冗各水电站厂房施工期临时安全监测施工方案Word格式文档下载.docx

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1.2.地质情况概述

地下厂房位于左岸山体，距河岸水平最短距离90m。

地面高程525-600m，600m高程之下地形相对较缓，坡度40-65°

。

600m高程之上为峭壁。

地表多见基岩裸露，岩性为（T2L）浅灰色中至厚层灰岩，岩层产状N75°

W/NE∠23-25°

，岩体强度高，地表溶沟溶槽及卸荷裂隙发育，强风化厚度6-10m，卸荷裂隙延伸一般小于10m。

厂房后边坡自然坡体基本稳定，局部存在松动岩块。

厂区无断裂切割，节理裂隙主要发育三组①．N75°

E/SE∠70°

，延伸长5-20m，裂隙频率0.5-1条/m，沿该组节理地表常追踪发育形成卸荷裂隙或楔形溶蚀宽缝；

②.N15°

E/SE∠65°

，延伸长5-8m，裂隙频率0.4-0.8条/m；

③.N35°

W/NE∠85°

，延伸长3-10m，裂隙频率1条/m。

地下厂房上覆岩体最小厚度70m，接近2倍洞高、4倍洞跨。

地下厂房洞室总体处于新鲜完整的岩体中，岩层单层厚度较大（0.3-2.0m），厂房长轴方向与岩层走向交角大于65°

，利于洞室稳定，边墙围岩类别主体为Ⅲ类，具备较好的建厂条件。

由于差异溶蚀风化作用的影响，部分地段可能遇囊状溶蚀风化带，预测因岩溶工程地质问题而出现的Ⅳ类围岩约占5%，厂房区除ZKc-2钻孔在500m高程遇1.6m溶洞（红粘土充填）外，其余钻孔均未遇大的岩溶现象。

勘探平洞揭示的岩溶孔洞规模均较小，以顺层面及裂隙面发育的不规则溶隙为主，未见较大的贯通性溶洞，岩溶发育相对较弱。

厂房区地下水位高程465-480m，即厂房北侧边墙最高水压力可达到0.4MPa。

虽然目前的勘查未发现大的岩溶现象，但汛期厂房基坑存在溶隙性涌水问题，应做好排水处理措施。

因存在岩层层面与节理裂隙面的不利组合，致使洞室顶板成型及稳定性问题较为突出，洞室开挖应由上至下进行，并对顶板岩体采用系统锚杆锚固处理后再下切开挖，主体部位锚固深度宜≥8m。

发电尾水隧洞出口为逆向坡，基岩裸露，强风化层厚6～10m，地形坡度35～50°

，自然边坡及开挖边坡稳定性均较好，洞脸边坡因局部卸荷裂隙不能完全清除，需随机锚固处理。

厂方周边布置了三条排水减压廊道：

厂房北侧利用进厂交通洞引排地下水；

厂房西侧分别在465.1m及436.15m高程布置排水洞。

通过上述处理后，可有效抑制地下水对厂房安全稳定的不利影响。

厂房安装间及发电尾水洞最低开挖高程为435.29m，低于平枯期河水位13-15m左右，施工期可能出现较大的岩溶涌水现象，必须做好岩溶涌水引排预案，预测最大涌水量为50L/s左右。

