国电谏壁发电厂煤场监测方案修改版.docx
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国电谏壁发电厂煤场监测方案修改版
工程名称:
国电江苏电力有限公司谏壁发电厂煤场无组织排放治理及煤场改进工程
机组容量:
/
编号:
建04-001
专项方案
作业项目名称
国电谏壁发电厂煤场监测方案
出版日期
年月日
审核
批准
编写
会审
编写单位
施工管理部
中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程有限公司
J/GC070
目录
1.工程概况2
1.1项目概况3
1.2工程地质及水文概况3
2.监测的目的和任务3
2.1监测重要性3
2.2监测目的4
3.监测设计的依据5
4.监测内容和项目5
4.1监测项目和数量5
4.2巡视检查6
5.基准点、监测点的布设与保护6
5.1基准点布置6
5.2桩顶水平、垂直位移监测点布置7
5.3土体深层水平位移监测布置8
5.4孔隙水压力监测点布置9
6.监测方法及精度10
6.1水平位移监测10
6.2垂直位移监测11
6.3深层水平位移(测斜)监测12
6.4孔隙水压力监测14
7.监测周期与监测频率14
7.1监测周期14
7.2监测频率(要细化)15
8.监测人员和仪器设备15
8.1监测人员15
8.2仪器设备15
9.监测信息的处理与反馈16
9.1监测数据的处理16
9.2监测数据信息反馈17
1.工程概况
1.1项目概况
谏壁发电厂位于江苏省镇江市长江南岸谏壁镇。
本次规划建设两台圆形煤场,拆除老厂部分转运站、栈桥并新建若干转运站与栈桥,新建3基220kV的架空塔位。
本次扩建煤场主要位于原厂六、七期的西侧,部分新建转运站与栈桥在原厂已有的转运站与栈桥位置上,如拟建C39号输煤栈桥位于原老厂#18号栈桥位置之上。
本工程桩基施工共分为A、B、C、D、E、F六个区,其中A、B、C、D、F区桩基为预应力混凝土管桩,E区为混凝土灌注桩。
1.2工程地质及水文概况
拟建场地土的类型为软弱土;场地覆盖层厚度大于15m小于80m,本工程场地土类型有软弱土、液化土分布、性质不均。
谏壁电厂厂区可根据沉积年代和各地层的工程特性及其在水平向上的分布规律,分为两大工程地质区(单元):
低洼平地区(软土区)、
狭长带地区(硬土区)。
两区地层分布上的主要区别在于:
区的浅部主要分布为②号粉土、③号泥炭和软塑的④号粉质黏土,厚度达20余米左右;
区浅部在相同深度范围内是以可塑~硬塑的⑤、⑥号粉质黏土为主,其中
1亚区浅层分布有不足5m厚的②号粉土、③号泥炭和软塑的④号粉质黏土,其下是可塑~硬塑的⑤、⑥号粉质黏土;
2亚区浅层即是可塑~硬塑的⑤、⑥号粉质黏土;
3亚区浅层即是硬塑的⑥号粉质黏土(主要分布在四期)。
拟建煤场区及拟建栈桥、转运站区主要属工程地质
区。
地下水以孔隙潜水为主,稳定水位埋深变化范围为0.5m~2.0m,一般平均为0.5m左右,随季节的更替与降水和长江水体存在径流、排泄等互补关系。
2.监测的目的和任务
2.1监测重要性
⑴在岩土工程中,由于地质条件、荷载条件、材料性质、地下构筑物的受力状态和力学机理、施工条件以及外界其它因素的复杂性,岩土工程迄今为止还是一门不完善的科学技术,很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的问题,而且理论预测值还不能全面而准确的反应工程的各种变化。
所以,在理论分析指导下有计划的进行现场监测是十分必要的。
⑵监测可谓是对工程施工质量及其安全性用相对精确之数值解释表达的一种定量方法和有效手段,是对工程设计经验安全系数的动态诠释,是保证工程顺利完成的必需条件。
在预先周密安排好的计划下,在适当的位置和时刻用先进的仪器进行监测可收到良好的效果,特别是在工程师根据监测数据及时调整各项施工参数,使施工处于最佳状态,实行“信息化”施工方面起到日益重要的、不可替代的作用。
⑶通过先进可靠的手段,建立一个严密的、科学的、合理的监测控系统,确保该施工过程中后期施工的桩对先期施工的桩不产生破坏作用及其周围环境在施工期间的安全稳定。
2.2监测目的
本工程打桩时由于挤土效应可能会产生的问题主要是桩头的上涌(上浮)与偏移、桩身倾斜、桩体周边地下水压力发生变化及深层土体发生变化,会对施工和周围环境带来不利影响,所以桩基施工过程中应做相关监测。
