浙江龙丽丽龙监测方案081118被否定.docx

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浙江龙丽丽龙监测方案081118被否定

浙江龙丽丽龙高速公路

路堑边坡安全变形监测及日常养护方案

一、项目概况

浙江龙丽丽龙（龙游—丽水、丽水—龙泉）高速公路，简称两龙高速公路，全线长222.24公里，由龙丽、丽龙两个高速公路路段组成，属浙江省规划建设“两纵两横十八连三绕三通道”中十八连之二连，系浙江省西南部地区重要的交通干线，也是国家重点公路建设规划的黑龙江嘉荫至福建省南平主线组成部分。

其中，龙丽高速公路长约119.78公里，起于龙游吕塘角枢纽互通立交，接杭金衢高速公路和杭新景高速公路龙游支线，途经龙游县、遂昌县、松阳县、丽水市，终于丽水市莲都区北埠，设北埠枢纽互通与丽龙高速公路相接；丽龙高速公路长约102.46公里，起于莲都区富岭枢纽互通立交，在北埠枢纽互通与龙丽高速公路相连，途经丽水市、云和县、龙泉市，终于龙泉城关大猫亭。

2006年12月31日，龙游经北埠至龙泉段199公里建成通车，莲都段23公里于2007年12月25日建成通车。

两龙高速公路原设计标准为山区一级公路，2002年开始施工，其后改扩建为高速公路。

原一级公路路基工程已于2004年基本完成，在一级公路基础上改建为高速公路，路线位置基本不变。

两龙高速公路路线多穿行在低山丘陵峡谷之间，沿线地形条件困难、地质构造复杂、地层岩性多变、不良地质岩组发育，大量采用切坡筑路的方法，形成260余处路堑高边坡，边坡高度大于20m，是路堑边坡病害的易发区和多发区。

由于原设一级公路与高速公路技术标准的差异和路堑边坡防护加固理念的影响，两龙高速公路设计边坡坡率一般较陡、边坡高度较大、安全储备偏小，部分高边坡的防护加固工程存在适宜性或针对性不强、系统性或可靠性不足等问题。

两龙高速公路在施工过程中曾发生多处较大规模的路堑边坡滑坡病害及其它边坡工程变形和破坏现象，在通车仅一年多的情况下产生了较多的路堑高边坡病害问题。

种种迹象表明：

两龙高速公路路堑高边坡工程环境背景脆弱、地质条件复杂、安全储备不足、工程隐患难免。

随着时间的推移和环境条件的变化，两龙高速公路路堑边坡岩土体将进一步松弛，在地表水和地下水的不断作用下，地质条件呈不断恶化状况发展，特别是遇有灾害性气象如台风暴雨的作用和影响，路堑高边坡产生病害在所难免。

轻者会影响公路正常运营，影响交通通畅和安全行车，重者在运营期间可能会产生较大的塌方断道、车毁人亡等重大事故，造成不良的政治、社会影响和较大的经济损失。

鉴于两龙高速公路路堑高边坡工程稳定性发展态势和交通安全要求，浙江龙丽丽龙高速公路有限责任公司有关领导和技术部门对该路段运营期路堑高边坡工程问题高度重视。

为了有效预防边坡灾害，及时了解和掌握沿线边坡在公路运营期间的动态变形情况，保证线路运营期间路堑边坡及部分路堤地段的安全稳定，在开展日常巡查养护工作同时，浙江龙丽丽龙高速公路有限责任公司特委托我公司对两龙高速公路路堑高边坡进行安全变形动态监测工作，以防止或减轻边坡灾害对线路运营造成的危害和损失。

二、路堑边坡动态监测和日常养护的目的和意义

2.1边坡安全动态监测的目的和意义

通过对边坡设置专门的变形监测设施，采用专业的技术和专门的监测仪器，对边坡的长期变形过程进行跟踪监测，用以达到以下目的：

1）及时发现和预测边坡的变形及变形趋势，为即将可能发生的边坡变形破坏提供预警预报，为及时甚至提前采取防范或加固措施提供科学的依据，从而达到防止或减轻高速公路边坡灾害的目的；

