余凯三标监测方案.docx

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余凯三标监测方案

余凯高速公路第三项目合同段

高路堤稳定及沉降观测、深路堑边坡

监测方案

编制

复核

审核

中交第一公路工程局有限公司

2013年10月

1.工程概况……………………………………………………………2

2.观测方案……………………………………………………………2

3.观测方法与实施细则………………………………………………10

4.信息反馈、质量体系………………………………………………11

5.试验资料整理及监测成果…………………………………………13

6.工作程序和工作制度………………………………………………15

7.附件…………………………………………………………………16

1工程概况

1.1项目简述

余凯高速公路第三合同段位于凯里市余庆、黄平、施秉三县中间位置，起于黄平县龙洞河，途经施秉县金坑村，终于黄平县炭窑冲。

起讫桩号为K23+900～K33+250，路线全长9.35公里。

合同段主要工程有大桥2857米/8座，中桥108米/1座，涵洞461.7米/8座，通道225.75米/6道，天桥2处，沿线路基6493米。

填方方量为：

77万方，挖方方量为：

109万方，其中高填方有四段（K24+920—K25+140、K30+730—K30+790、K32+739—K32+769、K32+960—K33+050）总高填方量为：

38万方，高挖方有两段（K24+560—700、K31+610—K31+780）总高挖方量为：

32万方。

1.2本次观（监）测范围及内容

本方案主要是针对余庆至凯里高速公路K23+900~K32+250桩号范围内（第三合同段）的高路堤稳定及沉降观测和深路堑边坡监测。

2观测方案

2.1观测目的

1、对沿线各个监控断面进行安全监控，通过观测施工过程中的水平位移、垂直位移，确定加载速率，指导工程施工；

2、路堤填筑完成后，根据沉降及变形监测情况，预测路堤工后沉降趋势，合理建议路面施工时间；路堑边坡施工完成过后，根据沉降及变形监测情况，预测高边坡随时是否有可能发生破坏失稳现象。

2.2观测方案的编制依据

（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

（3）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）

（4）《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）

（5）《工程测量规范》（GB50026-2007）

（6）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）

（7）《公路勘测规范》（JTGC10-2007）

（8）《公路勘测细则》（JTGTC10-2007）

（9）《岩土工程监测规范》（YS5229-96）

（10）《岩土工程勘察规程》（GB50021-2001）

（11）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-2007）

（12）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）

（13）其他与本工程相关的国家现行技术规范、规程

（14）贵州省余庆至凯里高速公路第三合同段两阶段施工图设计。

2.3监控项目

高路堤监测项目：

路堤基底不同位置沉降量、沉降速率观测；

路堤填筑过程中坡脚外侧地表沉降量、地表水平位移量及隆起量变形监测；③路基面沉降监测。

深路堑监测项目：

边坡坡顶地面调查；

边坡坡面调查；

边坡平台处地表位移监测（水平位移和垂直位移）。

2.4路基监测断面设计

高路堤边坡监测点布置横断面图（单位：

m）:

深挖路堑边坡监测点布置横断面图（单位：

m）:

监测布置说明：

①沉降板：

埋置于路堤中心、两侧路基边缘各设置一处，其下每隔两级边坡设置一处，最后一处沉降板应设置在靠近坡趾处基底。

沉降板由底板、测杆（φ=32mm钢管）及保护测杆的套管（φ=57mm钢管）组成。

随着填土的增高，测杆与套管亦相应增高，每节长度不超过100cm，接高后的测杆顶面应高于套管上口。

在填土施工中及填筑完成后应采用钢管帽防止填料落入套管中影响测杆的下沉自由度。

与底座连接的测杆采用双面电弧焊接，套管、测杆接长时，可采用焊接或丝扣连接，并必须保证测杆与套管之间的间隙合理，确保测杆的下沉自由度。

②位移监测（边）桩：

路堤成型后，在两侧土路肩内边缘外侧各设置一处“路基面沉降监测（边）桩”；路堤填筑施工过程中应在两侧坡脚外约2m、10m处设置位移监测边桩，边桩埋设时上部50cm桩周围采用C15混凝土固定；路堑施工时，位移监测桩在坡顶外侧3m、10m各设置一处，其下每级边坡平台及碎落台均设置一处，石质路堑段可在稳固石块中做观测标记代替位移监测桩。