⑴及时发现不稳定因素
由于土体成分的不均匀性、各项异性及不连续性决定了土体力学的复杂性,加上自然环境因素的不可控影响,必须借助监测手段进行必要的补充,以便及时获取相关信息,指导基桩施工的快慢节奏和施工顺序
⑵验证设计,指导施工
通过监测可以了解结构内部及周边土体的实际变形,用于验证设计与实际符合程度,并根据变形情况为施工提供有价值的指导性意见。
⑶保障业主及相关社会利益
通过对监测数据的分析,调整施工参数、施工工序等一系列相关环节,确保基坑施工的正常运行,有利于保障业主利益及相关社会利益。
⑷分析区域性施工特征
通过对监测数据的收集、整理和综合分析,了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境的影响程度,分析区域性施工变化发展情况。
3.监测设计的依据
(1)《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009;
(2)《工程测量规范》GB50026-2007;
(3)《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007;
(4)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版);
(5)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;
(6)《南京地区建筑地基基础设计规范》DGJ32J12-2005;
(7)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012;
(8)工程设计、勘察等图纸
4.监测内容和项目
4.1监测项目和数量
依据设计要求及委托方的意图确定本工程的监测项目和布点数量见表4-1:
表4-1监测内容和布点数量
序号
监测项目
单位
数量
代号
布点
1
桩顶水平位移和上浮
点
77
ZD
A区中心柱桩部位布设1个点(此外桩顶埋深较深);BCDEF区每一圆圈布设4个点,每点呈90°夹角,相邻圈测点呈45°夹角,共计19圈
2
土体深层水平位移
点
13
CX
每孔约40m左右,A区布设一个测点,A区外侧(与B区之间)布设4个测点,在C区内布设4个测点,在D和E区域间布设4个测点
3
孔隙水压力
点
13
SY
每个点埋设6个孔隙水压力计,A区布设一个测点,A区外侧(与B区之间)布设4个测点,在C区内布设4个测点,在D和E区域间布设4个测点
4.2巡视检查
作为仪器监测的补充,本工程整个施工期内,将作巡视检查。
在施工过程中对现场内相关现状进行拍照留存。
除此以外还应按如下内容巡视。
①基准点、工作基点,监测点有无破坏现象;
②有无影响观测工作的障碍物;
③监测元件的保护情况。
5.基准点、监测点的布设与保护
5.1基准点布置
⑴基准点
①平面控制网的基准点布设
本工程监测埋设3个基准点,用于监控监测点的变形,分别埋设于远离施工区域的位置,编号为BM1~BM3;
高程控制网的基准点布设
本基坑工程监测埋设3个基准点,用于监控监测点的变形,分别埋设于远离施工区域的位置,编号为BM1~BM3;
⑵基准点规格及埋设
基准点规格及埋设方法
基准点标志宜采用金属材料制作,应用字模在标志顶面压印“控制点”和监测单位名称,,其制作规格如图5-1所示。
图5-1平面及高程控制网基准点标志图(mm)
基准点标石制作规格与埋设,如图5-2所示,其中柱石与盘石间应放1cm~2cm厚粗砂,两层标石中心的最大偏差不应超过3mm。
图5-2平面控制网基准点标石埋设图(cm)
5.2桩顶水平、垂直位移监测点布置
⑴桩顶水平、垂直位移监测点布设原则
①桩顶水平和垂直位移监测点为共同点,监测点布设在桩顶部;
桩顶水平、垂直位移监测点数量
根据图纸要求和委托方要求,本工程累计布设77个水平及垂直位移监测点(ZD1-ZD77),中心柱桩部位(A区)桩顶埋深较高,布设一个测点,从B区到E区每一圈布设4个测点,共计19圈,76个测点,共计77个测点。
桩顶水平、垂直位移监测点标志
桩顶水平、垂直位移监测点标志采用金属材料制作,头径宜为10~12mm,杆径宜为12~14mm,杆长宜为120~140mm;如果桩顶在地表下,由施工单位开挖桩头及用钢管上引至地表。
