高邊坡監(jiān)控量測方案

梅大高速公路梅縣三角至大埔三河段第9合同段路基監(jiān)測方案梅大高速公路第9合同段項(xiàng)目經(jīng)理部日期：2010年7月10日5、廣東省高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)定(試行)。本合同段項(xiàng)目區(qū)位于山地丘陵區(qū)，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，山高坡陡、地形起伏非常大。為減小建設(shè)規(guī)模，降低工程造價(jià)和消化棄方，本標(biāo)段高填深挖共10處，其中高填路基4段，含避險(xiǎn)車道1處；深挖路塹6段，含避險(xiǎn)車道1處。本路段地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，邊坡巖體結(jié)構(gòu)破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，影響邊坡穩(wěn)定。路基開挖后，坡面巖土在雨季容易呈現(xiàn)飽水狀詳見表1、表2:序號里程樁號位置最大邊坡高度以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品1中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司路基監(jiān)測方案1右2右3右4右5左46右表2高填路堤一覽表序號里程樁號最大填高1234第三章監(jiān)控量測的目的第一節(jié)監(jiān)控量測的目的1、通過對邊坡變形的監(jiān)測，判斷邊坡的滑動(dòng)面深度、滑動(dòng)范圍及其變形發(fā)展趨勢，評估開挖施工對邊坡自身穩(wěn)定性和周圍構(gòu)造物的影響情況，提供優(yōu)化施工方案。避免邊坡工程事故的發(fā)生，確保施工安全、快速地進(jìn)行。以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品2中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段第二節(jié)適用范圍巡視和裂縫觀測等，具體見表3:量測項(xiàng)目、量測儀器及工作內(nèi)容表。序號量測項(xiàng)目量測儀器主要工作內(nèi)容1地面位移監(jiān)測全站儀分析坡面幾何外觀的變化情況2錨索內(nèi)力監(jiān)測錨索測力計(jì)監(jiān)控預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)質(zhì)量3人工巡視及裂縫觀測游標(biāo)卡尺坡體的變形情況和破壞趨勢以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品3中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段第一節(jié)軟弱地基、高填方路基、高擋墻監(jiān)測對于軟土地基，采用預(yù)壓的方法，使地表下一定深度土體進(jìn)行排水下沉固結(jié)，增加土體密實(shí)度，地基承載能力。因此地表加載后的沉降和位移觀測能保證軟基路堤的工程質(zhì)量，確保完工后的工后沉降量滿足設(shè)計(jì)要求。通過對于高填方路段，為及時(shí)了解和掌握加載過程中的位移和變形，控制堆載速率，確保路基填筑的順利完成和控制不均勻沉降，對填筑施工進(jìn)行全過程現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測項(xiàng)目的布設(shè)及嚴(yán)格的質(zhì)量控制，不但為高路堤預(yù)壓施工順以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品4中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段利完成提供大量的、有效的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，而且為路堤的穩(wěn)定和變形的分析提供地面沉降是隨填筑過程不斷加載而增加的，為了確保某處的沉降自始至終都能觀測到，采用接長觀測點(diǎn)方法，即在60cm×60cm鋼板上焊接鋼管，使鋼管能不斷接長，管頂始終都露出地面，便于各沉降量的測量。但由于鋼管與周圍砂接觸而產(chǎn)生摩擦力，影響沉降板的下沉，因此，在鋼管外圈設(shè)置一較大的鋼管作為保護(hù)層，使堆載的土與觀測鋼管隔離，確保觀測點(diǎn)能準(zhǔn)確反應(yīng)沉降板的沉降。沉降板由直徑25.4mm的鋼管和600×600×9mm的鋼板組成。底部鋼管焊接在鋼板中心處，接管用管箍連接，兩端由螺紋結(jié)頭和空心管緊鉸連接，為了保護(hù)觀測管，外套長500mm長直徑為76.2mm的鋼管，外管頂部用護(hù)管帽蓋住。