2.5监测频率及监控标准

2.5.1监测频率

本工程各监测项目的监测频率和控制标准，应根据监测目的和用途以及被监测参数的重要性来确定。

对高填筑路堤的稳定及沉降监测，按下述监测频率进行：

正常施工情况下，每填筑1层监测1次，若两次填筑间隔时间较长，则每星期监测2次；路堤填筑完成后一个月内，每星期监测2次，第2个月内每星期监测1次，第3个月内每两周监测1次，以后每个月监测1次，直至竣工营运之日为止。

对深挖路堑高边坡的监测，按如下监测频率进行：

路堑边坡施工期间，每星期监测1次，交工验收后每月监测1次，连续监测6个月，6个月满以后，每3个月观测一次，直至交工验收后1年为止。

在雨季，或在边坡开挖（爆破）期间及已出现变形破坏迹象时应加密监测频率。

注：

当路堤填筑连续进行时，每天进行观测；

当路堤稳定出现异常情况或者观测数据出现异常时加密观测。

2.5.2监控标准

监控标准采用沉降、侧向位移两项指标综合控制。

加载期间的稳定控制标准初步制定如下，待监控成果出来后，再根据前期监测结果进行调整、优化。

（1）沉降速率不大于10mm／d；

（2）侧向位移不大于5mm／d；

根据上述标准综合判断路基是否处于危险状态，出现异常应立即通知业主采取相应处理措施。

2.6监测方法及精度要求

2.6.1监测方法

表2.1监测方法

监测项目

监测对象

监测方法、仪器

观测目的

地表沉降

路基表面

沉降板，水准仪

根据测定数据调整填土速度，预测沉降趋势，确定路面施工时间

路堤顶沉降

路基本体

路基面沉降监测桩，水准仪

路堤成型后设置，根据测定数据预测沉降趋势，确定路面施工时间

地表水平位移、垂直位移

路堤外侧土体

位移观测边桩，全站仪

监测地表水平位移及隆起情况，以确保路堤施工的安全和稳定

路堑坡体表面水平位移、垂直位移

路堑边坡平台

位移观测桩，全站仪

根据沉降及变形监测情况，预测高边坡随时是否有可能发生破坏失稳现象

2.6.2观测精度要求

表2.2观测精度要求

监测项目

精度要求

地表沉降

±1.0mm

路堤顶沉降量

±1.0mm

地面水平位移、垂直位移

±1.0mm

路堑坡体表面水平位移、垂直位移

±1.0mm

2.7主要监测仪器设备

监测仪器、设备一览表2.3

序号

名称

品牌

数量

说明

1

精密水准仪

DSZ2

2台

配测微器、塔尺每公里往返测量高差标准偏差：

≤0.5mm

2

全站仪

中纬

索佳

2台

2台

自有

3

光电测距仪

徕卡D5型

2台

测距10~200m，精度±1mm

5

笔记本电脑

DELL联想等

4台

自有

6

数码照相机

CANON

1部

自有

7

打印机

HP

1台

自有

9

车辆

面包车

1台

自备

2.8监测点的布置、埋设、命名及监控方法

2.8.1监测点的布置

所有的观测标志均应在地基处理后、路基填筑前埋设完毕；路基填筑必须在所有仪标完成初读数后进行。

2.8.2边桩埋设

坡脚水平位移观测点采用边桩法，动态观测沉降观测标志应在软土地基处理之后埋设，在观测到稳定的初始值之后再进行路堤的填筑。

路堤成型后，在两侧土路肩内边缘外侧各设置一处“路基面沉降监测（边）桩”；路堤填筑施工过程中应在两侧坡脚外约2m、10m处设置位移监测边桩，边桩埋设时上部50cm桩周围采用C15混凝土固定；路堑施工时，位移监测桩在坡顶外侧3m、10m各设置一处，其下每级边坡平台及碎落台均设置一处，石质路堑段可在稳固石块中做观测标记代替位移监测桩。

