长庆车站监测方案

1、向莆铁路FJ-3A标长庆车站高边坡施工监控量监测技术方案监测单位：石家庄铁道学院2009年11月目 录1 工程概况11.1项目概况11.2工程地质及水文地质12 监测监控内容22.3监测监控采用的规范和标准32.4 高边坡施工过程监测频率及精度33 监测元件埋设：44监测数据的处理84.1监测数据的处理84.2监测的报告95监测组织机构及分工106质量控制及保证措施106.1 质量目标106.2质量保证体系106.3 质量保证措施111 工程概况1.1项目概况向莆铁路长庆车站位于福建省永泰县境内，全长1594.0m，站内由隧道、桥梁和路基三部分组成，路基以高路堑及陡坡路基为主，长庆车站工区段里

2、程MLGQDK0+164.90+435.00，长270.10m。深路堑地段：路堑高度为50.0m，为增加路堑稳定和绿化周围环境，边坡设计采用预应力锚索桩板墙、桩板墙、C15片石混凝土路堑挡墙、C30钢筋混凝土框架梁锚索（杆）内喷播植草、种灌木、M7.5浆砌片石拱形截水骨架内喷播植草、灌木防护。边坡高度小于3m时，喷播植草、灌木防护。陡坡路堤地段：长庆车站边坡高达40.0m，为增加路基稳定性，采用桩基挡墙、边坡加筋、C15片石混凝土路堤挡墙进行支护，长庆车站工区陡路堤采用加筋土挡墙和加筋路堤两种形式。由于受地形影响，此范围内场地局促，周围构筑物较多，因此，深路堑开挖和高边坡的稳定性极为重要，施工

3、过程中必须做好地表位移和深层变形的监测工作 确保施工和周围环境的安全。1.2工程地质及水文地质工程地质长庆车站地处剥蚀低山边缘及山间谷地区，剥蚀低山山体自然坡度40°60°，地表植被发育茂密，以松木及竹林为主，山间谷地有溪流，呈狭长带状分布，纵坡起伏大，大部分辟为田地。地层岩性：（1） 粉质粘土，硬塑，。(1)-1 碎石土，褐黄色，中密，潮湿，。(1)-2 细角砾土，褐黄色，中密-密实，稍湿-饱和，。（2） 晶屑凝灰岩，灰黄色，全风化，。（3） 晶屑凝灰岩，黄灰色，强风化，。（4） 晶屑凝灰岩，绿灰色，弱风化，。水文地质条件：剥蚀低山地下水不发育，谷地地下水较发育，主要为孔

4、隙水及基岩裂隙水，地下水位埋深1.05.0米。物理地质：地震动峰值加速度值为0.05g。2 监测监控内容2.1监测目的（1）验证支护结构设计，指导路堑边坡开挖支护结构的施工。由于设计所用的土压力计算采用经典侧向土压力公式，与现场实测值相比有一定的差异，因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况，与设计时采用值进行比较，必要时对设计方案或施工过程进行修正，从而实现动态设计及信息化技术施工。（2）保证路堑边坡支护的安全。支护结构在破坏前，往往会在边坡土体的不同的部位上出现较大的变形，或变形速率明显增大。如有周密的监测控制，有利于采取应急措施，在很大程度上避免或减轻破坏的后果。（3）保护

5、周围建筑物和环境的安全，保证既有建筑正常使用功能。（4）总结工程经验，为完善设计分析提供依据。2.2监测内容根据铁道部第四勘察设计院提供的设计图纸分析，新建向莆铁路长庆车站高边坡工程施工过程需要监测控制项目主要有以下内容：（1）桩背、墙背土压力变化监测 主要包括：DK452+440、+DK453+165、+280 、+350左侧墙背自桩顶以下1.0、3.0、5.0、7.0m处安装智能型土压力盒（量程不小于4MPa，灵敏度不小于0.001MPa），监测桩背、墙背土压力变化。（2）锚索受力监测，在第27#、41#、锚索的锚索头处安装三弦智能型穿心式传感器（量程不小于50KN，灵敏度不小于0.1KN

