高边坡监测专项方案标.doc

潮惠高速公路TJ11合同段
高边坡监测方案

中铁隧道集团有限公司
二O一四年三月

编 制 人： 刘 云 龙
复 核 人： 米 糠 德
审 批 人： 孙 学 斌
目 录
一、工程概况 1
二、深挖方和高路堤路基定义 1
三、高边坡监测目 1
四、监测实行流程 1
五、监测内容和方案实行 1
5.1监测项目 1
5.2测点布设及监测内容 2
5.2.1高填方路堤监测施工内容 2
5.2.2高边坡路基监测施工内容 4
六、监控量测数据分析、预测 6
七、提交监测成果资料 7
八、监测管理体系和保证办法 9
8.1监测管理体系 9
8.2监测管理体系保证办法 10
一、工程概况
潮惠高速TJ11标段位于广东省汕尾市陆河县境内，起于陆河县溪东村，经樟河村、田心村，止于陆河县蛏湖，起讫里程K123+000～K133+500，全长10.500km。本合同段挖方高边坡共有27段，高填方路基共有23段，路堑高边坡监测内容及监测点设立位置见附表1，高填方路堤监测内容及监测点设立位置见附表2。
二、深挖方和高路堤路基定义
深挖方路基是指边坡高度H≥20m土质挖方路基及边坡高度H≥30.0m石质挖方路基。按照工点设计规定进行稳定性分析和验算，拟定路基横断面型式、边坡防护、支挡加固办法等，边坡处治后稳定系数Fs≥1.20。《公路路基设计规范》定义填方边坡高度不不大于20m时，称为高填方路基。但依照广东地区土石填料性质不良，降雨多，路基稳定性差特点，定义填方边坡高度不不大于12m时，称为高填方路基。
三、高边坡监测目
公路高边坡是一种复杂工程,不但体当前边坡成因、岩性、原生构造与空间组合及其已有变形方面,并且在内外地质应力,特别是公路开挖、堆渣、排水等工程活动作用下，处在不断风化、卸荷、构造解体与复杂活动之中。因此在高边坡防护施工中对边坡变形、应力及防护办法进行监测,对高边坡完善防护设计、保证工程安全具备十分重要意义。通过对高边坡监测，可以及时理解边坡在施工期和运营期工作性态、及时提出解决方案与办法。做到信息化施工，以减少不必要损失，保证施工期和运营期工程安全。此外，可验证设计和边坡治理效果。
四、监测实行流程
边坡监测工作与边坡施工需要重复交叉开展，为了使边坡监测工作与边坡施工作业协调一致，特制定如下作业流程见图1。
五、监测内容和方案实行
5.1监测项目
依照设计图纸规定，拟定本标段路堑高边坡监测项目见表3，高路堤监测项目见表4。

满足稳定原则
竣工
加固办法
继续监测
本级开挖完毕
本级加固防护
开挖完毕
动态跟踪监测
满足稳定原则
停挖或其她办法
不正常
清表、放线
边坡开挖施工准备
需要埋设监测仪器
测点仪器埋设
初测、调试
开挖边坡
不需要

不满足

不满足

图1 路堑高边坡监测流程图
表3 高边坡监测项目汇总表
序号
监测项目
测试元件
1
边坡变形地表位移
位移监测桩
2
抗滑桩位移
位移监测桩
3
深层水平位移
测斜管
4
锚索、锚杆应力监测
测力计
表4 高填方路堤监测项目汇总表
序号
监测断面类型
监测项目组合
备注
1
基—Ⅰ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板
1、"基"表达基本监测断面，"特"表达特殊监测断面。
2、基本断面在整均可设立,特殊断面仅在局部路段设立。
3、当表达有两侧设立但际只需要单侧设立时，注实明详细位置(左、右幅)。
2
基—Ⅱ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+位移边桩(两侧)
3
基—Ⅲ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+侧斜管(单侧)+位移边桩(两侧)
4
基—Ⅳ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+坡脚沉降板+侧斜管(单侧)+位移边桩(两侧)
5
特—Ⅰ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+坡脚沉降板+侧斜管(单侧)+位移边桩(两侧)+孔隙水压力计
6
特—Ⅱ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+坡脚沉降板+侧斜管(单侧)+位移边桩(两侧)+孔隙水压力计+分层沉降标
7
特—Ⅲ
路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+坡脚沉降板+侧斜管(单侧)+位移边桩(两侧)+孔隙水压力计+分层沉降标+静土压力盒
5.2测点布设及监测内容
5.2.1高填方路堤施工内容
高填方路堤监测断面布置图见图2。