2）通过分析监测数据，掌握边坡的变形机制和破坏机理，为进一步制定合理的边坡加固措施和设计方案提供科学的依据；

3）通过工后的长期跟踪变形监测，达到对边坡治理工程的效果进行客观评价的目的，只有通过科学的数据才能对治理工程效果进行客观的评价。

2.2边坡日常养护的目的和意义

边坡日常养护的目的在于通过日常的专业巡查和一定的简易观测，及时发现边坡存在的各种质量问题和各种影响边坡局部或整体稳定的因素和各种隐患，以达到保持路堑高边坡各组成部分均处于完好状态，最大限度地减少和避免高边坡各组成部分的损害，且保证一旦损害，能及时得到修复，以此来保障高速公路边坡在运营期间的安全稳定。

三、动态监测及日常养护方案实施依据和原则

（1）、《公路工程地质勘察规范》（JTJ064－98）

（2）、《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）

（3）、《公路排水设计规范》（JTJ018-1997）

（4）、《公路养护技术规范》（JTJ073-1996）

（5）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

（6）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）

（7）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）

（8）、《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

（9）、《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）

（10）、《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）

（11）、《岩土工程监测规范》（YS5229-1996）

（12）、龙丽丽龙高速公路有限公司提供的“有关路段或工点的工程地质勘察报告、施工图设计文件或变更设计文件”。

（13）、中铁西北院有限公司完成的“浙江两龙高速公路路堑高边坡病害地质调查及防治工程咨询报告”。

（14）、龙丽丽龙高速公路路堑高边坡现场踏勘与调查补充完善的相关资料。

四、动态监测及日常养护工作内容及安排

根据两龙高速公路有限责任公司要求以及山区高速公路路堑高边坡的工程特点，将龙丽丽龙高速沿线边坡安全问题分为日常养护以及简易观测和重点边坡专业变形监测工作两部分：

第一部分为：

全线边坡日常巡查养护和一般性变形简易观测工作，工作内容其中包括：

1、按照《公路养护技术规范》对路基边坡的养护要求，结合边坡工程的特点，对沿线边坡的进行日常巡查工作，包括：

浆砌片石等各种支档结构、排水设施、圬工植草护坡、坡面冲刷、落石、局部坍塌、锚固工程反力结构等等的巡查检查工作；

2、边坡表面变形简易观测：

包括坡体地表裂缝观测、水沟边沟以及其他结构物裂缝或变形的简易观测。

该部分工作第一年，主要由我公司配合养护单位共同进行，工作期间对养护单位进行相关技术指导和培训。

之后由养护单位单独开展。

对于发现的一些特殊变形情况和重点部位的简易观测资料可随时提交我公司，我公司将结合具体情况进行分析后，给与养护单位技术咨询和指导建议。

第二部分为：

对于一些地质条件复杂、工程措施不足存在一定安全隐患以及安全重要性要求较高的重点边坡进行专业性安全监测工作。

工作内容主要包括：

1、边坡深部位移监测；

2、地下水监测；

3、地面变形位移监测；

4、预应力锚固工程长期应力监测。

这部分工作由于专业性强，专业技术要求较高，不仅每次的监测结论需要结合一定的专业知识进行分析判断，对于现场的监测实施工作同样要求具有一定的专业技能。

因此《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）中明确要求边坡监测工作需由业主委托有资质的专业监测单位编制监测方案并实施。

