目 录
第一章 编制依据..........................................1 第二章 适用范围..........................................1 第三章 工程概况..........................................1 一、高边坡地理位置..........................................1 二、工程地质及水文地质情况..................................1 三、气象及气候..............................................6 第四章 监测目的.......................................... 7 第五章 监测工作的内容及项目.............................. 8 一、监测工作的内容.......................................... 8 二、监测工作的项目及作用.................................... 8 第六章 监控量测仪器...................................... 8 第七章 具体监测方法与数据处理............................ 9 一、地面位移量测.............................................9 1、量测点及断面布置........................................9 2、量测周期...............................................14 3、量测方法...............................................14 4、量测注意事项...........................................15 5、量测数据的整理.........................................15 二、边坡坡体水平位移和垂直位移监控、边坡深部水平位移监测、地表裂缝观测与地下水、渗水与降雨关系的观测.....................16 1、边坡坡体水平位移和垂直位移监控.........................16 2、边坡深部水平位移监测...................................16 3、地表裂缝观测...........................................17 三、地质和防护描述.........................................17 四、监控量测数据的处理......................................18 五、位移管理标准............................................19 1、控制标准...............................................19 2、监测管理基准...........................................19 3、监测数据的分析与预测...................................20 4、信息反馈与成果提交形式.................................20 第八章 监控量测管理系统................................. 20 一、组织机构...............................................20 二、管理流程...............................................21 三、量测要求...............................................22 四、保证体系...............................................23
4、地下水、渗水与降雨关系的观测...........................17
高边坡监控量测方案
第一章 编制依据
1、XX省XX至XX高速公路(含XX至XX高速连接线)工程土建XX施工段施工设计图纸。
2、公路路基施工技术规范(JTG F10-2006) 3、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004) 4、公路工程施工安全技术规范(JGJ076-95) 第二章 适用范围
本监控量测方案适用于XX高速公路土建XX标段高边坡监控量测作业。
第三章 工程概况 一、高边坡地理位置
本合同段内主线高边坡段落共有13处,其里程桩号分别是STY11+660-STY11+927STY14+575-STY14+610STY19+520-STY19+600STY20+910-STY21+069STY22+120-STY22+503STY22+820-STY22+958
左侧、STY12+067-STY12+180左侧、STY18+060-STY18+280左侧、STY19+600-STY19+817左侧、STY21+237-STY21+433左侧、STY22+724-STY22+820左侧、STY23+159-STY23+319
左侧、左侧、左侧、左侧、左侧、左侧、
STY27+775-STY27+960左侧,最大边坡高度XXXXm,长度为XXXm。互通区高边坡段落共1处,其里程桩号分别是ZBXSTY0+090-ZBXSTY0+515 左侧,边坡高度为XXXm,长度为XXXXXm。
二、工程地质及水文地质情况
1、STY11+660-STY11+9*27左侧,该路段属于XXXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄
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土,自然坡度约29°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXXX-XXXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