為了控制和掌握填土加載過程中對路堤邊坡下土體的穩(wěn)定和變化，設(shè)鋼筋砼位移樁。沉降板埋設(shè)在路基地面或砂墊層上，高度不小于10cm并在樁頂打進(jìn)1寸水鐵釘，作為以后的觀測的標(biāo)志及保證量測精度。路堤沉降板可預(yù)制或現(xiàn)場制作，位移樁采用預(yù)制砼小方樁，埋設(shè)路堤底面沉降板宜按填土的高度分段接長，接長前后都需要測量其高程。路堤頂面沉降板應(yīng)在路堤填筑完畢后即進(jìn)行安裝。注意做好標(biāo)志，防止施工時(shí)以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品5中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在垂直于路基中心線外50米土質(zhì)堅(jiān)硬便于長期保存和使用的地點(diǎn)，并埋設(shè)砼水準(zhǔn)基石，路堤升至一定高度時(shí)，為了減少沉降觀測由路級加載的方法，要求施工期每填筑1-2次應(yīng)觀測一次，如果兩層填筑間隔時(shí)間較長，每7天至少觀測一次。當(dāng)填筑至上路床頂后，預(yù)壓期1-2月，每月觀測兩次，以第二個(gè)月起視沉降速率變化情況觀測1-2次，直至預(yù)壓位移速率≥0.5cm/天，標(biāo)志位不穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)，應(yīng)立即停止加載(填土),當(dāng)停止加載后每天仍需進(jìn)行觀測，當(dāng)連續(xù)三次沉降量或位移量在控制范圍之以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品6中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司內(nèi)時(shí)，才能繼續(xù)加載填筑施工。當(dāng)填筑至上路床頂面時(shí)，采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制，即要求推算的工后沉降量小于設(shè)計(jì)容許值，同時(shí)連續(xù)兩個(gè)月的觀測沉降量每月不超過7～8mm,確定為沉降穩(wěn)定，此時(shí)方可卸載并開始路面填筑。七、觀測成果及成果整理要求1、觀測做到四個(gè)固定：固定觀測人員、固定儀器及水準(zhǔn)尺、固定后視尺讀數(shù)、固定測點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)；2、觀測時(shí)必須攜帶尺墊，嚴(yán)禁用磚石或不用尺墊作為轉(zhuǎn)點(diǎn)；3、每次觀測結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)填寫沉降、位移觀測記錄；4、做好沉降和位移觀測成果整理，成果整理時(shí)，首先檢查手簿中數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確，觀測限差是否符合要求，文字說明是否齊全。然后將觀測數(shù)據(jù)填入觀測記錄表，計(jì)算兩次觀測沉降量和累計(jì)沉降量。為清楚的表示時(shí)間、填土高度和沉降量之間的關(guān)系，應(yīng)繪制沉降點(diǎn)的時(shí)間-高度-沉降量關(guān)系曲線。水平位移觀測分析同上。5、已安裝的沉降板和位移樁，采取可靠的保護(hù)措施，以免變形和破壞。6、安裝沉降、位移監(jiān)測器具，必須通過監(jiān)理工程師同意并符合設(shè)計(jì)要求。每次觀測后，整理結(jié)果。按日以報(bào)告的形式提交監(jiān)理工程師。觀測實(shí)施中服從監(jiān)理工程師指導(dǎo)和檢查現(xiàn)場監(jiān)測工作。第二節(jié)擋墻上的水平位移、沉降觀測擋墻上的水平位移、沉降觀測點(diǎn)用直徑20mm的鋼筋做成，頂部刻十字以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品7中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段交叉的3mm寬，5mm深的凹槽。安放鋼筋時(shí)避開沉降縫，同時(shí)確保鋼筋的牢固和穩(wěn)定，做好可能遭到施工和人為損壞的防護(hù)措施。位移、沉降監(jiān)測頻率：施工期間每三天一次，或者根據(jù)位移變化情況減少或加密測試。施工后視變化規(guī)律確定測試頻率，時(shí)間間隔一般為20天，在雨季需加密觀測次數(shù)，注意位移變化趨勢。每次測量時(shí)必須記錄當(dāng)天的氣溫和前五天內(nèi)的最大降雨情況，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)和氣候特征記錄氣溫和推算降雨量，有條件可從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T收集降雨資料。