因此该部分工作将主要由我公司来组织实施。

五、组织结构

为保证监测及日常养护工作的顺利进行，以及保证监测资料的客观准确。

合理安排有丰富边坡工程监测经验的技术工程人员、组织各种技术工人，来共同完成本项监测及日常养护工作。

以下是我方拟第一年投入的人员安排及组织机构。

如下图：

人员计划配置：

专家：

2名

项目负责：

1名

监测及养护组组长：

3名

监测员：

5名

普工：

5名

后勤：

司机1名。

六、边坡一般性简易观测及日常养护工作实施方案

6.1一般性简易观测工作

6.1.1地表裂缝监测

6.1.1.1监测目的

对于任一边坡浅层变形破坏而言，其变形范围内裂缝的生成与发展是有一定的规律，及时通过简易的裂缝观测，得出其变化规律，对于了解和预测预防边坡进一步的变形趋势、变形范围有一定积极作用。

由于一般的裂缝变形是微小而且蠕变的，所以对于裂缝的观测应是一项经常性的工作。

6.1.1.2监测方法

对边坡地表变形裂缝两侧设置简易观测桩，量测观测桩之间的位移变化，其观测原理及一般设置见下图所示：

图2边坡变形裂缝监测原理图

6.1.1.3监测点的布置及安装

根据《岩土工程监测规范》（YS5229-96）要求：

✧在裂缝的首末端和最宽处应各布设一对监测点；

✧各对监测点两点的连线应垂直于裂缝；

✧监测点标志的类型和规格，宜符合规范要求；

而具体监测部位可根据实际边坡巡查情况，进行裂缝监测的布置和调整。

6.1.1.4监测频率

根据《岩土工程监测规范》（YS5229-96），裂缝观测周期应符合以下要求：

✧裂缝出现后，开始观测宜逐日观测；

✧裂缝稳定后，每隔10～15d宜观测一次；

✧当边坡工程结束6个月后或经过一到二个雨季，裂缝无明显变化。

方可结束观测。

6.1.2结构物变形监测

6.1.2.1监测目的

在坡体变形活动的过程中，位于坡体上的建筑物（包括桥梁、隧道、轨道、护坡、挡墙、侧沟、天沟、截排水沟、盲沟、检查井、抗滑工程结构、以及工矿房屋建筑等），由于自身结构刚度相对较大，它们往往对坡体变形的反映最为直接和敏感。

通过量测监测标志之间距离的变化，可以辅助工程技术人员分析坡体变形性质、规模和状态，便于掌握变形的发生原因、稳定程度及其发展趋势。

并且，可以为整治工程设计提供各种现场参考指标。

6.1.2.2监测方法

图3：

结构物变形简易观测法

具体方法见图3，此类观测法可以在两龙高速公路部分边坡实施，在边坡的裂缝、水沟，挡墙、护面墙以及明洞洞口的变形处贴片，随时可以量测监测标志之间的距离，以确定边坡的变形是否发展。