边桩顶面采用150mm×150mm的矩形截面砼桩，采用预制桩，桩顶预埋小段钢筋作为测头。

边桩的埋入后露出地面高度小于10cm。

桩周上部50cm用混凝土浇筑固定，边桩布置示意如下图2.1。

图2.1边桩布置示意图

2.8.3沉降板埋设

沉降板由底板、测杆及保护测杆的套管组成。

底板是50cm×50cm×30mm的钢板，在钢板中央再固定钢管，测杆为φ=32mm钢管，外套用钢管保护，套管为φ=57mm钢管。

用水平尺校正其水平度，用垂球来控制其铅垂度，埋设稳固，然后做好明显标志。

随着填土的增高，测杆和套管亦相应接高，每节长度不宜超过100cm。

接高后的测杆顶面应略高于套管上口，并高出碾压面高度不宜大于50cm。

同时，套管上口加盖封住，避免填料落入管内影响测杆下沉的自由度，沉降板示意如下图2.2。

图2.2　沉降板示意图

2.8.4测点的命名

沉降板的命名规则：

从左至右依次为L1、L2、L3、、、、、、

沉降监测桩（路堤）的命名规则：

从左至右依次为G1、G2、G3、、、、、、

位移观测边桩的命名规则：

从左至右依次为DW1、DW2、DW3、、、、、、

位移监测桩（路堑）的命名规则：

从左至右依次为QW1、QW2、QW3、、、、、、

2.8.5测点的保护

由于监测标志外露路堤表面，在施工过程中极易遭受施工车辆、压路机等碰撞和人为损坏，尤其在第二阶段监控时，路面施工必然会破坏表面沉降板、边桩等监测仪器。

因此，必须采取有效措施加以保护和及时修复。

对测点标杆露出地面的部分设置保护装置。

在路面施工期间采取严格的防护措施，一旦发现标杆受拉或移位，立即修复，并复测，保证观测数据的连续性。

1．断面处竖立标示牌，尽量减少外露测杆数量，沉降板观测标杆易损坏，采取双层护管保护，并在标杆上竖有醒目的警示。

除沉降观测标外，其它监控仪器均引到坡脚外进行监测；外露沉降标杆先用φ8cm，再用φ20cm套管加以保护，标杆露出路基面高度不宜大于50cm。

2．临时水准点、沉降位移校核基点应设在路堤荷载影响范围外，用无缝钢管或预制混凝土桩打入一定深度的硬土层中，四周采用现浇混凝土加以固定。

3观测方法与实施细则

3.1沉降板垂直沉降观测

采用几何水准测量法进行沉降观测，采用精密水准仪和铟钢尺测量。

1、水准仪及水准尺

二等水准测量仪器采用精密水准仪，配用铟钢水准尺。

水准仪各部分转动要求灵活，望远镜制动、微动螺旋作用应可靠，调焦镜运用及目镜调节不能有明显的晃动现象。

每次观测前除检验圆水准器、十字丝位置正确性、自动安平水准仪补偿器灵敏度等项目外，必须正确进行i角的检验。

水准仪i角不应超过10"。

水准尺必须牢固无损，尺底不应有松动，尺面不能有弯曲，水准尺装圆水准器。

2、沉降观测的外业

为了提高沉降观测精度，按下列要求进行操作：

⑴每期观测做到四个固定:

①固定观测人员；②固定仪器及水准尺；③固定后视尺读数；④固定测站及转点。

由于沉降量由两期观测高程之差求得，每次观测的高程即使有误差，只要固定仪器，i角校正到很小，不等差引起的高程误差可以在两期高程相减中给予消除，所求得的沉降量是正确的。