2、STY12+067.138-STY12+180 左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄土,自然坡度约28°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高949.14-998.33米,高差49.19米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
3、STY14+575-STY14+610 左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄土,自然坡度约38°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高1001.00-1038.60米,高差37.60米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
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勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
4、STY18+060-STY18+280 左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄土,自然坡度约38°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
5、STY19+520-STY19+600 左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄土,自然坡度约36°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
6、STY19+600-STY19817.214 左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离
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石黄土,自然坡度约25°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被不发育,为黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较远,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
7、STY20+909.68-STY21+068.94左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,其下分布粉土,下伏离石黄土,自然坡度约25°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被不发育,为黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较远,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
8、STY21+236.993-STY21+432.84左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,其下分布粉土,下伏离石黄土,自然坡度约25°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被不发育,为黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差22.00米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较远,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上
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游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
9、STY22+120.44-STY22+502.777左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,下伏离石黄土,自然坡度约25°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被不发育,为黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXXX-XXX米和XXX-XXX米,高差XXX米和XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较远,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.50m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
10、STY22+723.579-STY22+957.92左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,其下分布粉土,下伏离石黄土,自然坡度约20°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被不发育,为黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较远,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.40m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较
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贫乏。
11、STY23+160-STY23+320左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,其下分布粉土,自然坡度约28°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.40m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
12、STY27+774.5-STY27+959.536左侧,该路段属于XXX右岸谷坡坡脚,地势总体南高北低,且为单向边坡。该段谷坡表层覆盖马兰黄土,其下分布粉土,下伏粉质粘土,自然坡度约30°,地势较为陡峻,局部为陡坎,植被较发育,呈一黄土边坡,据工区地形图,从坡脚到坡顶地面标高XXX-XXX米,高差XXX米。拟建路段的地表水主要为坡脚以下的XXX河水,距离边坡较近,河床坡降较小,属常年性河流,平常水量不大,雨季流量较大,勘察期间水深约0.20-0.40m,河水补给来源主要依靠大气降水及上游地表径流补给。
勘探深度内未见地下水,地下水位在坡脚以下。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水,主要赋存于第四系全新统冲洪积层孔隙中及上三叠统泥岩、砂岩裂隙中。以地下径流方式向河谷排泄,地下水较贫乏。
三、气象及气候
本项目所处区域位于内陆,属于暖温带半干旱大陆性季风气候。其主要特点:气温低,温差大,雨量大,蒸发快,日照长,辐射强,冬春漫长,夏
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秋短促;春季干旱多风,夏季温热多雨,秋季凉爽湿润,冬季寒冷干燥,降雪稀少,持续时间长。全年降雨集中于夏秋两季,寒潮、霜冻、大风时有出现。
第四章 监测目的
为达到信息化施工、动态设计的目的,对高危边坡,在施工期间应建立边坡监测系统。监测信息用于指导施工,同时可将监测成果作为动态设计的依据。高边坡采用“分级开挖,逐级支护”的原理进行施工,因高边坡开挖坡面大,结构受力复杂,对结构设计和施工都提出了很高的要求。现场监控量测是监视边坡围岩稳定,判断边坡防护设计是否合理,施工方法是否正确的一种手段;也是保证高边坡防护安全施工、提高经济效益的重要条件;同时为施工中可能有的工程变更提供科学依据。所以在施工过程中必须进行现场监控量测,以便及时掌握边坡在施工过程中的动态和防护结构的稳定状态,提供有关高边坡施工的全面、系统信息资料,以便及时调整防护参数,通过对量测数据的分析和判断,对边坡防护体系的稳定状态进行监控和预测,并据此制定相应的施工措施,以确保边坡岩体的稳定以及防护结构的安全。
高边坡监控量测的目的如下:
1、通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报,优化施工组织设计,指导现场施工,确保高边坡施工的安全、质量及工程项目的社会、经济、环境效益。
2、掌握边坡围岩动态和防护结构的工作状态,利用量测结果指导施工,增加施工的安全可靠性。
3、及时预测和反馈,预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然,保证指导施工顺利进行;
4、验证防护结构型式、防护参数的合理性,评价防护结构、施工方法的合理性及其安全性,确定合理的防护时间;
5、为修改优化设计提拱数据,为调整施工方法提供依据;
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6、积累量测数据,总结经验,为未施工的边坡的设计和施工提供工程类比的依据。为节省工程投资,提高公路高边坡的设计和施工水平提供科学依据和技术保证。
第五章 监测工作的内容及项目 一、监测工作的内容
1、对必测项目按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时量测。 2、负责选测项目传感器的埋设,按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时量测。
3、了解边坡围岩情况,及时绘制地质图。
4、按设计、规范及现场实际情况要求,对量测资料整理、分析。 5、及时向监理、业主提交现场监控量测分析成果。
6、量测值出现异常时,及时向监理、业主提供该高边坡的警报和对策意见。
7、提供监理、业主要求提供的资料。 8、提交高边坡现场监控量测总结报告。 二、监测工作的项目及作用
根据设计要求, 本高边坡的监控量测主要项目包括:边坡坡体水平位移和垂直位移监控、边坡深部水平位移监测、地表裂缝观测与地下水、渗水与降雨关系的观测。高边坡具体监测项目及作用如下。
量测项目及作用
序号 量测主要量测仪器 主 要 作 用 项目 边坡坡体平位移2″全站仪 监视边坡坡体位移与垂直位移 1 水和垂直位移监控 边坡深部GeSTYon-603振2 水平位移弦读数器 监测边坡深部水平位移 监测 1、观测裂缝张合变化。 3 地表裂缝水准仪、钢尺 观测 2、观测“骑马桩”高差变化。 8
地下水、渗与降雨4 水关系的观测 流量计 观测出水流量 第六章 监控量测仪器
监测主要设备表
机械设备名称 规格、型号 徕卡全站仪 /TS09plus2″R500 美国振弦读数器 GeSTYon-603 水准仪 钢尺 苏州一光 台 个 XX XX 台 XX 台 XX 单位 数量 第七章 具体监测方法与数据处理 一、地面位移量测 1、量测点及断面布置 (1)断面设置原则
1)地面下沉量测断1面的纵向间距按特殊路基设计图监测设计图要求,按40m间距进行布设。
2)测点的横向布置按特殊路基设计图监测设计图要求边坡外≥2.0m和每两级边坡埋设观测桩,若在观测过程中发现变形连续增加后应立即加密每级边坡埋设观测桩。
(2) 测点布置及埋设
利用全站仪放出测点,参照标准水准点埋设,所有基点应和附近水
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准点联测取得原始高程,在测点位置挖长、宽均为100mm深度为600mm的坑,然后放入地表测点预埋件(自制),测点采用φ8mm、平圆头钢筋制成。测点四周用砼填实,待砼固结后即可量测,采用精密水准仪对下沉量进行观测,测量精度±1mm。地表沉降量测测点见图
STY11+660~STY11+927左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY11 +680 观测桩数 碎落台 第1级 第2级 第3级 第4级 第5级 第6级 平台 第7级 第8级 第9级 第10级 第11级 第12级 坡顶 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +700 +740 +780 +820 +860 +900 +927 STY11STY11STY11STY11STY11STY11STY11 10