6.1.2.3监测点的布置

具体监测点布置根据中铁西北科学研究院有限公司完成的“两龙高速公路路堑高边坡工后评估报告”中的结构物变形监测建议进行实施，具体监测布置方案见下表：

路段

编号

桩号

坡高（m）

边坡类型

稳定性

监测类型

测点布置

龙丽高速公路

L26

K93+380～+600

35

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

简易监测

在喷锚裂缝处贴片

R28

K28+600～+700

25

岩石边坡

稳定性差、局部不稳定

简易监测

边沟处裂缝贴片

丽龙高速公路

L48

K34+200～+400

35

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

结构物变形监测

在喷锚裂缝贴片

L65

K63+270～+480

20

土质边坡

不稳定

结构物变形监测

在挡墙上贴片

R51

K86+680～+750

45

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

深部位移监测或结构物变形监测

在二、四级各设3个深孔，共计6孔；在挡墙上贴片

R52

K87+080～+190

27

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

结构物变形监测

在边沟侧壁贴片

R53

K88+470～+600

30

类土质边坡

稳定性差

TDR监测或结构物变形监测

在挡墙上贴片

6.1.2.4观测频率

结构物观测频率与地表裂缝观测频率的规定一致。

6.2日常养护巡查工作

按照《公路养护技术规范》对路基边坡的养护要求，结合边坡工程的特点，对沿线边坡的进行日常巡查工作，主要包括：

1、浆砌片石当墙等各种支档结构的检查；

2、边沟、侧沟、平台及堑顶截水沟、坡面泄水孔、深层泄水孔等排水设施的检查；

3、圬工植草护坡检查；

4、坡面冲刷、落石、局部坍塌等坡面检查；

5、锚固工程反力结构检查、基础冲刷、锚头封锚砼等检查；

6、其他防护及支档结构物损坏情况检查。

7、其他对边坡的安全稳定不利的情况检查。

七、重点边坡的专业仪器监测工作实施方案

监测工作的内容主要包括：

边坡深部位移监测（含地下水监测）、地面位移变形监测、预应力锚索结构应力状态监测检测。

7.1深部位移监测

7.1.1监测目的

边坡（滑坡）的变形过程,简而言之,是一定地质结构条件下的斜坡,在重力作用下沿一定的软弱带（面）产生滑动变形而形成的一种自然灾害。

深孔测斜技术是针对这一变形特征而开发的一种监测手段,主要目的就是准确探测滑坡体的变形趋势及其变形机制，通过观测深层测斜管在边坡倾向的水平位移，直接绘出孔深与水平位移的关系曲线，可以直接地反映出潜在滑动面的深度位置，并通过数据处理分析较准确地了解和掌握坡体松动变形的范围以及变形动态，可以对坡体稳定性以及变形趋势进行预测评价。

因此通过边坡深部位移监测可以到达以下目的和作用：

1）及时发现和预测边坡的变形及变形趋势，为即将可能发生的变形破坏提供预警，为及时采取防范、加固措施提供科学的依据，达到防止或减轻边坡灾害对高速公路运营造成的危害和损失；

2）通过监测数据为掌握边坡的破坏机制、制定合理的边坡加固措施和设计方案提供科学的依据；

3）通过工后的长期跟踪变形监测，以科学的监测数据达到对边坡治理的工程效果进行客观评价的目的。

7.1.2深部位移监测实施方法

边坡深部位移监测是在边坡一个或多个纵向断面上布置监测孔，监测孔内安装专用测斜管，通过深孔测斜仪测试测斜管在边坡倾向的水平位移，绘出孔深与水平位移的关系曲线，可以直接地反映出潜在滑动面的深度位置，并通过数据处理分析较准确地了解和掌握坡体松动变形的范围与坡体变形的趋势，及时掌握坡体的变形稳定情况。

深孔测斜仪的工作原理：

深部位移观测主要采用活动式钻孔测斜仪对岩土体深层的变位情况进行长期观测。

该监测系统主要由以下四部分组成：

（1）棒式测斜仪探头（探测器）；

（2）便携式数据采集仪；（3）数据传输电缆；（4）内置导向槽测斜管（专用）。

测试原理如下图所示：

测斜仪的测头以其轮沿着测斜导管的导槽沉降或提升。

测头的传感器可以探测到导管在每一深度处的倾斜角度，输出一个电压信号，在测度仪上显示出来，测头测出的信号是以测斜管导槽的方向基准，在某一深度处，测头上下导轮标准间距L的倾斜角的函数，该信号可换算成水平位移。

利用测斜仪定期读取测斜管的变形，整理得到位移—孔深曲线及位移—时间曲线图，以此反映监测孔附近坡体内构造单元（层）的相对位移情况。

7.1.3监测点位布置及工程数量

根据浙江金丽温高速公路有限责任公司要求，通过查阅设计文件以及进行初步现场调查情况下，依据如下原则选择其中共计12处高边坡进行长期的深部变形观测、地下水活动情况观测。

1.潜伏重大地质病害，地质条件比较复杂的高边坡；

2.对运营安全造成重大影响，安全重要性较高的边坡；

3.存在一定不稳定隐患的边坡。

依据以上三点基本要求，共选取深部位移监测高边坡12处，布设观测孔112孔，总进尺数约3250m（具体数字应根据现场情况和需要进行适当调整）；地下水位监测112孔。