6、）。（3）边坡变形监测在DK453+160、+170、+180断面左侧陡坡路堤加筋地段第1、3、5、7、9、11、13级边坡的第1、3、5、7、9、11、13层土工格栅的1、2、3、4m处安设柔性位移计（量程不小于50mm，灵敏度不小于0.01mm），监测边坡土工格栅的变形及受力。MLGQDK0+290、+305、+320断面右侧加筋土挡墙和陡坡加筋地段在每二层土工格栅的1、2、3、4、6、8m处安设柔性位移计（量程不小于50mm，灵敏度不小于0.01mm），监测边坡土工格栅的变形及受力。2.3监测监控采用的规范和标准1、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）2、建筑变形测量规范JG

7、K/T8-2007。3、岩土工程监测规范（YS5229-96）4、全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-97；5、工程测量规范GB50026-2007；6、建筑基坑支护技术规程JGJ120-99；7、国家或行业其它测量规范、强制性标准。8、国家一、二等水准测量规范（GB5002693）16、铁路工程基桩无损检测规程TB102189917、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号18、铁路隧道衬砌质量无损检测规程TB10223200419、铁路隧道监控量测技术规程TB 1012120072.4 高边坡施工过程监测频率及精度表 边坡施工测点监测频率及精度序号监测部位检测内容

8、监测方法及精度测点布置监测频率一路堑边坡1土压力监测桩背、墙背土压力盒、频率接收仪，精度0.001MPa沿桩背、墙背布于土体内，符合设计要求边坡开挖时1次/1天，本台阶开挖完后13个月内2次/周，3个月以上2次/月，观测不少于3年。2锚索受力监测锚索轴力轴力计、频率接收仪,精度0.1kN布设在锚索端部二陡坡路基四土工格栅变形监测土工格栅柔性位移计、频率接收仪,精度0.01mm根据图纸布置，注：1、监测频率可根据数据变化情况作调整；2、当测量数据报警或有突变时应加密测试频率；3 监测元件埋设：3.1 土压力盒埋设土压力埋设前应进行稳定、防水密封、压力标定，温度标定等工作，并进行编号。土压力盒应镶

9、嵌在桩或扩壁内，使其应力膜与构筑物表面平齐，土压力盒式磁带背面应具有良好的刚性支撑，在土压力作用下尽量不产生位移，以保证测量的可靠性，对于地面以下现浇混凝土桩，由于土压力传感器如随钢筋笼下入槽孔后，其面向土层的表面钢膜很容易在水下浇筑过程式中被混凝土材料所包裹，混凝土凝固结硬后，水土压力根本无法直接被压力传感所感应和接收，造成直接经济损失成埋设失败，这种情况土压力埋设需采用挂布法、弹入法等专用埋设工艺。a、挂布法：取约为1/21/3的槽段宽度的布帘，在布帘上缝制好用以放置土压力盒的口袋，把压力盒放入后封口固定；将布帘平铺在土压力量测位置钢筋笼迎土面一侧的外表面，通过纵横分布的绳索将布帘固定在钢

10、筋笼上，将土压力盒导线固定在钢筋笼上，并引至桩前地面上：布帘随钢筋笼一起吊入槽孔，放入导管浇筑水下混凝土，由于混凝土在布帘的内侧，利用流态混凝土的侧向挤压力将布帘及土压力盒一起压向土层，随水下混凝土液面上升所造成的侧压力增大迫使传感器与土层垂直表面密贴。b、弹入法：主要由弹簧、刚架和限位插销三部分组成专用机械装置，首先将装有土压力盒的机械装置焊接在钢筋笼上，利用限位插销将弹簧压缩储存向外弹力能量，待钢盘笼吊入槽孔后，在地面通过牵引铁丝将限位插销拔除，由弹簧弹力将压力盒推向土层侧壁，根据压力盒读数的变化可判定压力盒安装情况。路堤桩板墙桩背土压力盒埋设可在桩体钢筋笼上土压力埋设高度处安装合适的埋设

11、装置，将土压力盒置入其内，并将其表面用厚塑料布封好，后浇注混凝土，待混凝土凝固后在去掉塑料布。挡墙墙背土压力盒埋设可在土压力埋设高度处安装合适的埋设装置，将土压力盒置入其内，并将其表面用厚塑料布封好，后浇注混凝土，待混凝土凝固后在去掉塑料布。所有信号线应固定好后引至桩（墙）顶平台上的观测箱内。3.2 锚索计安装（1）锚索计装前检查：首先，请仔细阅读锚索计、测试仪说明书，了解锚索计具体参数，熟悉测试议使用操作；再将锚索计与测试仪连接，按测试仪开/关键开机，然后按F1键，再按F1键进行手动读数，（按F2键可切换自动/手动）检测锚索计是否工作正常。此时测试仪显示屏应显示“温度”、“应变”、 “偏移”

