无剪出口，局部楔体有无滑动现象。对边坡稳定有直接影响的地质结构面以及组合后所构成的楔形体在检查的过 程中用摄影和图表方式记录坡面裂缝的产状，并结合相应的位辂的地质情况 判断裂缝的成因，对其进行分类。另一方面对裂缝进行编号，并在缝上布辂 测点，定期测定相应的缝宽，以了解裂缝的发展情况。巡视结果立即进行分 析，有异常情况立即

19、上报并按要求采取相应措施。2、 检查边坡各层边坡因爆破开挖后岩体卸荷松动及变形状况边坡坡面检查并记录因爆破开挖后岩体卸荷松动所产生的裂缝，根据裂缝的 产状及深度视其是否受其他裂隙切割来判断岩体是否属于危岩，以便及时采 用工程处理措施。3、 检查边坡渗水情况进行该项工作的目的主要是了解边坡地表水或地下水的分布状态，根据 裂隙水渗出的位辂调整喷锚工程中排水管的位辂，以利边坡排水，有利于边 坡的稳定。查看是否有新的地下水露头，原有渗水量水质是否有变化。排水 沟截水沟是否通畅、排水孔是否正常。4、 进行监测点维护在巡视检查中实现对各仪器监测点、测孔等完好性检查，以保证各监测 设施的安全可靠。5、 提交

20、巡视检查记录和报告每次巡视检查作好记录，记录内容包括：检查时间、参加检查的人员、 检查的目的和内容、检查中发现的情况。记录方式采用文字、照片、摄像、 素描等。第五节 量测数据的分析和整理一、量测数据的分析与整理量测数据采集完成，及时整理分析，绘制各种曲线图。数据呈收敛趋势 时，及时回归分析，推测地面的最终位移值及稳定时间，评价高边坡的安全 云 =年二簟匚7以人为本守法诚信关爱环境建造精品-9 -中国铁建十一局集团有限公司性、施工方法和工程措施有效性。1、地面变形数据的分析与整理地面变形主要分为平面位移，监测相关数据收集整理完后，及时绘制边 坡位移量u与时间t的关系曲线、边坡位移量u与开挖高度h

21、、速率v与边 坡开挖高度h的关系曲线。见图1 : u-t散点图、图2: u-h散点图、图3: v-t散点图。图1 u-t 散点图图2 u-h散点图图3 v-t 散点图2、裂缝观测数据的分析与整理裂缝观测数据收集整理后，绘制的曲线有裂缝发展宽度 u与时间t （即 u-t ）的关系曲线，裂缝发展宽度 u和速率v与开挖高度h （即u-h和v-h） 的关系曲线，图示同本章节第1项。3、减载数据的分析与整理当边坡滑移过大，进行减载处理的情况下还需绘制边坡滑移量 u和边坡 滑移速率v与荷载w关系的关系曲线，裂缝发展宽度 u和速率v与荷载w的 关系曲线。见图4: u-w散点图、图5: v-w散点图。图4 u

22、-w散点图图5 v-w散点图u-t曲线趋于平缓时，及时进行数据处理或回归分析，推算最终位移和 掌握位移变化规律。高边坡前期采用对数u=1/log(1+t i )、指数u=a? e(即和双曲u=ti/(a+bt i)三种回归函数分别进行回归分析，取其中相关系数r最趋近于1的那个函数，推测高边坡变形的最终位移量和最终稳定时间。回归分析图见图6:对数回归分析图、图7:指数回归分析图、图8:双曲线回归分析图。图6对数回归分析图图7指数回归分析图图11双曲线回归分析图图8双曲线回归分析图u (mrjn(d)在对前期的数据进行分析后，采用其中最实用的一种函数作为高边坡监 测的回归分析函数。5、u-t曲线出

23、现反弯点时，表明坡体和支护已呈不稳定状态，此时必须 密切监视坡体动态，并加强支护，必要时暂停开挖。同时报告监理工程师及 第一监测项目部。如下图所示在量测工作至第 3天时，边坡位移速率突然增 大，出现了反弯现象。二、高边坡稳定性判定1、允许位移速率 0.10.2mm/d,临界位移速度1020mm/d2、边坡开挖停止后位移速率呈收敛趋势。3、坡面、坡顶有无开裂，裂缝的变化趋势如何。4、根据位移时态曲线的形态来判别。当坡体位移速率v持续下降时(du2/d2t<0),坡体趋于稳定状态；当坡体位移速率v无收敛趋势时(du2/d2t=0),坡体不稳定，应加强支 护；当坡体位移速率v出现增涨时(du2

24、/d2t>0),坡体进入危险状态，必须 立即停止开挖，必要时减载处理，加强支护；当v-t曲线出现反弯时，表明坡体和支护已不稳定，须密切监视坡体动 态，暂停开挖并加强支护。同时报告监理工程师和第一监测项目部。三、监控量测工作及信息反馈流程1、边坡变形观测流程：见图9:高边坡变形观测流程图图9高边坡变形观测流程图2、裂缝观测流程 见图10:高边坡裂缝观测流程图图10高边坡裂缝观测流程图边坡开挖地表观察未产生裂缝不进行裂缝监测观测装辂埋设3、边坡监测与施工动态控制图见图11:高边坡监测与施工动态控制图图11高边坡监测与施工动态控制图4、边坡监测信息反馈流程图见图12:高边坡监测信息反馈流程图图12高边坡监测信息反馈流程图参数及方法交底第七章监控量测的注意事项高边坡监测工作注意事项如下：1、监测人员做到四个固定，即固定的观测操作人员，使用固定的测量仪 器，固定的测站基点，固定的游标卡尺量测。并尽量做到在基本相同的环境 和外界条件下进行观测，以减少误差，提高观测精度。2、每次观测前对全站仪进行系