合计 56
STY12+067~STY12+180左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY12 +067 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 +107 +147 +180 STY12STY12STY12
STY14+575~STY14+610左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY14 +575 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 5
STY18+060~STY18+280左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY18 +060 观测桩数 碎落台 平台 第一级 1 1 1 1 1 1 +100 +140 +180 +220 +280 STY18STY18STY18STY18STY18 11
第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 STY19+521~STY19+817左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY19 +521 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +561 +601 +641 +681 +721 +761 +817 STY19STY19STY19STY19STY19STY19STY19 STY20+910~STY21+069左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY20 +910 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 +950 +990 +030 +069 STY20STY20STY21STY21 STY21+237~STY21+433左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY21 +237 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 1 1 1 1 1 1 12
1 1 1 1 1 1 +277 +317 +357 +397 +433 STY21STY21STY21STY21STY21
坡顶 合计 1 1 15 1 STY22+120~STY22+503左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 STY22+120 1 1 1 1 1 1 1 1 25 1 STY22+160 STY22+200 1 STY22+240 1 STY22+280 1 STY22+320 1 1 1 1 1 1 1 STY22+360 1 1 1 1 1 STY22+400 STY22+440 1 1 1 STY22+480 STY22+503 1
STY22+724~STY22+820左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY22 +724 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 8 1 1 1 +764 +820 STY22STY22 STY22+820~STY22+958左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY22 +820 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +860 +900 +958 STY22STY22STY22 13
坡顶 合计 1 1 13 1 STY23+159~STY23+319左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY23 +159 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 13 1 1 1 1 1 1 1 1 +199 +239 +279 +319 STY23STY23STY23STY23 STY27+775~STY27+960左侧高边坡观测桩布置一览表
桩号 STY27 +775 观测桩数 碎落台 第一级 平台 第二级 第三级 坡顶 合计 1 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +815 +855 +895 935 +960 STY27STY27STY27STY7+STY27 2、量测周期 检测周期应与施工和降雨量相适应,雨季、边坡开挖和已出现变形破坏时应加密观测。边坡每开挖一级或填土一层时,至少观测一次。连续3d降雨量大于50mm/d时,应连续观测3处,间隔时间不应大于2d。竣工后监测次数可减少。总的观察时间自施工开始至竣工后2年。
3、量测方法
用全站仪将同一断面的测点布置在一条直线上,采用水准仪测量地面沉降。在偏压段增加地面横向位移的测量。地面下沉量测应在边坡尚未开挖前进行,借已获得开挖过程中的全部曲线。
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4、量测注意事项
(1)施工前应作好监测准备工作,引入高程控制点,配置必要的人员与仪器。
(2)在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点。 (3)地面量测与深层位移(测斜)各项监测同步进行,以利于资料的相关分析。
(4)量测数据及分析结果全部纳入竣工资料,备查。 5、量测数据的整理
衬砌中线原地面线μ()每一横断面沉降槽随时间的变化关系图(1)绘制每一横断面沉降槽随时间的变化关系图,如下
(2)绘制每一断面最大沉降量随时间的关系如下