⑵观测时使用尺垫，严禁用砖石或不设尺垫作为转点。

⑶一测站观测高差必须用基、辅面读数，各项限差及路线允许闭合差达到二等水准要求。

⑷每次观测结束后，及时填写沉降观测记录（见附表）。

表中本次沉降量一栏，"正"号表示下沉；"负"号表示上升。

3、沉降观测的成果整理

成果整理时，首先检查手薄中的数据是否正确，观测限差是否符合要求，文字说明是否齐全。

然后最终结果填入表中，计算两期的沉降量和累计沉降量。

为了清楚地表示时间、填土高度和沉降量之间的关系，同时绘制沉降点的时间～填土高度～沉降量关系曲线。

3.2位移监测（边）桩水平位移、垂直位移观测

采用全站仪进行观测。

3.3观测精度的保证措施

1.采用高精度水准仪加测微器观测，并配铟钢尺进行观测读数，以达到二级几何水准测量要求。

2.为减少误差，提高观测精度，每次观测应做到四个固定。

在基本相同的环境和条件下进行观测。

3.对于监测所需埋设的器材如沉降板、沉降监测桩、位移监测边桩等，均选购性能稳定、质量优良的器材，以满足长期监测对使用年限的要求。

4.每次观测前对水准仪进行检测，不符合精度要求的仪器不使用，以减少仪器造成的误差。

5.保持原始数据完接，当天测量数据当天整理。

4信息反馈、质量体系

4.1信息反馈体系

监测中严格遵守技术人员现场监测制度，保证监测数据的可靠性。

当所测结果指标接近或超过警戒值时，应及时分析其中原因，且跟踪测量，找出变形发展趋势，并协同业主、监理方及施工单位共同准备补救措施。

外业收集的数据严格按照事先打印好的表格填写。

根据现场监测实际情况，定期向业主反馈监测结果信息，反馈的主要内容及形式包括：

（1）根据监测方案中确定的监测频率，定期向业主和监理方提交现场监测成果报告及现场阶段性监控量测分析报告。

（2）路堤填筑过程中，根据沉降及变形监测情况，预测沉降趋势，合理建议结构物施工进度。

（3）当监测数据异常时，即高填方路堤基底沉降速率≥5mm/d，或边桩水平位移≥3mm/d，或边桩竖向位移≥5mm/d时，监测单位应及时通知业主、监理、设计、施工等有关单位，减缓路堤填筑速率，待沉降减小后恢复原有填筑速率。

当监测数据出现险情时，即高填方路堤当基底沉降速率大于10mm/d，或边桩水平位移大于5mm/d，或边桩竖向位移大于10mm/d时，先电话向有关单位通报，监测频率应随之调整为1次/天，并以书面形式（险情监测报告）通知业主单位，同时在施工现场及时将监测信息反馈到施工过程中去，暂停填土施工，待沉降稳定后再继续填土，做到监测指导施工。

（4）路堤填筑完成后，根据沉降及变形监测情况，预测路堤工后沉降趋势，合理建议路面施工时间。

（5）深挖路堑边坡开挖过程中，当地表水平位移、深部水平位移连续两次监测值＜1mm/d时，为安全级，该高边坡处于安全稳定状态；当地表水平位移、深部水平位移连续两次监测值≥1mm/d时，为预警级，应引起施工单位和业主单位的注意；当地表水平位移、深部水平位移连续两次监测值≥3mm/d时，为危险级，监测单位应加密监测频率（监测频率应由原计划的1次/7天调整为1次/3天），并通知业主单位；当地表水平位移、深部水平位移连续两次监测值≥5mm/d时，为高度危险级，表示该高边坡随时有可能发生破坏失稳现象，应停止施工，并及时采取安全加固措施；监测频率应随之调整为1次/天，并以书面形式（险情监测报告）通知业主单位。

（6）在本项目所有监测工作完成后，提交监控量测总报告。

4.2监测质量及意义

我单位将严格按照设计及相关规范要求编写监控细则，并组织实施监测。

保证数据的真实可靠，及时计算分析监测资料，并将监测结果及时向业主反馈，并向监理、设计及施工等有关各方作信息通报。

设计、施工及监理单位之外第四方独立监测监控的意义在于：

①用富有类似工程监测经验和理论水平的专业监测单位进行本工程的施工监测，可有效地掌握控制本工程施工中的各种数据，从而指导施工方改进施工方法，控制施工进度，进行信息化施工；

②专业监测单位进行本工程的施工监测，能及时快捷的掌握软基处理效果、准确地推算工期；

③可有效地避免主观倾向，真实客观地反映工程处理效果，起到对工程施工监督及制衡的作用，从而提高施工质量。

4.3质量保证体系

（1）监测人员相对固定，对质量检测必须高度负责；

（2）仪器的管理采取专人保管，专人负责；

（3）监测设备、传感器等各种器件在使用前均经检查校准合格后方可投入使用；

（4）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的监测项目实施细则；

（5）监测数据均经现场检查、室内复核后方可上报；

（6）监测数据的存储计算管理均采用计算机系统进行；

（7）现场监测的测点埋设、数据采集等相关信息采用专门表格记录，全部实行表格化管理。

表格签署齐备，责任落实到每一个人。

4.4监测人员

针对本工程的施工监测，我单位给予了高度重视。

根据本项目工程概况，以及高路堤稳定沉降观测和深路堑边坡监测的具体工作内容及特点，本中心拟成立贵州省余庆至凯里高速公路第三合同段高路堤稳定及沉降观测和深路堑边坡监测项目部。

