高填方、深挖路堑边坡和软基监测方案

中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—1—诚信创新永恒精品人品同在高填方路堤、路堑高边坡及软基路基监测方案编制：审核：中铁十八局集团有限公司第6合同段项目经理部二○一六年六月十五日中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—2—诚信创新永恒精品人品同在目录一、编制依据······················3二、工程概况·······················3三、监测工作的项目及作用·················4四、监测方案·······················6五、监控量测管理系统···················21六、保证体系及应急预案··················23中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—3—诚信创新永恒精品人品同在一、编制依据1深圳外环高速公路深圳段工程施工招、投标文件、补遗书、施工承包合同、施工合同谈判会议纪要；2深圳外环高速公路深圳段一期工程第六合同段（K26+460～K35+670）全长9.21公里两阶段施工图设计文件；3招标文件、两阶段施工图设计、实施性施工组织设计；4施工调查及现场勘察资料；5、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；6、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2012）；7、《公路项目安全性评价指南》（JTG/TB05-2004）；8、《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)；9、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）；10、《岩土工程监测规范》（YS5229-96）；11、、其他与本工程相关的国家现行技术规范、规程。二、主要监控目的主要监控目的：1）、通过监控量测，跟踪边填方路堤、挖方路堑边坡变形情况，为设计变更提供依据；2）、有效开展预测预警工作，避免灾害事故发生；3）、通过监控量测，保证路堤变形稳定的前提下，提出最佳的填土速率和相应的工程措施，达到加快施工的目的，根据监测报告知道路基基层施工。4）、高风险边坡工程完成后，可根据监控结构检验评价边坡加固效果；5）、部分重要边坡工点运营期间可继续利用测点进行观测，为高速公路的安全运营提供保障。高边坡监控量测的目的如下：1.1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、环境效中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—4—诚信创新永恒精品人品同在益。1.2掌握边坡围岩动态，利用量测结果指导施工，增加施工的安全可靠性。1.3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；1.4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；1.5为修改优化设计提拱数据，为调整施工方法提供依据；1.6积累量测数据，总结经验，为未施工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。软地基和高填方监控量测的目的如下：2.1对沿线各个软地基和高填方监控断面的换填（填土）过程进行安全监控，通过观测施工过程中的水平位移，指导工程施工。2.2根据实际观测结果，分析和计算工后沉降发展趋势，并为未施工段落提供依据；2.3根据测定数据观测沉降趋势，预测稳定时间和工后沉降量；为换填（土方）沉降量计算提供依据。2.4地表水平位移量——用于稳定管理。监测地表水平位移情况，以确保换填（路堤）施工的安全和稳定。2.5分段反求总沉降系数。三、监测工作的项目及作用根据设计要求，高边坡（软地基、高填方）的监控量测主要项目包括：地面位移监测、深层位移（测斜）监测、沉降观测、人工巡视监测。量测项目及作用序号量测主要项目量测仪器主要作用1地面位移监DS1，DS3监视地面下沉值，了解边坡围岩变形情中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—5—诚信创新永恒精品人品同在测况，判断边坡稳定性2深层位移（测斜）监测测斜仪PVC塑料导管监测岩土体在边坡倾向的水平位移值；观测软地基（高填方）各层位土体侧向位移量，用于稳定检测和了解土体各层侧向变形以及附加应力增加过程中的变形发展情况；3人工巡视监测1.开挖面围岩自稳性；2.岩质破碎带、褶皱节理等情况；3.核对围岩级别及风化变质情况；4.地下水情况；5.边坡防护变形开裂情况；4沉降观测电子水准仪,监控软地基（高填路堤）沉降，预测稳定时间和工后沉降量5软地基、高填方水平位移观测全站仪监控路堤附近地表水平位移1监控量测仪器监测主要设备表机械设备名称规格、型号单位数量精密水准仪电子水准仪,台套1水准仪DS1，DS3台套1测斜仪PVC塑料导管台套4全站仪台套1汽车东风辆1中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—6—诚信创新永恒精品人品同在四、监测方案4.1总体监测方案本项目部成立以工区经理会同其他测量技术员为成员的专门监测小组，对高边坡、软地基、高填方路基变形进行监测。沉降观测点采用沉降板埋设，观测仪器采用DS05精密水准仪建立三等水准测量控制网，DS3水准仪进行沉降观测。地表水平位移量监测采用地表水平位移边桩，观测仪器采用Trible全站仪进行观测。深层水平位移采用测斜管，测斜管采用塑料导管。高程采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。全线三等水准测量贯通后，在其基础上建立独立的四等高程控制网。4.2监测布置7.2.1量测点及断面布置1高边坡监测点布置K28+841~K30+268.89高边坡的深孔位移监测钻孔位置，布置在k28+841~k29+912.2的第二节和第四节平台，k29+148.2~k30+268.89布置在的第二节平台上。K28+841~K30+268.89高边坡地表位移监测，共设6处。