图2 高填方路堤监测断面布置图
监测项目均应在填土前埋设完毕。
观测频率视不同步期、填土高度和监测资料分析成果而定。原则上按表4控制。
填方路基观测频率 表4
阶 段
观 测 频 率
填土期
每日观测1～2次
填土间歇期
每日1次
预压期第1个月
隔日观测1次
预压期第2个月～第3个月
每周1次
预压期第4个月至卸载
每半月观测1次
卸载期
每日1次
上路面期
每周1次
上路面结束至项目竣工验收
每季度观测1次
高填土段应设立测斜管,孔压应依照实际工程状况设立：
1、沉降板
⑴ 沉降板采用钢板；测杆宜为钢管,与沉降板焊接为一体；套管为塑料管,必要有足够刚度和强度。沉降板大样图见图3。

图3 沉降板大样图
⑵ 随着填土增高,测杆与套管也相应接高,每节长度不适当超过50cm。接高后测杆顶面应略高于套管上口,套管上口应加盖封住管口,盖顶高出碾压面高度50cm。
⑶ 埋设时,板底应平整,其下铺设60cm*60cm*20cm砂垫层。测杆垂直偏差率应不不不大于1.5%。
2、分层沉降标采用钻孔埋设，钻孔直径与沉降管匹配(比沉降管略大，普通采用φ90)。钻孔垂直偏差率应不不不大于1.5%。埋设后波纹管（φ70）露出地面15~20cm,并用水泥混凝土固定。导管外露30~50cm,并随填土增高,接出导管并外加保护管。
3、测斜管采用塑料管（规格70，外径：Φ70，内径：Φ59，导槽宽：5.4，导槽深：2，管长：2m或4m，壁厚偏差：≤14%，导管扭角：≤0.2°/m）。其弯曲性能应适应被测土体位移状况。测斜管内纵向十字导槽应润滑顺直，管端接口密合。测斜管埋设于路堤边坡坡趾处。埋设时,应采用钻机导孔,导孔垂直偏差率不不不大于1.5%。测斜管底部应穿透软土层进入下卧硬土层中100cm,管内十字导槽必要对准路基纵横方向。测斜管应高出地面50cm,并注意加盖保护。
4、位移边桩埋设在路堤两侧趾部,其中一根位于坡脚处,另一根位于排水沟外侧。边桩采用10cm*10cm钢筋砼预制方桩,混凝土采用C25砼。在边桩顶部应预埋不易损坏金属测头。边桩采用打入法埋设。
5、孔隙水压力计宜采用钻孔埋设法,埋设时,应采用一孔单只孔压计埋设方式,并应注意封孔。孔压计从砂垫层底部开始埋设,每隔2m埋设一只。埋设后应将电缆外引至观测箱中,并注意保护好。
6、孔隙水压力测点和分层沉降标测点间距分别为2m和1m。分层沉降标、孔隙水压力计应布置在整个软土深度范畴内。
7、沉降和位移观测采用S1和S3水准仪,S1水准仪采用二等水准测量,用于观测工作基桩和校核基准标高； S3水准仪用于三等水准测量,用于观测沉降和位移。观测精度为0.1mm。边桩位移大样图见图4。