1.3.施工期安全监测内容

根据地质勘察工作结论，施工期临时安全监测的重点依次为硐室顶板稳定性、溶蚀风化带、及汛期涌水及洞脸边坡局部块体稳定性问题。

因此，在永久与施工边坡的开挖过程中，根据施工安全的需要，设置表面监测点对开挖揭露的不稳定块体进行监测；

地下硐室开挖过程中，在硐室顶拱、高边墙部位设置收敛变形观测点，硐室交叉部位设置锚杆应力监测；

汛期地下水变动巡视检查。

主要工程量如下表1所示：

表1施工期临时安全监测主要工程量

序号

仪器设备名称

单位

数量

备注

1

收敛监测断面

个

6

反光贴片

台

30

每断面5片

2

洞脸边坡观测墩

4

3

施工期观测及资料整理

项

巡视检查

5

锚杆应力计

套

随机

根据现场需要布置

2.监测断面布置

根据地下厂房结构特点、空间特点及施工特点，拟在主厂房、副厂房及进场交通洞等重要部位布置，具体布置详见附图1（监测断面布置图）、图2（断面测线布置图）。

其他部位及洞脸边坡位移监测点根据开挖揭露情况布置。

3.引用标准和规程规范

在本工程实施过程中，施工所用的材料、设备、施工工艺和工程质量的检验和验收；

监测仪器设备的采购、率定、埋设施工、施工期监测、监测资料的整编分析及安全评价；

以及与监测有关的土建施工，严格执行国家、部、行业颁发的有关技术标准和规程规范。

当技术条款的内容与所引用的标准和规程规范的规定有矛盾时。

以技术条款的规定或监理指示为准。

若国家和部颁的规程规范和标准做出修改，则按新修改的规程规范和标准执行。

本项目执行的有关建筑物安全监测的现行技术要求、规程规范和标准主要有（但不限于）：

（1）《混凝土坝安全监测技术规范》DL/T5178-2003；

（2）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999；

（3）《混凝土坝安全监测资料整编规程》DL/T5209-2005；

（4）《水电水利工程锚喷支护施工规范》GB5181-2003；

（5）《水电站预应力锚固设计规范》DL/T5176－2003；

（6）《水电水利工程岩体观测规程》DL/T5006-2007；

（7）《水工隧洞设计规范》DL/T5195-2004；

（8）《水电水利工程边坡设计规范》DL/T5353-2006；

（9）《国家三角测量和精密导线测量规范》（GB/T19742-2000）；

（10）《国家三角测量规范》（GB/T17942-2000）；

（11）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

（12）《混凝土坝监测仪器系列型谱》（DL/T948-2005）。

4.施工期临时安全监测仪器采购、运输和保管

4.1.仪器设备选型

监测设备采用索佳高精度全站仪监测水平、垂直位移。

4.2.仪器率定、检验

二次仪表在不影响正常安全监测或有替代仪器监测的前提下，及时送到经监理批准的检验单位进行检定、率定。

5.主要的施工程序

5.1.安装埋设的准备工作

监测仪器安装埋设前，向监理人上报观测仪器设备安装埋设措施计划，报监理工程师审批，内容包括：

监测仪器采购计划；

安装埋设开工申请（含监测仪器率定资料）；

仪器安装埋设的部位、高程坐标（桩号）；

安装埋设技术方法及施工计划；

机械设备及材料使用计划；

仪器的保护方案；

质量保证措施。

监理工程师批准安装埋设计划后，进行安装埋设的准备工作，包括：

仪器的最后检查、测量放点、施工场地的平整、施工道路的开挖、接通水电、材料设备的准备及修建临时设施等。

5.2.监测仪器的埋设方案

监测仪器安装施工程序框图见以下程序方框图：

6.主要施工措施

6.1.工作平台的搭设和加固

在排架搭设前人工从上至下清理边坡松动、变形及即将脱落的岩石，剔除有断裂痕迹及丁字螺栓损坏的扣件，清除架管上的水泥、油污，将选用的扣件、架管运至坡脚。

