武陵危岩监测方案

重庆市三峡库区后续地质灾害防治应急抢险项目武隆县武陵危岩治理工程工程安全监测维护工作方案重庆南江建设工程公司二O一五年十二月目录1前言2监测技术依据3危岩监测内容、监测方法和工作量布设4监测工作实施计划5监测数据整理、分析6监测预警7质量保证措施8安全文明施工保证措施9监测项目组织机构及人员、仪器设备配置10监测经费预算11监测进度计划及保证措施12提交的成果13服务承诺1前言1.1任务由来武陵危岩位于重庆市武隆县巷口镇中山社区，自上世纪80年代以来，该危岩带先后多次发生不等规模崩塌，威胁下方居民的生命财产安全，并对下方公路及过往行人车辆存在严重的安全隐患。为了保证居民的生命和财产安全，受重庆市武隆县土地开发公司委托，我院（重庆地质矿产研究院）承担了重庆市三峡库区后续地质灾害防治应急抢险工程治理项目——武隆县武陵危岩设计任务。本次设计为初步设计阶段，防治工程的安全等级为Ⅱ级。1.2目的和任务1.21监测目的为防止突发性地质灾害的发生、确保生命财产安全，同时检验和指导施工，必须建立健全危岩监测网络。1.22监测任务（1）建立健全监测网络，监测预报危岩变形发展趋势；（2）在整个治理工程施工过程中进行跟踪监测，超前预报，确保施工期间危岩区施工人员、居民生命财产安全；（3）监测成果用于施工期间反馈设计，指导优化后续工程施工；竣工后用于检验防治效果；（4）施工完成后，进行长期监测，实时跟踪危岩的变形破坏趋势，以便及时发现和预报险情，采取相应措施，防止突发灾害一旦发生时造成大的人员伤亡和经济损失。1.3工程概况被动防护网（斜坡段）+SNS主动防护网（陡坡段）+截排水+封闭裂隙综合治理。工程布置如下：①斜坡段清除坡面上的孤石和风化掉块，清方量约为1000立方，在斜坡的坡脚或陡缓交接处设置5m高RX-075型被动防护网拦截坡面滚落的孤石和风化掉块，被动防护网全长265m（DE段长165，EF段长55m，FG段长45m）。②陡坡段（危岩密集带）施工主动防护网前进行坡面整平，清方量约为7076.9平方，在DE段、FG段陡坡区坡面挂GPS2型SNS柔性防护网（主动防护网），主动防护网面积共7785平方。钢绳固定锚杆间距2.5x3.0m，采用D型锚杆（1Φ28：HRB400钢筋）。③辅助措施布置脚手架设置：危岩单体清除、陡坡段挂SNS柔性防护网施工均需设置脚手架，脚手架从坡脚开始沿坡体搭设，采用三排脚手架，共计9500平方。截排水沟设置：在斜坡的顶部设置两条环型截水沟，截水沟截面尺寸0.5x0.6m，截水沟长212m，排入门球厂附件小冲沟。坡脚市政道路排水系统较完善，本次设计不另设置排水沟。裂隙封闭：对顶部裂隙采用M10水泥砂浆封闭，预计100立方。2监测技术依据(1)《重庆市地质灾害专业监测技术要求》（试行），作为变形监测主要技术标准；(2)《建筑变形测量规范》(JGJ／T8-2007)；(3)《三峡库区地质灾害专业监测技术要求》；(4)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）；(5)《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZT0221-2006）；(6)《工程测量规范》（GB500026-2007）;(7)《岩土工程监测规范》（YS5229-96）；(8)《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB\T18314-2009)；(9)《三峡库区地质灾害防治崩塌滑坡专业监测预警工作职责及相关工作程序的暂行规定》；(10)经评审通过的本安全监测维护工作方案。3危岩监测内容、监测方法和工作量布设3.1监测内容用于变形监测的手段主要有：（1）岩表面绝对位移监测常规的大地变形测量是监测裂缝分割岩体水平位移和垂直位移的大小、方向及速率变化的重要手段（2）锚杆（索）应力监测对锚杆（索）进行应力监测，以跟踪监测锚杆的应力情况。（3）裂缝相对位移监测在危岩裂缝处设置地表裂缝相对位移监测，目的是直观地了解危岩变形发展状况，配合其他监测手段指导防灾减灾工作。