12、。检查锚索计导线长度、锚索计数量、以及导线是否有破损，确定锚索计在运输过程中是否受损或丢失。（2）锚索计安装时间：待预应力锚索装好，索孔注好浆且水泥浆完全固结，并达到再求强度时，选择无雨雪天气进行安装。（3）布点：根据实验设计测试要求，选定结构及测点。（4）安装前准备工作：根据测点位置，选择适当导线长度锚索计，运至现场。准备好千斤顶、锚具、PVC钢丝软管、   测试仪。（5）安装：安装时，锚索计受力面应与待测点压向力方向一致。先将锚索计安装锚固垫座（锚板）上，钢绞线或锚索从锚索计中心孔穿过，锚索计置于锚板和工作锚之间，放置平稳。如发现几何偏心过大（仪器分测不等值，即为几何偏

13、心）应即时予以调整。锚索计安装定位后应及时调零，读取初值。（附安装示意图）A：连接好测试仪，按测试仪开/关键开机，然后按F1键，再按F1键进行手动读数。测试仪将显示“温度”、“应变”、 “偏移”。B：按下F4键返回主菜单，按F4键进行设置，然后按F3键进行传感器设置再按F3键进行传感器调零，请将其记录好。按F4键返回主菜单，再按F1键进行测量，此时偏移植显示为0，按保存键保存零点数据，记录好锚索计编号，设计编号。（7）张拉用千斤顶进行预应力张拉，预应力张拉过程由锚索计进行监控。并在张拉好预应力，千斤顶回油后，记录好锚索计测力值，并存档。（8）导线保护将锚索计导线用PVC钢丝软管进行保护，挖槽顺

14、延边坡引入观测箱内。在锚索计导线布置位置作好标示牌，进行标示。并派专人负责看管，以防导线因后期施工而破坏。（9）按测试要求进行测量。3.3 柔性位移计埋设 （1）安装前检查：首先，请仔细阅读柔性位移计和测试仪说明书，了解柔性位移计具体参数，熟悉测试议使用操作；再将柔性位移计与测试仪连接，按测试仪“开/关”键进行测量，检测柔性位移计是否工作正常。检查柔性位移计安装附件（夹具、紧固螺钉）是否齐全。确定柔性位移计及测试导线在运输过程中是否被损坏或丢失。（2）安装时间确定：待木工格栅、土工布铺设好后，选择无雨、雪天气进行安装。（3）布点：根据试验设计方案，用卷尺进行测量，确定测试点。（4）装前辅助作：

15、准备好安装所需要使用到的工具（十字起、裁纸刀、电钻、尼龙绳）、PVC钢丝软管、测试仪和适量无粗颗粒细砂或中砂。（5）安装：安装时，请将柔性位移计跟测试仪连接好。开机进行测量。以对安装过程进行控制，柔性位移计应顺向采用配套安装夹具、螺杆牢固固定在土工格栅网肋处或土工布上，将土工格栅网肋或土工布夹于柔性位移计安装座与夹片之间。首先用十字起拧松两安装座紧固螺杆，取下夹片，用电钻在待安装柔性位移计的土工格栅或土工布上打好安装孔。将一端安装座牢固固定好。观察测试仪读数，将柔性位移计大致拉伸至满量程1/2左右（保证能够测量拉伸或压缩方向的变形），再用电钻打好另一端安装孔。将另一端安装座固定好，并用细砂将柔

16、性位移计底部垫平，密实。在其周围覆盖20cm的细砂或中砂压实。做好柔性位移计安装记录（实验段面、测点位置、实验编号、柔性位移计编号、埋设安装日期、天气状况及安装人员），并存档。关闭测试仪，断开柔性位移计与测试仪的连接。安装下一个柔性位移计。（6）保护：待该段面柔性位移计安装完备，其测试导线应套上PVC钢丝软管进行保护，并集中从观测箱一侧引出路基（将所准备好的尼龙绳穿过PVC钢丝软管，把PVC钢丝软管布置好于柔性位移计一侧。根据柔性位移计的安装位置，用裁纸刀在PVC钢丝软管相应位置上。（7）柔性位移计校零、取初值：将柔性位移计连接好测试仪。按测试仪开关键开机进行测量。：调零键，并作好人工记录，存