排架搭设时，采用双层排架，排架搭设层距1.5m，间距为1.5m，排距为1.5m。

每隔6m打一排间距为4m的插筋（孔向：

斜向岩面，长1.2m，外露0.3m，外露部分调成竖直方向，岩石部分注砂浆），用Ф12钢筋作拉筋，顺着岩面边搭设排架边加固。

6.2.收敛测点的布设

测头组装在锚杆外露部分上，并使测头离岩面30mm。

由于观测的手段不同，测头有多种形式，一般为销孔测头与圆球测头。

它代表埋点部位表面变形情况，因而要求对测点加工要精确，埋设要可靠，在测头管理中要精心。

待测点凝固后，用收敛刚尺读数。

采用钢尺收敛计观测的断面，收敛测桩可采用Φ25mm的螺纹钢筋自制加工，前端为“O型圈”并进行防锈处理，在预定埋设位置钻孔后灌浆固定。

观测断面尽可能及早设置，一般应在断面开挖成形后立即安装收敛测点；

根据地质条件、围岩应力大小、施工要求、设计目的、施工方法、支护形式、围岩类别及围岩时间空间效应等因素，按一定间距选择观测断面和测点位置。

从围岩稳定监控出发应重点监控III、IV、V类围岩及局部不稳定体；

从反馈设计，评价支护参数合理性出发，应在代表性地段设置观测断面；

特殊部位亦应设置观测断面，如洞室交岔段；

观测点安装要尽可能靠近隧洞掌子面，尽量减少变形损失；

测桩固定应接近岩石表面，埋设深度不易大于10cm。

6.3.水平位移工作基点标墩建造

水平位移工作基点的具体位置，先依据设计图纸提供的概略位置或概略坐标现场进行初选，既要考虑拟定的观测方向能通视，点位又要处在相对稳定的地方。

监测网点定位的具体位置要经过监理人的确认批准。

基点标墩基础原则上应嵌入基岩中，其位置如遇有较厚的覆盖层，将其基础面开挖至坚实的原生风化岩体中（深度不少于1m），再在墩基础四角各打入1根管径89mm壁厚7mm的钢管桩，其深度视现场情况与击入难度确定并埋入标墩混凝土500mm，钢管桩管内同期灌入水泥砂浆。

顶部对中底盘之水平度不大于4′。

混凝土标墩所用混凝土标号不低于C20，标体严格捣密，表面刷白，再用红油漆喷印编号。

6.4.水平位移观测墩的选埋

水平位移观测墩应建在设计位置，且有利于墩体施工。

混凝土观测墩底座应与被测体稳固连接，保证观测标能代表该处岩体变形。

6.5.电缆的牵引及保护

重点部位仪器设备电缆应采用电缆护管保护，埋设于混凝凝土内，或者开槽埋设于地下。

电缆牵引的方向实施应征得监测工程师的同意，如需变动应征得监理人同意。

电缆按一定的设计长度在现场车间连接后运抵现场进行检查和埋设安装，尽可能减少电缆接头。

电缆牵引线路以监理人批准的设计线路为准；

并及时提供已埋仪器电缆走线图。

橡胶外套电缆采用硫化连接；

塑料外套电缆采用热缩接头，但防水接头采用成品专用接头，耐水压指标与仪器相同。

本工程采用热缩接头连接。

施工步骤如下：

（1）根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。

（2）在要连接的电缆一端预先套上的里层带有热融胶的热缩套管，再在电缆的每根芯线的一端分别套上一根细的热缩套管。

（3）把铜丝的氧化层用砂布擦去，按同种颜色互相搭接，铜丝相互叉入，拧紧，涂上松香粉，放入已熔化好的锡锅内摆动几下取出，使上锡处表面光滑无毛刺，如有应锉平。

（4）检查各芯线电阻，测值正常后加热热缩每根芯线的热缩套管，用火从中部向两端均匀的加热，排尽管内空气，使热缩管均匀的收缩，并紧密的与芯线结合。

（5）将芯线并在一起，用专用的自粘胶带紧紧的把芯线裹在一起，裹时一圈一圈地依次进行，并用力拉长胶带，边拉边缠，使粗细一致，包扎体内不能留空气。

（6）接好电缆的屏蔽层（可以互相压按在一起），重复上述第（5）步的做法，包裹之后的电缆外径略小于外层热缩管的内径为宜。

（7）将预先套在电缆的外层热缩套管移至缠胶带处加温热缩，如果外层热缩套管的内层不自带热融胶，热缩前应在热缩管与电缆外皮搭接段缠上热熔胶，用火从中部向两端均匀的加热，排尽管内空气，使热缩管均匀的收缩，并紧密的与电缆结合。