2高边坡测斜管和位移桩埋设⑴观测桩的埋设，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准点联测取得原始高程，在测点位置挖长、宽均为0.12m深度为1.4m的坑，然后放入观测桩(C25混凝土预制，尺寸0.12mx0.12mx1.5m，中间埋置钢钉测头),并且桩顶露出地面的高度不应大于10cm。离地表下50cm范围，用混凝土浇筑固定观测桩，保证桩埋置固定。待固结后即可量测，采用精密水准仪对下沉量进行观测，测量精度±1mm。中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—7—诚信创新永恒精品人品同在⑵测斜管埋设管是一种可精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，拟采用目前广泛应用的CXG70型高精度测斜管（规格70，外径：Φ70，内径：Φ59，管长：2m或4m，壁厚偏差：≤14%，导管扭角：≤0.2°/m）。①钻孔：钻孔要求:定位准确；倾斜度小于1度；钻孔直径与测斜管匹配(土层中孔径≥Φ108mm,岩层中孔径≥Φ90mm)。②检查测斜管：下管前必须对测斜管进行检查。对外观质量较差、受力后弯曲变形、老化、受损的不合格管子，予以报废，底部测斜管用闷头封好，以防泥浆进入。③下管准备：下管前计算好长度、节数。接头处打好自攻螺丝导孔(导孔直径比螺丝直径略小)。并准备好下管时固定用的麻绳或卡口。④下管：用全站仪确定导向槽的方向（与公路橫断面平行），逐节连接下管。将测斜管逐节组装井放入钻孔内。测斜管底部装有底盖，可将侧斜管内灌入适量平衡水，扶正管身，铅直缓慢压入钻孔内，当上浮力太大或钻孔缩孔时，应适当施加压力，但不可将测斜管压弯。当钻孔深度为15~40m时，测斜管进入稳定层不小于2~5m。下入钻孔内预定深度后，即向测斜管与孔壁之间的间隙由下而上逐段灌入水泥浆或用砂填实，固定测斜管。安装或埋设时，应及时检查测斜管内的一对导槽，其指向是否与欲测量的位移方向一致，并应及时修正。⑤测斜管检查：测斜管固定完毕后，用清水将测斜管内冲洗干净，如果条件允许，可用测头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，以检查导槽是否畅通无阻，滚轮是否有滑出导槽的现象。如果没有测头模型，可用缓慢速度将测头放入，如遇阻碍，立即拔出测头，对该测管进行必要处理或废弃重新安装，由于测斜仪的测头是贵重的仪器，在未确认测斜管导槽畅通时，应谨慎放入真实的测头。⑥孔壁回填：a、当测斜孔较浅(一般小于20m)，且埋管与观测时间间隔较长(大于两个月)时，采用细砂回填和自然塌落消除孔壁空隙。细砂回填时用长钢筋捣动，且间隔一定时间加砂，达到真正密实。b、当测斜孔较深，或埋管与观测时间间隔较短，此时应采用孔壁注浆的方法。孔壁注浆有管外注浆和管内注浆两种方法。管外注浆是在管壁外下注浆管，然后用水泥浆泵注入水泥浆。管内注浆则是采用特殊的注浆闷头，将其安装在测斜管底部，然后在管中接上注浆管，中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—8—诚信创新永恒精品人品同在由下向上注入水泥浆，直至水泥浆溢出地面。⑦孔口设置：测量测斜管顶端坐标及高程，安装保护盖，并做好标志。⑧埋设记录：量测测斜管埋设记录包括：工程名称、测斜孔编号、孔深、孔口坐标、高程、测斜管导槽方位、导槽方向、管径、主要埋设人员、日期等，并及时做好孔口保护装置，作好记录。⑨测量时，将活动式测头放入测斜管，使测头上的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动，活动式测头可连续地测定沿测斜管整个深度的水平位移变化。中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—9—诚信创新永恒精品人品同在中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—10—诚信创新永恒精品人品同在3高填方和软地基断面设置原则⑴原则上路基地段每100~200m设置1个观测断面，桥头路段及过渡段均设置1~2个观测断面，每个构造物路段设置1个观测断面。同一路段不同监测项目的测点布置在同一断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。具体布置位置见附图⑵测点位置应符合设计要求，且埋设准确、埋设稳定。观测期间对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。4高填方和软地基测点布置及埋设⑴沉降板埋设沉降板底槽应平整，其下铺设60cmX60cmX20cm的砂垫层。沉降板的金属测杆、套管和接驳的垂直偏差率应不大于1.5%。沉降板采用钢板，底板尺寸为50cmX50cmX10mm；金属测杆直径为4cm，测杆应与底板焊接为一体；套管采用塑料管，直径为10cm，它应具有一定的强度和刚度。随着沉降板下沉和填土的高度，测杆与套管相应接高，每节长度不宜超过50cm。接高后的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。⑵地表水平位移边桩埋设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12cmX12cm混凝土预制方桩采用C25混凝土，埋深为1.4m。在边桩顶部中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—11—诚信创新永恒精品人品同在应预埋不易损坏的金属测头。边桩采用打入法埋设。此外，位移边桩应做好标记并编号。监测横断面示意图中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—12—诚信创新永恒精品人品同在4.2.2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。4.2.3量测数据的整理1绘制每一横断面沉降随时间的变化关系图，如下中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—13—诚信创新永恒精品人品同在2绘制每一断面最大沉降量随时间的关系如下3绘制每一横断面最大沉降量与开挖面距离关系如下每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图（天）（）每一横断面沉降槽随时间的变化关系图原地面线衬砌中线μ（）中铁十八局集团有限公司深圳外环高速公路第6标项目经理部—14—诚信创新永恒精品人品同在4对横断面沉降槽垂直位