图4 边桩位移大样图
5.2.2高边坡路基监测施工内容
高边坡路基监测断面布置图见图5。

图5 高边坡路基监测断面布置图
1、边坡变形、地表位移监测工作可由施工单位完毕,位移监测桩由施工单位现场制作;其她监测项目应由专业监测单位承担,监测元件由监测单位准备。
2、边坡变形监测重要进行坡体位移随时间、开挖进程和降雨变化规律,观测内容,办法、时间、工作量等如下:(1)监测内容:边坡变形,观测裂缝发展状况.(2)工作办法:采用全站仪监测各固定点坐标、高程,运用直尺量测裂缝宽度变化状况.可参照公路测试BM点。(3)工作程序:在深挖路堑边坡(土质边坡>20m,岩质边坡>30m)范畴内,从挖方边坡最高处开始设观测断面,并沿路线方向每隔40m间距向两侧布置观测断面,于断面边坡坡口线外2m处埋设位移监测桩。开挖过程中,在相应边坡平台位置埋设固定桩,直至边坡坡脚。(4)工作频率:边坡施工期间,每15天观测一次固定桩位移,雨季7天观测1次,遇强降雨及突发性暴雨应每天1次观测,边坡施工完毕后至道路通车1年半时间内,每1个月观测1次,若变形明显加大,应持续监测。(5)工作量:对于一种观测点,若边坡施工期为1年,则总观测次数约为120次(估算值)。
3、位移监测桩采用C15混凝土预制,尺寸为0.2mx0.2mx0.8m,中间埋深钢钉测头。
4、位移监测桩布设可依照实际地形和施工状况作恰当调节。
5、位移监测桩应埋设牢固,测斜管深度应不不大于潜在滑动面10m。
6、每根锚索、锚杆测力计及每个抗滑桩位移桩埋设数量不少于2个。
7、测试元件和设备应满足各监测项目精度规定,并具备较好稳定性能。
8、监测周期应与施工和降雨相联系,雨季和边坡开挖时应加密监测,竣工后可减少观测密度,监测时间为竣工后1~2年。
9、监测数据应及时整顿和分析,监测成果用于指引施工;
10、施工中应注意保护位移监测桩及其他监测元件,避免被施工机具破坏,影响观测成果。
六、监控量测数据分析、预测
监控量测资料均由计算机进行解决与管理，当获得各种监测资料后，及时进行解决分析，绘制相应图表，对监测数据进行回归分析，预测最后位移值，预测边坡安全性，拟定工程技术办法。每一测点监测成果要依照其位移变化速率和管理基准等综合判断构造安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指引施工，调节施工参数，达到安全、迅速、高效施工之目。
监测数据整顿分析及反馈办法和内容普通涉及监测资料采集、整顿、分析、反馈及评判决策等方面。
(1)数据整顿
每次观测后应及时对原始观测数据进行校核和整顿，涉及原始观测值检查、物理量计算、填表制图，异常值剔除、初步分析和整编等，并将检查过数据输入计算机数据库管理系统。
(2)数据分析
采用比较法、作图法和数学、物理模型，分析各监测物理量值大小、变化规律、发展趋势，以便对工程安全状态和应采用办法进行评估决策。
绘制测点时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，如果位移变化随时间而渐趋稳定，阐明该处地层处在稳定状态，支护系统是有效、可靠，如图中正常曲线。图6反常曲线中，浮现了反弯点，这阐明位移浮现反常急骤增长现象，表白支护体系已呈不稳定状态，应及时采用相应施工办法进行解决。
在获得足够数据后，还应依照散点图数据分布状况，选取适当函数，对监测成果进行回归分析，以预测该测点也许浮现最大位移值，预测边坡安全状况。

图6 时间-位移曲线和距离-位移曲线
七、提交监测成果资料
在工程监测过程中，实时对监测成果进行整顿，按监理工程师规定以周报或日报形式送达关于各方（业主、设计、监理）。工程结束时，提交完整监测总报告。重要涉及日（周、月）报、巡逻报告、专项报告以及监测总报告。
(1)日报
在遇到沉降或其他观测值变化速率加快（到达5%控制值/天），或者遇到自然灾害如暴雨、台风、地震等状况时，为使有关各方能及时掌握各监测对象实时状态，将以监测日报形式报送。日报重点集中反映近日受关注限度较高某些监测对象，重要涉及边坡附近、变形异常地段变化值及其变化速率，并依照工况提出有效控制变形发展建议。
(2)月（周）报
监测成果以周报、月报形式提交监测管理单位，月（周）报中表格形式按照相应规范表格制作，报告中详细涉及如下几方面内容：
①监测项目及测点布置。涉及本月（周）所开展监测项目及随施工进展进行测点布置状况，提出下月（周）筹划。
②施工进度。当月（周）工程施工进展及周边临近工程施工状况（施工内容、办法、进度等），以及监测工作进展状况（监测点变更状况和理由，监测频率变动状况阐明，监测工作存在问题等）。
③监测值时程变化曲线。通过监测数据，绘制监测成果时程变化曲线，并依照曲线发展趋势进行理论分析。
④依照实际状况，作出相应监测项目预报分析。依照监测曲线及理论分析成果，再结合实际状况对变形较大点作出当月（周）综合分析，指出“变化趋势”， 依照工况和地质条件分析产生较大变形因素，作出该点变形对周边环境影响与否安全评价及预报。
⑤指出达到或超过报警值测点位置，并初步分析其因素。对各项监测数据进行记录，指出累积值较大并达到或超过报警值测点，并结合施工状况对其因素进行重点分析，预测施工中与否存在危险，提出可行性建议。
⑥监测成果表汇总。规定按规定格式分项归类、汇总，各测点监测数据要按监测日期顺序精确填报，表格中观测、制表、校核、审核者必要签名，保证表中内容对的真实。
⑦监测测点布设图。初始月（周）报必要附有现场监测测点布设图，图上监测点号必要与监测成果表中点号相相应并一致，如有新增点或变更点，应在新增或变更当月（周）报中及时更新并附图。
(3)专项报告
异常状况或重点项目监测专项分析报告等。
(4)监测总报告
监测工作结束后，需进行整个项目总结工作，并最后形成监测总报告。监测总报告应涉及如下几某些内容：
①工程概况及监测目；
②监测项目及测点布置；
③采用仪器型号、规格及标定资料；
④数据采集和观测办法
⑤监测资料分析解决；
⑥监测值全时程变化曲线；
⑦监测成果评述。
上述报告等监测成果资料按照规定及时提交给业主和监测管理单位。
八、监测管理体系和保证办法
8.1监测管理体系
针对本工程监测项目特点建立专业组织机构，由我单位7～9人构成监控量测及信息反馈小组，成员由近年从事地下工程施工及监测经验技术人员构成，监测分为三个监测小组，各设一名专项负责人，在组长领导下负责寻常监测工作及资料整顿工作。监测组织机构见图7。