(天)()每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图(3)、绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系如下
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()()每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系图
(4)、对横断面沉降槽垂直位移进行回归分析。 (5)、对纵断面沉降槽垂直位移进行回归分析。
(6)、根据边坡地面沉降值对土体内部垂直位移进行回归分析。 (7)、根据回归分析数据求出每一断面沉降稳定值。 (8)、根据回归分析数据分析出土体内摩擦角及内聚力。 在整理资料时,若发现地面位移量过大或下沉速度无稳定趋势时,对边坡结构应采取加设或加长加密锚杆,增加锚索或者加深锚索等补强措施。
二、边坡坡体水平位移和垂直位移监控、边坡深部水平位移监测、地表裂缝观测与地下水、渗水与降雨关系的观测
1、边坡坡体水平位移和垂直位移监控
边坡坡体的水平位移和垂直位移监测用大地测量的方法进行,分别采用极坐标法和测边三角形法进行。
用极坐标法时,控制点选在边坡变形区以外通视条件好的地点,埋设钢筋混凝土桩,观测点选在边坡顶及平台或抗滑桩上。初始观测:用2″级全站仪独立观测两次,每次观测一个测回,多次精测距离取平均值。当两次观测的平面坐标差符合有关规范要求时取两次观测结果的平均值作为初始观测值。
2、边坡深部水平位移监测
检测仪器采用美国“GeSTYon-603振弦读数器”及其配套的传感器
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(探头),要求每0.5m测一次,每点在互相垂直的方向(A方向、B方向)测量,每个方向正、反两个方向各测一次,总共4次。每个测试数据在现场被存入仪器的存储器中并与初始值对比计算后输入到计算机内。
监测数据A方向正值表示向临空面移动,负值表示相反。根据仪器的系统误差从深部30m累计计算至地面为7mm,因此即使地下无位移从孔底至孔口也有误差,这是滑坡地面位移监测与测斜孔口位移不一致的原因,在系统误差范围可出现正、负值。
3、地表裂缝观测
根据裂缝发展情况设点观测,方法为:
(1)在监测部位用水泥砂浆敷平,做好测量基点标志,用红油漆编号,用钢尺直接测量基点标志之间的距离。
(2)在垂直裂缝方向,位于裂缝的两边埋设“骑马桩”,“骑马桩”用水泥砂浆及钢筋固定。钢筋头刻十字线,用钢卷尺量两刻划线的距离,测量裂缝的张合变化,用水准测量两“骑马桩”高差的变化来测裂缝上下错动的情况。
4、地下水、渗水与降雨关系的观测
根据坡体出水点的位置和情况,选择有代表性的监测点,定期观测出水流量。在雨季应记录出水量与降雨量和时间的关系,根据流量大小,在出水点埋设不同型号的流量计。
三、地质和防护描述
边坡开挖工作面的观察,在每个开挖面进行,特别是在软弱地质条件下,开挖后应立即进行地质调查,并绘出地质素描图。若遇特殊不稳定情况时,派专人进行不间断地观察,主要观察内容如下:
1、、对开挖后没有防护的边坡围岩的观测:节理裂隙发育程度及方向;开挖工作面的稳定状态,边坡有无坍塌;涌水位置、水量、水压等;边坡平台是否有隆起现象。
2、、对开挖后已防护地段围岩动态的观测:有无锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象;混凝土有无裂隙或剪切破坏等情况。
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3、、对边坡围岩破坏形态分析有三种:
①危险性不大,不会发生急剧破坏,如加临时防护之后可稳定的情况:
②应引起注意的破坏,如边坡混凝土受弯曲影响而出现裂隙; ③危险征兆的破坏,如边坡出现有明显位移等。 四、监控量测数据的处理
数据分析:绘制时间~位移、距离~位移、位移速度~时间关系曲线,曲线正常则说明位移随施工的进行渐趋稳定。如果出现反常,出现反弯点,说明位移出现点骤增加现象,表明边坡围岩和防护已呈不稳状况,应立即采取措施。
对外业量测的数据进行整理,主要是检查外业记录,包括观测断面及观测点编号、观测时间、观测断面等。计算断面两测点绝对位移值。
由于量测的偶然误差所造成的离散性,绘制的曲线总是上下波动和不规则的,必须经过处里才能获得合理的典型曲线,通常采用回归分析的方法,得出相应的函数式。用这个函数式作出的曲线能代表测试数据的分布,并可推出因变量的极限值。采用回归分析确定测试数据分布规律,可从以下函数式中选用一个进行计算:
对数函数,如 Yab/lg1t;
btYa1e指数函数,如 ;
双曲函数,如
21Ya11bt式中a、b为回归常数;t为初读数后的时间;Y为位移值。 根据量测获得的位移与时间的关系曲线,即能看出各时刻的总位移量、位移速度、位移加速度,按照规范所给出的边坡周边允许相对位移值判断边坡围岩稳定性。对无位移急剧变化的正常情况,可据回归关系式预测总的位移量。如遇位移急剧变化的情况应及时向上反映,并结合地质条件、施工方法、防护设计汇同施工、设计分析原因,制定处理方
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案。
五、位移管理标准 1、控制标准
监控量测管理标准按边坡周边允许相对位移值和位移等级管理,并配合位移速率作为监控量测管理基准。
边坡周边最大允许相对位移(指实测位移值于两测点间距离之比)为0.20%~0.80%,具体数值应结合现场实际情况,会同业主、设计、监理确定。当位移速率无明显下降,而此时实测位移值已接近表中所列的数值。
防护施作则应在满足下列要求时进行:
(1) 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定; (2)已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%; (3)周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或边坡下沉速率小于0.07~0.15mm/d。
2、监测管理基准
本工程从保证施工期安全的角度出发,建立了三级管理制度作为管理基准,见下表。
管理等级表
管理等级 三级 二级 一级 管理位移 Y00.7Y 0.7YY0Y Y0Y 施工状态 正常施工 综合判断,加强防护 暂时停工,上报各单位,商讨对策,采取特注:Y0为实测相对位移值,Y:允许相对位移值。