（4）目视观察安排指定人员定期、不定期查看地面变形迹象，以及防护工程是否失效，发现问题，及时上报有关部门，以便及时妥善处理。3.2监测方法及技术要求（1）地面裂隙：对可能进一步变形的裂隙建立监测点，测量裂隙两侧的相对位移量（张开度）。位于地面上的裂缝若基岩埋藏较浅，将表层土体清除后在裂隙两侧的稳定岩石中打入定位钢筋，若基岩埋藏较深，可在裂缝两侧相对稳定处插入定位木桩，裂缝张开度监测采用钢卷尺量测裂缝两侧定位桩（线）之间的距离，测距精度1mm。(2)地表绝对位移监测：采用精密全站仪日本拓普康GPT7501（测角精度1秒，测距精度2mm+2ppm*D）进行测量。(3)宏观巡视监测：定期对危岩进行宏观巡视，并记录区内宏观变形迹象。(4)锚杆（索）应力监测根据《规程》规定，一般场地危岩观测，应按《规程》变形测量等级的三级进行观测，沉降观测时观测点测站中误差≤1.5mm。平面位移观测时观测点坐标中误差≤10mm的精度要求进行观测。用于监测变形观测点所需的基准点按二级精度执行：沉降观测时观测点测站中误差≤0.5mm。平面位移观测时观测点坐标中误差≤3mm的精度要求进行观测。3.3监测维护管理年限本监测维护管理工作从危岩治理工程进入施工治理到工程竣工后10年。3.4监测周期频率变形观测周期应以能系统反映所监测变形的变化过程且不遗漏其重大变化为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响确定。因此，观测的周期应视危岩活跃程度及季节变化等情况而定。在遇暴雨、发现变形速度加快或观测过程中发现突发灾害的可能时，应缩短观测周期，及时增加观测次数。目前在雨季每10天观测一次，旱季每半月观测一次；施工期间继续监测危岩水平、垂直位移变化，达到安全监测的目的：施工结束后转为长期监测，在暴雨期间，应该每3～5天观测一次，平时每十天观测一次；待危岩变形基本稳定后，可每半月到一个月监测一次。3.5监测工作量结合武陵危岩的特点，布置主要监测工程如下：⑴地表绝对位移监测为跟踪危岩地表位移情况，在地表布置6个监测点。⑵裂缝相对位移监测布置6干个裂缝相对位移监测点，用以跟踪监测危岩位移状况。⑶锚杆（索）应力监测对锚杆（索）进行应力监测，以跟踪监测锚杆的应力情况。综上，武陵危岩拟布设的监测工作量如表3-1所示。表3-1监测工程汇总表项目名称仪器点数周期备注地表绝对位移监测全站仪61次/15天雨季或发现险情时增加次数。裂缝位移观测量尺61次/15天发现裂缝增大，缩短观测周期增加观测次数。锚杆应力监测应力计61次/15天发现裂缝增大，缩短观测周期增加观测次数。(4)地质宏观巡视巡查监测线路一条：约2.5公里。4监测工作实施计划4.1位移监测基准网、监测网的建立所有平面基准点和高程基准点均应选设在各地质灾害（危岩、滑坡、变形体）影响范围以外且便于长期保存、稳定的位置，同时又要考虑其位置便于对监测点观测，以确保变形观测结果的可靠性与精度，并定期复测。变形测量基准点的标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。稳定期应根据观测要求与地质条件确定，不少于2天。根据本工程实地地形情况、通视条件、地质灾害点分布情况，拟在各地质灾害点影响范围外、视野开阔且能长期保存、稳定的区域针对各地质灾害点分别布设监测基准网。平面基准点和高程基准点原则上同点位布设，平面基准点观测的同时按照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）4.5节电磁波测距三角高程测量的规定测定其高程，这样平面控制基准点也是高程控制基准点，建立的监测系统为平面和高程合一的三维立体监测系统。根据实地条件选定3个基准点编号为JZ1—JZ3。强制对中归心盘地面线地面线水平位移监测基准网（平面基准网）根据各地质灾害点现场地形地貌特点布设成单三角形边角全测网或大地四边形边角全测网或复合多边形边角全测网形式，高程基准网布设成电磁波测距三角高程导线网形式。