项目经理部监测小组
组长：测量主管

监测3队

监测2队

监测1队

成员： 彭景

成员：孙家盛

成员：王瑞军

成员：徐兴杰

成员：朱少楼
成员： 黄河

监测组组织机构图
图7 施工监测组织机构图
8.2监测管理体系保证办法
为保证量测数据真实可靠及持续性，特制定如下各项质量保证办法：
(1)监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告状况和问题，并提供有关切实、可靠数据和记录。
(2)测点布置力求合理，应能反映出施工过程中构造实际变形和应力状况及对周边环境影响限度。
(3)测试元件及监测仪器必要是正规厂家合格产品,测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。
(4)测点埋设应达到设计规定质量。并做到位置精确，安全稳固，设立醒目保护标志。
(5)监测工作由近年从事监测工作及有类似工程监测经验工程师负责，小组其他成员也是有监测工作经历工程师或测工，并保证监测人员相对固定，保证数据资料持续性。
(6)监测数据应及时整顿分析，普通状况下，应每周报一次，特殊状况下，每天报送一次。监测报告应涉及阶段变形值、变形速率、合计值，并绘制沉降槽曲线、历时曲线等，作必要回规分析，及对监测成果进行评价。
(7)监测数据均现场检查、室内复核后方可上报；如发现监测数据异常，应及时复测，并检查监测仪器、办法及计算过程，确认无误后，及时上报给甲方、监理及单位主管，以便采用办法。
(8)各监测项目在监测过程中必要严格遵守相应测试实行细则。
(9)雨季是施工不利状况，地下渗水比较严重。因而雨季在保证正常监测频率状况下，加强量测频率，同步，应依照监测成果，加强某些不利区域监测，以保证整个工程始终处在监控状态。

附表1 路堑高边坡监测内容及监测点设立位置汇总表
序号
起讫桩号
监测断面桩号
监测内容
监测位置
监测项目
沉降板
位移边桩
位移桩
位移钉
测斜管
(块)
(根)
C25砼(m3)
(处)
(个)
管长（m）
(个)
1
K123+000.0～K123+061.8
K123+040,K123+020
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

6
0.102
7

17.8
2
2
K123+140.0～K123+240.0
K123+200
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

2
0.034
2

8.9
1
3
K123+530～123+700
K123+620
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩

4
0.068
5

4
K123+700.0～K123+900.0
K123+780
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
5

18.1
1
5
K123+940.0～K124+040.0
K123+980
高填路基稳定沉降
左右侧
沉降板、位移边桩、位移桩
2
2
0.034
7

6
K124+278.0～K124+400.0
124+320
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

2
0.034
3

11.3
1
7
K126+852.0～K126+996.0
K126+880
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

2
0.034
3

10.7
1
8
K127+060.0～K127+134.0
K127+100
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
4