具体监测边坡的选取和监测孔的布置根据工程的进展情况以及边坡的稳定情况可进行调整。

监测工程数量汇总表

路段

编号

桩号

坡高（m）

边坡类型

稳定性

监测总孔深（m）

测点布置

龙丽高速公路

L02

K15+550～+700

45

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

290

二级布设深孔4个，四级及坡顶各布设3个，总计深孔10个

R18

K54+310～+430

30

类土质边坡

稳定性差、局部不稳定

120

二级布设深孔3个，坡顶布设2个，总计5个

R19

K54+780～K55+050

52

二元

结构边坡

基本稳定

290

大里程侧二级布设深孔4个，四级及坡顶各布设3个，总计深孔10个

R27

K65+700～K66+600

78

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

505

二、四级各布设深孔5个，六级及顶部各布设深孔3个，总计16孔

R38

K103+350～+500

45

类土质边坡

基本稳定

230

二、四级各布设深孔3个，坡顶部各布设深孔2个，总计8孔

丽龙高速公路

L24

K11+500～+680

40

二元结构边坡

稳定性差

280

在二、四级各布设深孔4个，坡顶部布设2个，总计10个深孔

L30

K14+290～+415

50

类土质边坡

基本稳定、局部稳定性差

280

在二、四级各布设4个深孔，坡顶部布设2个，总计10个深孔

L84

K91+020～+100

50

岩石边坡

稳定性差

150

在二、四级各布设3个深孔，总计6个深孔

R27

K56+100～+400

35

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

150

在二级及坡顶各布设3个深孔，总计6个深孔

R43

K84+390～+580

120

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

320

在二、四级各布设4个深孔，顶部布设3个深孔，总计11个深孔

R51

K86+680～+750

45

二元

结构边坡

基本稳定、局部稳定性差

150

在二、四级各设3个深孔，共计6孔

R55

K90+400～+570

55

二元结构边坡

稳定性差、局部不稳定

485

在二、四级各布设4个深孔，六级及顶部各布设3个深孔，总计14个深孔

总计

3250

监测边坡12个

累计监测112孔，3250m；水位观测112孔。

每个监测工点监测频率不少于15次。

具体的监测孔布置以及监测频率根据施工中边坡的实际动态情况进行调整。

说明：

以上监测工作数量仅为依据目前各边坡的状况进行初步制定，如果运营过程中，如有其他边坡在日常巡查中发现具有一定的安全变形隐患，应进行适当增加监测数量，以实际完成工作数量为准。

7.1.4监测频率及进度工作安排

观测周期和频率按照初期监测每月一次，稳定后每2月一次，监测次数定为2年共15次，如遇边坡变形以及丰雨季节应适当加密观测次数。

在监测时间超过2年，对仍处于不稳定状态的边坡、对处于特殊地质条件的重点边坡、安全影响较大的边坡还应当继续监测。

7.1.5资料整理分析及技术报告提交

数据分析：

编制或利用监测软件，输入现场记录数据，建立监测资料数据库，并进行数据处理、分析，以图表的形式输出分析结果。

编制报告：

根据分析结果，整理监测报告。

监测报告在每次测量完成后及时向业主提交，并且在第二年年初提交上年度年度分析报告，每份监测报告应包含如下内容：

1）分析结果图表；

2）文字分析说明资料；

3）发展趋势预报分析及建议；

图7成果分析流程图

现场数据采集

施工进展情况

边坡地质情况

数据处理分析

边坡稳定性

综合分析

否

是

建议变更设计

改进施工工艺

7.2地表位移监测

7.2.1地表位移监测目的

通过在坡体表面稳固位置设置观测桩，建立地面位移观测网，利用全站仪对坡体表面的变形位移进行观测，掌握和了解坡体表面的变形情况，可以及时发现边坡浅层的、局部的失稳变形，同时结合深部位移监测，对坡体深部位移进行复合验证，并了解坡体深层滑动变形的范围和趋势，辅助评价边坡稳定情况。