图5-3桩顶水平、垂直位移监测点标志示意图(mm)
桩顶水平、垂直位移监测目的
监测随着桩基施工的过程中产生的挤土效应对相邻桩桩顶水平、竖向产生位移影响。
5.3土体深层水平位移监测布置
⑴土体深层水平位移监测布置原则
监测孔布设在打桩区内可能产生最大土体位移的地方,测试深度一般宜达到桩入土深度以下2-10m,本次测试深度40m。
⑵土体深层水平位移监测点布置数量
根据图纸及委托方要求,共布设13孔(CX1-CX13),纵向每0.5米为一测点。
每孔测斜管深度约为40m。
A区(中心柱桩部位)布设一个测点,A区外侧(与B区之间)布设4个测点(应为A区基坑开挖准备),C区内布设4个测点,在D区与E区之间布设4个测点(为E区钻孔桩施工监测)共计13个测点。
⑶土体深层水平位移监测点埋设
①测斜管宜采用PVC塑料、铝合金等材料制作。
外径宜为ø50~ø90mm,内径宜为ø40~80mm,导槽宽宜为4.5mm,深宜为2.2mm,管长宜为2~4m,本工程采用测斜管采用塑料管(PVC),外径为70mm,内径为58mm,单根长4m,测斜管底部与顶部要用盖子封住,防止砂浆、泥浆及杂物入孔内。
测斜管的埋设如图5-8所示;
图5-4测斜管埋设示意图
⑷土体深层水平位移监测目的
监测由于打桩引起挤土效应的程度和影响范围,为后续施工提供相关依据。
5.4孔隙水压力监测点布置
⑴孔隙水压力监测点布设原则
孔隙水压力监测点布设应根据桩的密度,沿着土中应力变化变化最大方向且应布设在深层水平位移点附近,根据地质条件,深度30m以上每层土体安放不小于1个孔隙水压力传感器,
孔隙水压力监测点数量
根据图纸、地质条件及委托方要求,本工程累计布设9个孔隙水压力监测点(SY1-SY13),每个点纵向布设6个孔隙水压力计。
A区布设一个测点,A区外侧(与B区之间)布设4个测点,在C区中间布设4个测点,在D和E区之间布设4个测点。
孔隙水压力计的埋设
孔隙水压力计埋设方法应根据测试孔、测点布设的数量及土的性质等条件,选用钻孔埋设法、压入埋设法和填埋法。
测试孔口应用隔水填料填实封严,防止地表水渗入,测试孔口部应设置有效的防护装置,并设立明显的标志,孔隙水压力计导线应有防潮、防水措施。
图5-5孔隙水压力计埋设示意图
孔隙水压力监测目的
通过监测孔隙水压力在桩基施工过程中的变化情况,作为桩基施工和基坑开挖控制的依据。
6.监测方法及精度
6.1水平位移监测
(1)本项目平面控制网基准点等级确定为二等。
主要技术要求见表6-1。
表6-1水平位移监测控制网的主要技术要求
等级
相邻控制点点位
中误差(mm)
平均边长(m)
测角中误差(〃)
测边相对中误差
Ⅱ
±3.0
<200
±1.8
≤1/100000
(2)水平位移监测选用全站仪,全站仪测角精度不低于2″,测距精度不低于2mm+2ppm。
(3)水平位移宜采用坐标法进行监测,当采用绝对坐标系时,应选择已知控制点作为后视点;当采用相对坐标系时,应选择稳定方向作为零方向;
(4)监测过程中宜选用全站仪直接测出监测点坐标;
6.2垂直位移监测
(1)垂直位移监测宜选用电子水准仪,采用几何水准测量方法。
(2)桩顶垂直位移观测点基准点构成高程控制网,按二等水准测量的要求进行精确测量,主要技术要求如表6-2。
表6-2沉降观测网的主要技术要求
相邻基准点高差中误差(mm)
每站高差中误差(mm)
往返较差、附合或环线闭合差(mm)
检测已测高差较差(mm)
观测方法及要求
1.0
0.30
0.30
0.8
按二等水准测量的技术要求
(3)为保证测量的准确性,观测之前对所使用仪器按规范要求进行检验校正,观测按照采用相同的观测路线、使用同一仪器和水准尺、固定观测人员、在基本相同的环境和条件下工作的要求进行观测,精度严格遵行规范要求。
(4)垂直位移监测应采用闭合或附合水准路线,不应采用支水准路线。
(5)垂直位移水准路线观测应符合现行国家标准《工程测量规范》GB50026的相关规定,主要技术要求应符合表7-4的规定。
表6-3垂直位移水准路线观测主要技术要求
视线长度(m)
≥3且≤50
前后视距差(m)
≤1.5
前后视距差累计(m)
≤6.0
基辅分划读数差(mm)
≤0.4
基辅分划所测高差之差(mm)
≤0.6
附合差、闭合差(mm)
≤4
或0.3
视线高度(m)
≥0.5且≤2.8
注:
1)L为附合或闭合水准路线长度(km)。