施工中還必須記錄填方加載高度。設(shè)計(jì)觀測期為施工至運(yùn)營期的前兩年。水平位移采用大地測量法，觀測誤差不大于3mm,垂直位移達(dá)到二等水準(zhǔn)測量的精度。對每次監(jiān)測資料及時(shí)整理、分析，并形成監(jiān)測報(bào)告，上報(bào)業(yè)主、設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位，報(bào)告中對變形動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢應(yīng)作出分析和判斷意見，并對施工和維護(hù)提出建議。第三節(jié)高邊坡監(jiān)測一、監(jiān)測系統(tǒng)的組成邊坡變形檢測包括施工安全監(jiān)測，處治效果監(jiān)測和動(dòng)態(tài)長期監(jiān)測。施工安全監(jiān)測隊(duì)邊坡體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以了解由于工程擾動(dòng)等因素為邊坡體的影響，及時(shí)指導(dǎo)工程實(shí)施。施工安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集必須及時(shí)，以使監(jiān)測信息能及時(shí)地反映邊坡體的變形破壞特征，供有關(guān)方面做出決斷。邊坡處治效果監(jiān)測是檢驗(yàn)邊坡處治設(shè)計(jì)和施工效果、判斷邊坡處治后的穩(wěn)定性的重要手段。一方面可以了解邊坡體變形破壞特征，另一方面可以針對實(shí)施的工程進(jìn)行監(jiān)測，例如監(jiān)測預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力值的變化，以直接了解工程實(shí)施的效果，通常以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品8中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段結(jié)合施工安全監(jiān)測及長期監(jiān)測進(jìn)行。邊坡處治效果監(jiān)測時(shí)間一般至工程通車后兩年。邊坡動(dòng)態(tài)長期監(jiān)測在工程竣工后進(jìn)行，對邊坡坡體進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，本次高邊坡監(jiān)測本著經(jīng)濟(jì)、適用原則根據(jù)具體的地質(zhì)條件有針對性的進(jìn)行，全線變形監(jiān)測點(diǎn)及儀器的布設(shè)選在計(jì)算安全系數(shù)較低、設(shè)計(jì)過程中判斷有可能出現(xiàn)異常的高邊坡路段。1、監(jiān)測系統(tǒng)主要包括：1)地表水平位移監(jiān)測；2)地表垂直位移監(jiān)測；3)深層巖土體的水平位移監(jiān)測；4)錨桿、錨索的內(nèi)力監(jiān)測。每處高邊坡都含有前兩項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容，第三、四項(xiàng)選擇有代表性的地段使2、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的基本原則監(jiān)測斷面通常選在地質(zhì)條件差、變形大、可能破壞的部位、邊坡高的斷者澆筑觀測墩，水平位移和垂直位移觀測可用同一觀測墩。觀測墩應(yīng)布置在穩(wěn)定的土體上，避免在松動(dòng)的表層上建立，并注意與排水溝協(xié)調(diào)。邊坡施工之前建立可靠的高程和水平位移控制網(wǎng)，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)充分考慮到施工可能帶來的影響，避免遭到破壞。全線高邊坡監(jiān)測設(shè)計(jì)以表面變形監(jiān)測點(diǎn)為主，測斜以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品9中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段表面變形監(jiān)測水平位移采用大地測量法，觀測誤差不大于3mm,垂直以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品10中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段第四節(jié)人工巡視和裂縫觀測人工巡視檢查是觀測人員或組織有關(guān)設(shè)計(jì)、施工等各方人員和觀測人員一起邊坡現(xiàn)場查看。參加巡視的人員必須具有一定的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。