（8）接头热缩前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器读数。

电缆的保护：

（1）电缆连接后，电缆接头处涂环氧树脂或浸入蜡，以防潮气渗入，严禁电缆头裸露或浸泡水中。

（2）应严格防止各种油类沾污腐蚀电缆，经常保持电缆的干燥和清洁。

（3）电缆在牵引过程中，要严防开挖爆破、受力过大、施工机械损坏电缆以及焊按时焊渣烧坏电缆。

（4）对于外漏和混凝土内的电缆，需要沿着电缆牵引线路挖槽形成电缆沟，电缆应埋设于于电缆沟中，并穿管保护和回填。

（5）电缆一时不能引入观测站时，要设临时测站，可采用预埋电缆储藏箱作为临时测站。

（6）电缆跨施工缝或结构缝时，应采用穿管过缝的保护措施，并有不小于10cm的弯曲长度，防止由于缝面张开而拉断电缆。

7.施工期观测

7.1.收敛监测观测方法及数据处理方法

相对位移测试观测手段较多，但基本上都是由测点、测尺（测杆）、测试仪器和联结部分等组成。

（a）测点：

由埋入围岩面10~30cm的埋杆与测头组成，由于观测的手段不同，测头有多种形式，一般为销孔测头与圆球测头。

它代表围岩变形情况，因而要求对测点加工要精确，埋设要可靠，在测头管理中要精心。

（b）测尺（测杆）：

一般是用打孔的钢卷尺、或金属管对围岩壁面某两点间的相对位移测取粗读数。

除对测尺的打孔、测杆的加工要精确外，在观测中，还要注意测尺（杆）长度的温度修正。

（c）测试仪器：

是位移测试的主要构成部分，一般由测表、张拉力设施与支架组成。

测表多为10、30mm的百分表或游标尺，用此对净空变化量进行精读数，张拉力设施一般采用重锤、弹簧或应力环，观测时由它对测尺进行定量施加拉力，使每次施测时测尺本身长度处于同一状态。

支架是组合测表、测尺、张拉力设施等的综合结构，在满足测试要求的情况下，以尺寸最小、重量最轻为宜。

（d）联结部分：

是联结测点和仪器（测尺）的构件，一般采用单向（销接）或万向（球铰接）联结，它们的核心问题是既要保证精度，又要联结方便，操作简单，能作任意方向测试。

相对位移计算：

式中：

Un为第n次量测时相对位移值；

Rn为第n次量测时的观测值；

R0为初始观测值。

测尺为普遍钢尺时，还需消除温度的影响，尤其当测线长，温度变化大时，应进行温度修正，其计算式为：

为第n次量测时温度；

为初始量测时温度；

L为量测基线长；

a为钢尺线膨胀系数（一般a=12×

10-6/℃）。

当相对位移值比较大，需要换测试钢尺孔位时（即仪表读数大于测试钢尺孔距时），为了消除钻孔间距的误差，应在换孔前先读一次，并计算出相对位移值（Un）。

换孔后应立即再测一次，从此往后计算即以换孔后这次读数为基数（即新的初读数Rno），此后相对位移（总值）计算式为：

（k>

n）

Uk为第k次监测时相对位移值；

Rk为第k次监测时的观测值；

Rn0为第n次监测时换孔后的读数。

若变形速率高，监测间隔期间变形量超出仪表量程，可按下式计算相对位移值：

A0为钢尺初始孔位；

Ak为第k次监测时钢尺孔位。

7.2.水平位移、垂直位移变形监测数据处理方法

所有观测精度、误差应满足二等测量精度的规定。

水平位移监测利用自动跟踪全站仪进行变形监测，观测时将全站仪置于观测墩上，经过调平，调用内存的各观测点坐标数据库、限差设置等，仪器将会在机载软件（该软件已由计算机传至全站仪）的驱动下自动地多测回，全园观测各目标点并将边长、角度等数据实时存入PC卡中，在某观测墩上完成观测后，将全站仪移至另一观测墩上作业，直到完成全部测量工作。