21.3
1
9
K127+280.0～K127+480.0
K127+439.4
高填路基稳定沉降
右侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
2
4
0.068
5

22.9
1
10
K127+480.0～K127+626.0
K127+530,K127+560
高填路基稳定沉降
左右侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
2
8
0.136
10

40.6
2
11
K128+230～K128+380
K128+242.9
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩

4
0.068
3

12
K128+380.0～K128+640.0
K128+460
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
5

18.5
1
13
K128+975.0～K129+039.0
K129+020
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、位移钉

2
0.034
2
7

14
K130+380～K130+440
K130+397
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩

4
0.068
4

15
K130+599.0～K130+713.0
K130+640
高填路基稳定沉降
左侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
1
4
0.068
4

22.1
1
16
K131+000.0～K131+220.0
K131+160
高填路基稳定沉降
左侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
2
4
0.068
6

23.7
1
17
K131+250.0～K131+334.0
K131+298
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
4

14.5
1
18
K131+424.0～K131+505.0
K131+465.8
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
5

18.1
1
19
K131+720.0～K131+820.0
K131+770.7
高填路基稳定沉降
左右侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
3
4
0.068
7

47.3
2
20
K131+830.0～K131+930.6
K131+900
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
5

13.7
1
21
K132+770～K132+800
K132+780
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩

2
0.034
3

22
K132+801.0～K132+893.4
K132+848.2
高填路基稳定沉降
左侧
沉降板、位移边桩、位移桩、测斜管
3
4
0.068
4

23.3
1
23
K132+913.3～K132+980.0
K132+960
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
4

14.1
1
24
K133+000.0K133+080.0
K133+040
高填路基稳定沉降
左侧
位移边桩、位移桩、位移钉

2
0.034
2
11

25
K133+320.0～K133+500.0
K133+400
高填路基稳定沉降
右侧
位移边桩、位移桩、测斜管

4
0.068
4

9.7
1
26
K124+680～K124+835
K124+700、K124+750、K124+800
高填路基稳定沉降
道路两侧
沉降板、位移边桩、测斜管
9
6
0.102

30.0
6
27
CK0+365～CK0+432
CK0+400
高填路基稳定沉降
道路两侧
沉降板、位移边桩、测斜管
3
2
0.034

10.0
2
附表2 高填方路堤监测内容及监测点设立位置汇总表
序号
起讫桩号
监测断面桩号
监测内容
监测位置
监测项目
沉降板
位移边桩
位移桩
位移钉
测斜管
锚索测力计
(块)
(根)
C25砼(m3)
(处)
(个)
管长（m）
(个)
(个)
1
K123+022.4～K123+278.5
K123+082.5
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

6

10.0
1

2
K124+080.0～K124+276.2
K124+180
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

3
K124+140.0～K124+300.0
K124+240
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

4
K124+300.0～K124+376.1
K124+340
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

4

10.0
1

5
K126+940.0～K127+020.0
K126+980
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

6
K127+627.3～K127+753.0
K127+680
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

4

10.0
1

7
K127+880.0～K128+220.0
K128+100
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

8
K128+060.0～K128+196.8
K128+160
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

9
K129+060.0～K129+160.0
K129+120
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

4

10.0
1

10
K129+240.0～K129+337.0
K129+280
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

11
K130+448.5～K130+597.2
K130+520
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

7

20.0
2

12
K130+920.0～K131+040.0
K130+980
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

6

10.0
1

13
K131+340.0～K131+440.0
K131+400
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

5

10.0
1

14
K132+320.0～K132+480.0
K132+420
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

4

10.0
1

15
K132+500.0～K132+570.0
K132+540
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

4

10.0
1

16
K124+400～K124+568
K124+460、K124+500
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

9

45.0
4

17
K124+406～K124+664
K124+460
高边坡稳定变形
右侧
位移监测点、测斜管

6

30.0
4
3
18
K124+860～K125+145
K124+960、K125+000
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

6

28.0
2

19
AK0+241～AK0+482
AK0+400、AK0+480
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

9

33.0
4

20
CK0+138～CK0+366
CK0+180、CK0+220
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点

6

21
DK0+223～DK0+440
DK0+320、DK0+350
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

6

29.0
2
3
22
DK0+460～DK0+618
DK0+570、DK0+610
高边坡稳定变形
左侧
位移监测点、测斜管

6

30.0
4