2)n为测站数。
3)当选用电子水准仪时,可不考虑基辅分划读数差,两次所测高差之差应符合基辅分划所测高差之差要求。
(6)垂直位移监测应在标尺分划成像清晰且稳定时进行,下列情况不宜进行观测:
①日出后与日落前30min;
②太阳中天前后,光照强烈时间段内,间歇时间视具体情况而定,一般取2小时左右;
③风力过大使标尺与仪器不能稳定时;
④雨雾天气及天气骤变时。
(7)竖向位移监测作业、计算
①沉降观测遵循先控制后加密的原则,在观测前要检查维护监测控制网的可靠性。
沉降监测严格按照国家二等水准测量要求进行作业,在作业过程中采用相同的观测路线和观测方法,使用同一仪器,并尽量长期固定司镜人员。
②沉降计算方法如下:
本次沉降=本次高程-上次高程
累积沉降=上次累积沉降+本次沉降
③填写沉降变形表格,绘制时间沉降变形曲线,进行变形分析。
(8)注意事项
①初始值的观测一般取2~3次的数据的中值,每次初始值观测的时间要尽可能的短。
②在监测数据发现异常现象,要及时通知有关各方,同时加密监测频率,防止突发事故,直至采取有效措施。
③沉降基准网的维护作业:
对沉降基准网进行定期校核,防止基准网本身发生变形,以保证沉降监测成果的正确性。
④各次观测必须按照固定观测线路进行。
观测时使成像清晰、稳定,防止太阳直射仪器。
⑤前后视应用同一水准尺。
⑥观测应一气呵成,避免中断。
⑦在气象恶劣的情况下,如大风、气温急剧变化情况下,不应进行观测。
6.3深层水平位移(测斜)监测
(1)深层水平位移应采用测斜仪进行监测。
当采用活动式测斜仪时,数据采集间距不应大于0.5m;
(2)测斜仪的分辨率不宜低于0.02mm/500mm,系统精度不宜低于0.20mm/m,综合精度不宜低于4mm/30m,活动测斜仪电缆长度应大于最深测斜孔深度。
(3)每次观测应将探头导轮对准与所测位移方向一致的槽口,缓缓放至管底,待探头与管内温度基本一致、读数稳定后开始观测,各监测点应进行正、反两次读数,两次读数较差不大于1.0mm。
(4)测斜管埋设后,宜在相邻桩施工前进行初始观测,并获得初始值。
(5)深层水平位移计算应确定固定起算点,起算点宜为测斜管顶部,每次观测应测定管口水平位移进行修正,各测段水平位移值可按式2计算:
式2
式中,
—第n个测段处水平位移值(mm);
—测段长度(mm);
—第i个测段处本次测试倾斜角(°);
—第i个测段处初始测试倾斜角(°);
—实测管口水平位移(mm)。
^(6)在预定测斜管位置,预埋测斜孔,管内有互成90。
的四个导槽与土体变形方向一致。
(7)监测过程中,放入带有导轮的测斜仪沿导槽滑动,由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角,因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度为θi,换算成该位置测斜仪上下导轮间(或分段长度)的位置偏差△d:
△d=Lsinθi
式中,L为量测点的分段长度。
自下而上相加可知各点处的水平位置:
d=∑LLsinθi
与初次位置测值相减既为各点本次量测的水平位移。
图6-3测斜仪原理图
6.4孔隙水压力监测
孔隙水压力应采用频率读数仪来测量预埋的孔隙水压力计的读数,在相邻桩间布置孔隙水压力测点,孔隙水压力测点的深度应与桩体深度一致,垂直间距宜为2~5m。
孔隙水压力计类型的选择,应根据工程测试的目的、土层的渗透性质和测试期的长短等条件,选用封闭式(电测式、流体压力式)或开口式(包括各种开口测量管、水位计)。
仪器的精度、灵敏度和量程必须满足测试要求。
(1)必须准确测定孔隙水压力初始值,并应满足下列要求:
①埋设结束后,即逐日定时量测,以观测初始值的稳定性;
②稳定值应符合连续3天读数差:
电测式液压式小于2kPa,气压式小于10kPa,水位计小于5cm;
③初始值应取稳定后读数的平均值或中值。
(2)测定方式应根据孔隙水压力变化规律,采用跟踪、逐日或多日等不同的观测频率,并应符合下列要求:
①孔隙水压力上升期间,应逐日定时测定。
当上升值接近控制标准时,应进行跟踪观测;
②孔隙水压力消散期间的观测,可根据工程要求和消散规律确定测定方式;
③每次量测,均应及时做好记录,完整填写日报表;
④应绘制孔隙水压力与时间及荷载等有关因素关系曲线图;
⑤测试过程中应随时计算、校核、分析测试数据。