巡視檢查分特殊情況下(如遇地震、暴雨等),及時(shí)組織巡視檢查。巡視檢查的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：邊坡地表有無新裂縫、塌陷發(fā)生，原有裂縫有無擴(kuò)大、延伸，斷層有無對邊坡穩(wěn)定有直接影響的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面以及組合后所構(gòu)成的楔形體在檢查的過程中用攝影和圖表方式記錄坡面裂縫的產(chǎn)狀，并結(jié)合相應(yīng)的位置的地質(zhì)情況判斷裂縫的成因，對其進(jìn)行分類。另一方面對裂縫進(jìn)行編號，并在縫上布置測點(diǎn)，定期測定相應(yīng)的縫寬，以了解裂縫的發(fā)展情況。巡視結(jié)果立即進(jìn)行分邊坡坡面檢查并記錄因爆破開挖后巖體卸荷松動(dòng)所產(chǎn)生的裂縫，根據(jù)裂縫的產(chǎn)狀及深度視其是否受其他裂隙切割來判斷巖體是否屬于危巖，以便及時(shí)采以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品—11—中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司梅大高速公路第9合同段進(jìn)行該項(xiàng)工作的目的主要是了解邊坡地表水或地下水的分布狀態(tài)，根據(jù)裂隙水滲出的位置調(diào)整噴錨工程中排水管的位置，以利邊坡排水，有利于邊坡的穩(wěn)定。查看是否有新的地下水露頭，原有滲水量水質(zhì)是否有變化。排水在巡視檢查中實(shí)現(xiàn)對各儀器監(jiān)測點(diǎn)、測孔等完好性檢查，以保證各監(jiān)測第五節(jié)量測數(shù)據(jù)的分析和整理量測數(shù)據(jù)采集完成，及時(shí)整理分析，繪制各種曲線圖。數(shù)據(jù)呈收斂趨勢時(shí)，及時(shí)回歸分析，推測地面的最終位移值及穩(wěn)定時(shí)間，評價(jià)高邊坡的安全地面變形主要分為平面位移，監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)收集整理完后，及時(shí)繪制邊坡位移量u與時(shí)間t的關(guān)系曲線、邊坡位移量u與開挖高度h、速率v與邊以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品—12—中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司987654321u-t)的關(guān)系曲線，裂縫發(fā)展寬度u和速率v與開挖高度h(即u-h和v-h)的關(guān)系曲線，圖示同本章節(jié)第1項(xiàng)?；扑俾蕍與荷載w關(guān)系的關(guān)系曲線，裂縫發(fā)展寬度u和速率v與荷載w以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品—14—中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司的關(guān)系曲線。見圖4:u-w散點(diǎn)圖、圖5:v-w散點(diǎn)圖。以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品—15—中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司4、邊坡滑移監(jiān)測及裂縫監(jiān)測回歸分析u-t曲線趨于平緩時(shí)，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。高邊坡前期采用對數(shù)u=1/log(1+t;)、指數(shù)和雙曲u=t;/(a+bt)三種回歸函數(shù)分別進(jìn)行回歸分析，取其中相關(guān)系數(shù)r最趨近于1的那個(gè)函數(shù)，推測高邊坡變形的最終位移量和最終穩(wěn)定時(shí)間?；貧w分析圖見圖6:對數(shù)回歸分析圖、圖7:指數(shù)回歸分析圖、圖8:雙曲線圖6對數(shù)回歸分析圖8(87654以人為本守法誠信關(guān)愛環(huán)境建造精品—17—中國鐵建十一局集團(tuán)有限公司在對前期的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，采用其中最實(shí)用的一種函數(shù)作為高邊坡監(jiān)密切監(jiān)視坡體動(dòng)態(tài)，并加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)暫停開挖。同時(shí)報(bào)告監(jiān)理工程師及第一監(jiān)測項(xiàng)目部。如下圖所示在量測工作至第3天時(shí)，邊坡