将PC卡上所存的各种数据传入电脑，再利用后处理软件（安装在计算机上）进行平差处理分析，最终得出各点的实测数据。

7.3.观测频次

监测仪器设备埋设安装完毕后，即开始进行观测，根据不同测点，所采用监测方法及频次如下表。

特殊情况，如洪水、地震、测值异常等，将加密观测，而且如果发现测值异常的情况，将派专人值班观测，同时将出现的异常情况及时向有关部门汇报，对异常情况作出分析判断，并尽快提出简单准确的书面报告，报送监理及业主，以便及时采取安全措施。

观测频次可参考下表2要求：

表2监测频次表

监测项目

仪器埋设后的时段

测次

围岩变形收敛监测

1天~15天

1次/天

15天~1个月

1次/2天

1个月以后

1次/周

水平、垂直位移观测

视监测周期1~2次/月

8.监测资料整理分析与信息反馈

8.1.观测资料的整编分析

各项仪器的有关参数、埋设后的初始读数和全部仪器设备的档案卡等整编成册；

及时整理分析全部观测资料，绘制测值变化过程线，分析边坡围岩的稳定情况，并按月向发包人和监理人及有关单位报送观测月报，在第二年初向发包人和监理人提交上一年的监测资料年度分析报告；

按发包人和监理人的指示，提交在遇洪水或异常情况下的监测资料分析报告。

遇特殊情况（突发事件等），及时、主动地向发包人和监理人报告，并提供监测资料。

监测资料的分析方法有比较法、作图法、特征值统计法、数学模型法。

比较法通过巡视检查，比较各种异常现象的变化和发展趋势；

通过各观测成果物理量数值的变化规律或发展趋势的比较，预计建筑物安全状况的变化；

通过观测成果与设计的或试验的成果比较，看其规律是否具有一致性和合理性。

作图法通过绘制观测物理量的过程线图、特征过程线图、相关图和分布图等，直观地了解观测物理量的变化规律，判断有无异常。

特征值法。

对个观测物理量历年的最大和最小、变差、周期、年平均值以及年变化率等进行统计分析，分个物理量之间在数据变化方面是否具有一致性和合理性。

数学模型法建立表达观测物理量的原因量与效应量之间的关系数学模型。

定量分析效应量对监测物理量的影响。

综合分析法随时补充或修整有关监测设施的变动或检验、校测情况，以及各种考证表、图等，确保资料的衔接和连续性。

绘制监测物理量过程线图或监测物理量与某些原因量的相关图，检查和判断测值的变化趋势。

根据所会绘制图表和有关资料及时作出初步分析，分析各监测物理量的变化规律和趋势，判断有无异常值。

8.2.洞室收敛安全评价标准

参考《锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001》相关条文规定：

隧洞周边的实测位移相对值或用回归分析推算的最终位移值均应小于3表所列数据值，当位移速度无明显下降而此时实测位移相对值已接近表3中规定的数值、同时支护混凝土表面已出现明显裂缝或者实测位移速度出现急剧增长时，必须立即采取补强措施并改变施工程序或设计参数，必要时应立即停止开挖进行施工处理。

表3隧洞周边允许位移相对值（%）

埋深（m）

围岩级别

<

50

50～300

>

300

Ⅲ

0.10～0.30

0.20～0.50

0.40～1.20

Ⅳ

0.15～0.50

0.80～2.00

Ⅴ

0.20～0.80

0.60～1.60

1.00～3.00

注：

1.周边位移相对值系指两测点间实测位移累计值与两测点间距离之比，两测点间位移值也称收敛值。

2.脆性围岩取表中较小值塑性围岩取表中较大值。

3.本表适用于高跨比08~12的下列地下工程。

Ⅲ级围岩跨度不大于20m；

Ⅳ级围岩跨度不大于15m；

Ⅴ级围岩跨度不大于10m。

4.Ⅰ、Ⅱ级围岩中进行量测的地下工程以及Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩中在表注3范围之外的地下工程应根据实测数据的综合分析或工程类比方法确定允许值。