当出现异常值时,应及时复测,并分析原因,提出意见和建议。
7.监测周期与监测频率
7.1监测周期
监测频率的确定应满足监测信息及时、准确、系统地反映施工过程对监测对象的影响、监测对象随时间的变化规律及各监测项目间内在联系的要求,必要时宜进行实时监测。
本工程监测周期为桩基施工开始到基坑开挖前的全过程
7.2监测频率
本工程应根据设计及规范要求和工程具体情况来控制监测频率。
同时还应考虑桩基工程施工进度和监测数据情况。
桩基施工常态下,桩顶垂直位移监测2次/天、桩顶水平位移监测监测2次/天、土体深层水平位移监测监测2次/天、孔隙水压力监测监测2次/天。
8.监测人员和仪器设备
8.1监测人员
⑴成立本项目项目部,成员组成见表10-1:
表8-1现场监测成员组名单
姓名
职称
专业
年龄
从业年限
职务
上岗证号
陈征宙
教授、注册岩土工程师
岩土工程
50
25
单位技术负责人
Nj-0701003
杨余江
高级工程师
岩土工程
38
13
项目负责人
Nj-1400184
张高其
工程师、注册岩土工程师
岩土工程
34
9
计算、分析
Nj-0701057
金鑫
助理工程师
土木工程
30
7
项目技术负责人
Nj-0704444
刘超
助理工程师
道路桥梁
27
5
现场监测
Nj-1400194
陈亚平
工程师
测量
33
10
现场监测
Nj-1400194
王计福
助理工程师
土木工程
26
5
现场监测
Nj-1400005
叶新宇
助理工程师
工程勘察
25
4
现场检测
Nj-1400190
⑵现场测量人员对监测数据的真实性负责,监测分析人员应对监测报告的可靠性负责。
⑶监测报告应由现场观测人员、计算人员、检核人员及项目负责人签字,阶段性报告及竣工报告应由项目负责人员、监测分析人员、现场测量人员签字,单位技术负责人审核签字,监测技术成果应加盖报告专用章。
8.2仪器设备
本工程拟投入使用的仪器设备详见表8-2。
表8-2本工程使用监测设备一览表
序号
设备或仪器名称
型号规格
数量
国别产地
检定时间
精度
1
水准仪
DS05
1台套
日本
16.04.09
0.5″±6%
水准仪
DINIO3
1台套
瑞士
16.04.09
0.5″±6%
2
全站仪
Ts09
1台套
日本
16.04.09
1X10-60.5″
3
测斜仪
CX-801型
2台套
中国
15.10.28
±4mm/15m
4
孔隙水压力计
KXR-3031型
5
频率计
XP02
1台套
中国
16.02.26
0.1Hz
6
数码相机
索尼NV-GS30型
1台
日本
/
1200万像素
7
电脑
华硕
3台
中国
/
/
8
打印机
HP5100、EPSON2180
各1台
日本
/
/
9.监测信息的处理与反馈
监测信息的反馈主要通过报表、阶段性报告来反映。
9.1监测数据的处理
⑴监测成果应包括监测报表、阶段性报告和竣工报告。
⑵监测报表包括下列内容:
①天气情况、监测时间、报表编号、工程名称及监测单位;
②项目负责人、观测者、计算者及审核者;
③仪器监测项目各监测点的本期观测值、本期变化量、变化速率、累计变化量、报警值等,相关曲线图;
④巡视检查的相关内容;
⑤施工现场的工况、当日监测的判断性结论;
应对出现的异常进行简要分析,提出相关建议;
记录对前期出现异常的处理措施及效果。
⑷阶段性报告包括下列内容:
①该监测阶段工程概况与施工进度;
②监测项目;
④各测点的布置图;
⑤监测成果与时程曲线图;
⑥监测值的变化分析及发展预测。
⑸竣工报告应包括下列内容:
①工程概况;
②场地工程地质条件;
③监测依据;
④监测内容和监测点的平面布置图;
⑤监测设备和监测方法;
⑥监测频率和周期
⑦监测成果及分析;
⑧监测工作结论。
9.2监测数据信息反馈
对各项测试数据用微机进行计算分析,及时将测试结果打印成表格送交甲方分析使用,每次观测提供监测报表,按阶段提供阶段性报告,监测结束后提交最终竣工报告。
详见表9-1。
表9-1监测成果资料的提交
序号
资料文件名称
份数
资料内容
提交时间
1
监测报表
3
各监测成果
按甲方要求
2
监测阶段性报告
3
监测结果汇总及监测结论
按甲方要求
3
监测最终资料
3
全部监测成果资料汇总分析
交工移交
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