位移速率控制标准
序监测项目 号 19
位移速率(mm/d) 施工状态
序监测项目 号 1 1 地面下沉 2 3 3、监测数据的分析与预测
取得监测数据后,要及时进行处理,绘制位移随时间与空间的变化曲线图。
在取得足够的数据后,根据散点图的数据分析状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最终位移值,预测结构和建筑物的安全性。据此确定施工方法的正确与否,是否调整支护参数。
以时间位移关系图为例:
当曲线向下凹说明位移速率变小,边坡围岩趋于稳定;当曲线呈直线上升,不管位移多大,应该发出警告并采取控制措施;当曲线向上凹说明位移速率变大,边坡围岩防护处于危险状态,必须停工采取措施。
4、信息反馈与成果提交形式
成果提交以周报、月报形式向监理、业主方提交观测成果,如观测数据表明工程可能出现异常情况,则即测即报,同时按监理、业主要求的内容以文字形式进行汇报,现场工作结束一个月内提交总报告。
第八章 监控量测管理系统 一、组织机构
项目部设立监控量测领导小组及专职监控量测小组`: 监控量测领导小组: 组 长:XXX 副组长:XXX
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位移速率(mm/d) 施工状态 可正常施工 施工中应注意 加强支护或采取特殊措施
组 员:XXX XXXX XX 专职监控量测小组: 组 长:XXX
组 员:XXX XXX XX
监测小组负责地面下沉、边坡位移、地质及防护状态观察的监测工作。
二、管理流程 边坡施工管理流程
施工 量测 措施(调整施工方法、加强防护结构) 否 安全否 是 措施 (减少防护结构) 否 经济否 是 是 改变测量计划 量测计划 是否改变 否 是 改变管理基准 管理基准 是否改变 否 21
监测管理流程
三、量测要求
现场量测工作是边坡施工管理中的一个重要环节,是施工安全和工程质量保障措施之一,应按量测方案认真组织实施,并与其他施工环节紧密配合,不得中断工作。因此在监控量测实施过程中提出如下具体要求:
1、确保量测仪表具有良好使用状态
施工监测采用的机械式仪器和电子仪表,必须确保有良好的使用状态。
2、现场测试前检查工作 现场测试前应做到如下要求:
①检查仪表数量、质量,设备是否完好,如发现问题应及时修理、更换或补充;
②检查测点是否松动或人为损坏,确认测点状态良好时方可进行测试工作。
3、测试工作过程中的基本要求
①按各项目量测的操作规程安装好仪器、仪表,每测点一般测读三次,三次读数相差不大时,可取算术平均值作为观测值;若读数相差过大时,应检查仪器、仪表安装是否正确,测点是否松动,当确定无误时再进行测试;
②每次测试时都要做好纪录,并记录环境温度、掘进里程以及施工情况等,并保持原始记录的准确性;
③在现场进行粗略计算,若发现边坡围岩与防护变形较大时,应及时通知现场施工负责人。
4、测试收尾工作
现场测试完毕后应做好以下工作: ①检查仪器、仪表,做好保养、保管工作。 ②及时进行资料整理。
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5、量测资料整理
①首先对现场量测资料应认真检查、审核和计算,每次量测结束后,应在两小时内进行资料整理工作;
②及时将量测资料填入有关图表,以便了解量测数据的变化规律,便于各量测断面和相同与不相同量测手段之间的对比、验证。
四、保证体系
各监测设施埋设安装完毕后,及时对观测设施进行测试、校正,记录各测点的初始值。施工期观测做到“四无”,既无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时;“四随”,即随时观测、随时记录、随时计算、随时校核;“四固定”,即人员固定、仪器固定、测次固定、时间固定。
仪器埋设完毕后及时记录初始读数,按照监理单位批准的监控方案进行施工期监测,定期向监理单位提交观测资料。施工期内,若发现工程构筑物出现异常情况,应增加观测仪器的测读次数,并立即报请监理、业主单位共同研究处理措施。
测读要求如下:
观测读数应按操作说明书进行,每个数据测读3次,对于多通道接收仪表,每次应用3个通道分别读数,以确保数据的正确、可信。观测人员确保数据可靠,如果发现数据有误,应及时采取补救措施。
实测资料的整理要求如下:
(1)详细的观测记录、观测时的环境、开挖情况、工程地质水文地质条件的描述是资料整理的基础,与成果报告同时提供。
(2)对各物理量值按各类仪器的工作特征,埋设情况进行修正。每次观测完毕后应及时整理,不能积压,发现错误应及时采取有效补救措施。
(3)实测资料经过整理分析后,确定各物理量的绝对值、变化率、加速度和坡度等4个指标,作为判定稳定的标准值。绘制各物理量随时间、空间的关系曲线,即时态曲线,划分急剧增长段、缓慢增长段及基本稳定段,根据管理基准和位移速率等综合判断边坡的安全状况。通过
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回归分析、相关分析,找出各物理量和时间、空间的关系,推算各物理量随开挖进尺、时间推移的变化趋势,提出下一步施工预报的意见。
(4)监测报告包括工程情况说明,巡检和仪器、仪表检测情况说明,监测资料分析结果,观测对象工作状态及改进意见等。整编成果应考证清楚、项目齐全、数据可靠、方法合适、图表完整、说明完备。
监测过程组织管理要求:
(1)高度重视监测工作,组织有丰富监测经验的人员成立专门机构并由专人负责,成立专门量测小组,有条不紊的按照要求开展工作。施工人员应全力配合监测人员安设各类监测仪器。
(2)建立完整的监测工作档案,按要求定期通报监理、业主单位。现场监控量测应按量测计划认真组织实施,并与其它施工环节紧密配合,不得中断。
(3)量测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作,并及时将量测信息反馈于施工和设计。
(4)各预埋测点应牢固可靠,易于识别并妥善保护。
(5)所有用于工程监测的仪器、传感器和设备必须符合规范要求,有质量检验和出厂合格证书,并在运抵工地用于工程前进行率定,按要求严格把关,严禁使用不符合要求的产品。
(6)所有埋设于边坡内的监测仪器均应有严格的统计记录。
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