水平位移监测基准点（平面基准点）若条件允许宜建造具有强制对中装置的观测墩或埋设专门观测标石，强制对中装置的对中误差不应超过±0.1mm，观测墩的制作与埋设可参照《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）附录B水平位移观测墩及重力平衡球式照准标志，依据基准点位置的实际情况（是岩层或土层或建构筑物），可选择按照B.0.1中的a或b的规格、尺寸制作，也可以按照下图（图4-1、图4-2）的规格进行埋设：观测墩顶面为边长30cm，底边长为60cm的台体，底座平面为边长120cm的正方形，露出地面10cm--15cm，埋入原生土中80cm，建构筑物上的嵌入建构筑物20cm，控制性标墩嵌入中等风化基岩30cm。观测墩四面应分别用红色油漆喷涂点号、保护警语。在观测墩站台上，用字模刻印平面及高程点点号，并用红油漆填写清楚；观测墩埋设后，应达到混凝土的结构强度并稳定后才能进行观测。图4-1平面基准点侧立面图图4-2平面基准点正投影示意图基准网点的观测精度按《建筑变形测量规范》（JGJ/8-2007）之二级精度要求执行。平面控制坐标系统应与工程治理施工控制坐标系统相一致。高程控制系统采用与工程治理施工相一致的高程基准，选择监测系统内任一基准点与已知高程点采用电磁波测距三角高程联测。4.2、基准网测量（1）测量方法平面基准网测量采用精密全站仪（本方案设计使用测角精度为1秒、测距精度为2mm±2PPm•D的日本拓普康GPT7501全站仪作业）按照网内边角全测、水平角观测按全圆方向法观测、距离往返观测的方法施测。高程基准网采用全站仪（本方案设计使用测角精度为1秒、测距精度为2mm±2PPm•D的日本拓普康GPT7501全站仪作业）按照电磁波测距三角高程测量的方法施测。（2）观测水平角观测按方向法观测6测回，垂直角按中丝法对向观测4测回，距离往返观测各4测回，仪器高、觇标高在测前、测后用经过检验的量杆或钢尺各量测一次，精确读至0.1毫米，当较差不大于1毫米时取用中数。气象元素在测站上测定，并将全站仪加、乘常数一起置入仪器，由仪器自动改正。（3）、水平角、垂直角、距离测量的各项限值、限差方向观测法的各项限差（″）表1仪器类别两次照准目标读数差半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回较差DJ14595垂直角测量的各项限差（″）表2仪器类别两次照准目标读数差指标差互差同一方向垂直角各测回较差DJ1455光电测距各项较差的限值（mm）表3仪器类别一测回读数较差单程测回间较差气象数据最小数温度(°C)气压(mmHg)II级350.20.5（4）基准网边角测量的技术要求最弱点点位中误差≤4.2mm三角形闭合差≤±5.1″平均边长≤300m测边中误差≤±2mm测角中误差≤±1.5″最弱边精度≤1:100000（5）电磁波测距三角高程测量的技术要求a、按照《建筑变形测量规范》（JGJ/8-2007）附录C的规定使用专用觇牌和配件；垂直角观测采用中丝双照准法观测；b、电磁波测距三角高程测量的视线长度不宜大于300米，最长不超过500米，视线垂直角不超过10度，视线高度和离开障碍物的距离不得小于1.3米；c、电磁波测距三角高程测量采用每点设站、往返观测方式。d、电磁波测距三角高程测量观测的附合或环线闭合差≤±4√L（mm），检测已测边高差之差≤±6√D（mm），其中L、D以公里为单位。（6）基准网平差计算将经检查符合要求的观测数据导入清华山维控制网平差计算软件进行计算，求出个各基准点坐标、高程，并评定基准控制网精度。（7）基准网点的复测一般情况下，基准点稳定性检测每年进行一次，检测时观测方法、各项限值、限差及技术要求与首次观测基准网相同。若发现基准点有移动或移动的可能时，要及时复测，并以复测结果来计算变形点的坐标或高程。当基准点遭到或将要遭到破坏，应重新增设基准点，并重新测定各基准网点成果。当各次检测结果表明基准点是稳定的，则仍用原基准点平差结果来计算本周期的变形点坐标或高程。4.3水平位移、垂直位移监测点施测(1)观测使用精密全站仪拓普康GPT7501(测角精度为1秒、测距精度为2mm±2PPm•D)作业，在各基准点分别设站，以另一基准点定向，采用极坐标法对各监测点进行观测。水平角观测按方向法