本项目配备监测工程师兼技术负责人3～4名，负责组织监控量测的各项工作，包括：

高路堤稳定及沉降观测和深路堑边坡监测方案的确定和实施，现场监测人员的安排和管理，组织现场的监测工作，资料的分析整理、报告编写，与业主、监理、承包人的联系与协调，并及时解决工程中的问题。

项目部下设1个监控量测小组，监控量测小组由6名监测员组成，常驻于施工现场，负责现场的监测：

包括测点埋设、数据收集、测点保护和施工、高路堤及深路堑各种信息收集，同时对量测数据进行整理、计算并判断量测结果情况；对量测仪器进行保养。

5试验资料整理及监测成果

5.1资料整理

现场每次所监测到的数据当场做好原始记录，并签字确认后立即输入电脑，并对数据进行整理、比较、分析，从荷载~沉降~时间曲线（变形~时间曲线）上观察曲线的变化和走势，了解高填方路堤基底的沉降状态及深挖路堑边坡的变形状态，预测沉降及变形的发展趋势，随时掌握其动态变化，反馈信息，供设计分析，指导施工。

具体工作流程按下图5.1进行。

5.2提交的资料

a、变形监测成果统计表

b、监测点位置分布图

c、沉降量～时间、荷载变化关系曲线

d、水平位移～时间、荷载变化关系曲线

f、变形监测报告

沉降预测一直是岩土工程界的一大难题。

为提高工后沉降的预测水平，本监测项目除按常规方法进行施工监控、沉降预测外，拟加强多学科联合攻关，在沉降机理与数理统计两方面深化工后沉降预测专项研究，力争能有所突破。

5.3监测成果的分析及反馈

在外业取得监测数据后，应及时按规范规定的方法进行分析整理，从而得出较为科学的成果。

当所测结果指标接近或超过警戒值时，应及时分析其中原因，且跟踪测量，找出变形发展趋势，并将结果及时向相关单位反馈。

观测结果一般以书面形式提交，如有异常，则应在跟踪观测的同时，及时向各方通报。

6工作程序和工作制度

6.1监控工作程序

1、水准点及水平位移（边桩）观测基点观测；

2、沉降板观测；

6.2工作制度

1.监测人员、监测仪器、监测基点及监测方法均要相对固定。

2.每天工作前必须对仪器设备进行校正检查。

3.外业观测必须认真负责，观测记录必须用铅笔书写，工整认真，不得更改。

4.野外观测记录、数据及时整理，成果报表的整理必须符合观测实际不得更改，整理成果要及时反馈。

5.工作人员如需外出必须向现场负责人请假。

6.居住及工作环境卫生健康、整洁有序。

7.遵守国家法律法规和当地的各项制度。

7附件：

附表

附表1水准测量记录手薄

水准测量记录手薄

测自

至

年

月

日

温度

云量

风向速度

天气

土质

太阳

测

站

编

号

后尺

下丝

前尺

下丝

方向尺

标尺读数

基+K减辅

①-②

备注

上丝

上丝

基本分划①

辅助分划②

后距

前距

视距差

后

前

后-前

h

后

前

后-前

h

后

前

后-前

h

后

前

后-前

h

后

前

后-前

h

后

前

后-前

h

测量：

检核：

附表2路基沉降观测记录表（沉降板）

路基沉降观测记录表（沉降板）

工程名称：

测量单位：

测点编号：

观测期数

观测日期

两次观测间隔（天）

累积天数（天）

填土高度（m）

本次高程（m）

接管前高程（m）

接管后高程（m）

接管长度（m）

本次沉降（mm）

累积沉降（mm）

沉降速率（mm/d）

施工阶段

备注

测量：

检核：

日期：

附表3路基沉降观测记录表（沉降观测桩）

路基沉降观测记录表（沉降观测桩）

工程名称：

测量单位：

测点编号：

观测期数

观测日期

两次观测间隔

累积天数（天）

本次高程（m）

本次沉降（mm）

累积沉降（mm）

沉降速率（mm/d）

施工阶段

备注