经现场地质观察评定认为在较大范围内围岩稳定性较好同时实测位移值远小于预计值而且稳定速度快此时可适当减小支护参数。

采用两次支护的地下工程，后期支护的施作，应在同时达到下列三项标准时进行:

1．隧洞周边水平收敛速度小于0.2mm/d拱顶或底板垂直位移速度小于0.1mm/d。

2．隧洞周边水平收敛速度以及拱顶或底板垂直位移速度明显下降。

3．隧洞位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。

隧洞稳定的判据是后期支护施作后位移速度趋近于零支护结构的外力和内力的变化速度也应趋近于零。

8.3.监测成果信息反馈

对监测资料进行了整编和分析后，及时将资料成果反馈给业主、监理和设计，所采取的反馈方式包括：

监测简报（例会报告）、监测月报、年度报告、专项报告和监测成果综合分析报告。

编写报告着重于对工程状况整体性的把握，它不仅仅包括对个别仪器和分散的数据进行分析，更重要的是要考虑发展的全过程，以及在此过程中诸多因素的影响，考虑从所有仪器或测点在各个时期得到的数据之间的联系，以及从资料中综合反映出来的本质特征。

每月以月报形式将当月的安全监测施工情况和监测成果分析及时报送业主和监理单位，每年则以年报形式报送。

月报和年报至少包含：

①相应安全监测施工部位在当月或当年的土建工程施工情况（进度、形象、存在主要问题等）；

②当月或当年已完成的仪器埋设情况（数量、种类、占合同数量的百分比、完好情况等）；

③巡视检查情况（反映现场施工环境的变化、仪器设备维护以及反映对实施安全监测施工有干扰的情况等）；

④观测成果报表（将各类项目的检测成果以综合月报表和年报表的形式反映）；

⑤各测点监测物理量随时间、空间变化的曲线图和分布图⑥存在问题和建议。

及时响应业主和监理的指示和要求。

根据业主的需要，随时提供相应的数据和分析成果，以为业主和设计决策、指导土建单位施工服务。

遇特殊情况如地下洞室或地下厂房施工出现问题或环境影响变化很大或者通过分析发现某项监测数据持续变化很大，则对相应的监测成果随时计算分析，编写专项报告并随时上报业主。

在遇到紧急情况下，可采取口头、电话等手段及时通报。

9.劳动力配备及施工设备

安全监测工作涉及部分相关临时土建工作内容，劳动力随时从项目部内部调配，这里仅列出专职监测人员及监测专用设备配备。

9.1.施工设备计划

专职监测工作配备如表4所示：

表4施工劳动力配备计划表（单位：

人）

工种

测量工

专职司机

技术员

管服人员

合计

人数

9.2.设备配备计划

专职监测工作设备配备如表5所示：

表5主要施工设备配备计划表

设备名称

规格型号

地质钻机

XY－100

电焊机

汽车

皮卡

注浆机

电脑

笔记本

10.施工质量、安全、文明保证措施

10.1.工期保证措施

仪器埋设自厂房开挖工作启动正式开始，伴随开挖支护进度及时完成安装，安装后1个月内完成埋设仪器的考证资料整理工作。

10.2.施工质量保证措施

（1）.安全监测施工是一个系统工程，从仪器订购、率定检验、电缆联接到安装埋设、电缆牵引、设施保护及观测反馈，每一个环节都密切相关，十分重要，为了保证仪器长期稳定工作，必须对每一个环节进行严格把关。

（2）.按照相关的规程、规范及业主、设计、监理要求制订的适合本工程的观测细则必须严格执行。

（3）.严格按ISO－9001质量体系运行，及时纠正工作中的各种缺陷，避免不合格产品的发生。

（4）.加大进场人员培训力度，从规程规范、设计要求、设计图纸、规章制度安全生产等方面进行培训，并保证进场人员相对稳定。

（5）.制定质量