17、档。（8）制作相应标示牌插在柔性位移计安装位置及导线布置位置，以作标示。在柔性位移计上方填筑层较薄的情况下，柔性位移计附近米范围内土方或碎石应用人工摊平，及小型机具碾压不得采用大型机械推土碾压。并派专人负责看管，以防柔性位移计及导线因施工或自然因素而破坏。4 监测数据的处理4.1监测数据的处理将对监测数据采用我院自行编制的隧道监测数据计算分析软件进行处理，该软件在我院进行的多项工程的监测工作中应用情况良好。具体操作界面如图17所示。1、及时整理监测数据并绘制桩顶水平位移、堑顶位移、桩、墙背部土压力、锚索轴向应力及土工格栅柔性变形等监测数据的时态曲线等。2、进行监测数据回归分析，选择与监测数据拟

18、合较好的函数进行回归，预测可能出现的最大值。3、根据监测结果按以下标准进行安全性综合评判和预警：监测物理量的最大值或回归预测最大值如大于控制标准的2/3时，应进行预警。根据变形时态曲线的形态判别：当变形速率不断下降时(），表明围岩趋于稳定状态；当变形速率保持不变时(），表明围岩不稳定，应考虑加强支护；当变形速率不断上升时(），表示围岩进入危险状态，须立即停止开挖，加强支护。4、根据监测结果按表10的变形管理等级指导施工。表10 变形管理等级管理等级管理位移施工状态可正常施工应加强支护应采取特殊措施备注：实测值，最大允许值。4.2监测的报告在监测过程中，实时对监测数据进行整理和分析，以监测通报、

19、周报的形式送达有关各方。工程结束后，提交完整的监测总报告及电子文档。 监测通报当监测数据异常，超出预警值或时态曲线出现不稳定征兆时，在监测完成24小时内发出监测通报，及时向有关部门和人员报告。周报告和月报告在工程监测过程中，实时对监测结果进行整理，按要求每周1周2将前1周的监测结果以周报形式报告监测结果，送达相关部门。周报的主要内容： 监测项目，测点布置； 施工进度； 监测数据和监测数据时态曲线； 根据监测数据和工程状态，作出相应项目的预报分析； 对数据异常超出预警值的测点，进行初步分析，提出处理建议意见。监测工作完成后提交监测总报告在监测工程完成后，及时对监测工作进行总结，在要求时间内将监测

20、总报告提交给相关部门。总报告的主要内容： 工程概况和监测目的； 监测项目和测点布置； 采用仪器设备型号、规格和标定资料； 监测资料、数据处理和分析(包括监测数据、变化速率时态曲线、回归分析)； 岩土体稳定性和工程安全性评判； 结论和建议（对今后相关工程设计、施工和监测）。5监测组织机构及分工为了满足长庆车站高边坡工程施工监控量测工作的需要，拟定在施工现场成立监控量测小组，整个项目由娄国充教授任总体技术负责人，负责项目实施及与监理、施工等单位密切联系。另外，由纪中华、纪维平、刘力作为分项技术负责人，共同协助完成本项目的各项任务。6质量控制及保证措施6.1 质量目标建立符合ISO9000标准要求的

21、质量体系，并有效地实施，确保产品符合规程、规范、合同及环境的要求。确保整个工程符合规程规范、合同、业主及监理人的要求。保证工程为优质工程，确保在本合同执行完毕，工程全部竣工时，所移交的仪器设备及相关设施的完好率高于95%。6.2质量保证体系为了保证工程质量，根据ISO9000标准建立项目经理直接领导，项目技术负责人重点控制，质检工程师检查的三级管理系统，形成一套从项目经理到各班组的质量管理网络，对监测工程从监测仪器设备选型、采购、检验率定、安装埋设、电缆走线保护、观测、观测成果处理分析、资料整编、报告编写等进行全面动态的管理，确保工程质量目标的实现。6.3 质量保证措施6.3.1组织由观测专家、监测专业技术人员和一般操作人员组成的观测组伍。在监测仪器设备验收、率定、安装埋设、维护、观测期间，驻工地的工作人员中至少有