7.2.2监测点的布置方案

边坡地表位移监测方法较多，建议采用地表监测网进行监测。

监测网布置形式和观测方法根据具体边坡情况、地形条件、通视条件等因素具体选择和确定，一般采用以下三种形式监测：

1）在边坡平台上两侧不动体上布置基点，在基点间视线上设置观测点，观测测点相对视线偏移。

2）利用三角网或边角网，建立由基点、测站和坡面观测点组成的观测网，对于通视条件较好的地段，可将基点和测站合并，在基点直接观测。

3）在坡体附近稳定地段设置基点，利用导线网，通过边坡区，附和于另一个基点或闭合于起始点，组成观测网。

此法不能在边坡对面设置基点和测点，必须设于边坡同侧的情况。

图8全站仪地表位移监测示意图

而具体监测点布置根据中铁西北科学研究院有限公司完成的“两龙高速公路路堑高边坡工后评估报告”中的地表变形监测建议进行实施，具体监测布置方案见下表：

路段

编号

桩号

坡高（m）

边坡类型

稳定性

监测类型

测点布置

龙丽高速公路

R19

K54+780～K55+050

52

二元

结构边坡

基本稳定

深孔位移结合全站仪地表位移监测

匝道边坡地表监测桩6个

R43

K106+000～+080

50

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

全站仪地表位移监测

在三、五级各布设4个地表位移监测桩

R52

K109+640～+790

78

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

全站仪地表位移监测或DTR监测

二、四级各布设4个地表监测桩，7级布设3个地表监测桩

丽龙高速公路

L10

K7+580～+650

70

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

全站仪地表位移监测

在二、四、六级各布设3个地表位移监测桩

L25

K12+230～+300

70

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

全站仪地表位移监测

在三级及顶部各布设3个地表位移监测桩

L81

K79+920～K80+000

42

岩石边坡

基本稳定、局部稳定性差

全站仪地表位移监测

在二、五级各布设3个地表位移检测桩

R08

K6+890～+980

75

岩石边坡

基本稳定

全站仪地表位移监测

在三、五级各设置四个地表位移监测桩

R09

K7+135～+220

75

岩石边坡

基本稳定

全站仪地表位移监测

在二、四、六级各布设4个地表位移监测桩

7.2.3监测频率

该项监测与深部位移同时进行，监测频率按照深部位移监测频率实施。

7.2.4监测资料的整理

每次观测要求记录并整理和绘制观测位移图。

要求当日观测完当日整理绘制位移图，这样可随时发现异常及怀疑之处可立即在现场核对纠正。

并且每观测一段时间应绘制边坡位移随时间变化曲线、绘制位移速率曲线、编制报告。

7.3锚索（杆）预应力监测以及应力状态检测

预应力锚索（杆）应力监测对于岩土锚固工程具有重要意义，它通过监控施工过程中及工后的坡体应力条件和结构应力状态，检验加固工程是否达到预期效果，根据监测结果对锚固工程效果以及坡体稳定状态作出评价，并决定是否需要采取适当的补救措施。

一般对于预应力锚索的预应力监测采用施工期间埋设应力计（锚力计）的方法进行监测。

但是由于监测仪器的价格昂贵以及野外仪器保护困难、使用寿命较短等原因，真正实施的较少，一般只是对于具有研究性质或特殊重要边坡的锚固工程结构埋设锚力计进行预应力的长期监测。

对于两龙高速，沿线锚固边坡没有埋设应力计，建议采用以下方法进行实施：

1、对于后期补强加固的特殊重大边坡锚固工程按照规范要求选择锚索埋设锚力计进行长期锚索预应力监测。

2、根据变形监测结果，对于一些存在不稳定隐患的锚固工程边坡，采用我公司研制的预应力快速无损检测技术，对锚固工程结构的应力工作状态进行检测，了解锚索当前预应力的大小以及残余锚固强度和结构的安全储备情况，为分析和评定边坡的稳定性提供直接的依据。

7.3.1埋设锚力计监测锚索预应力

7.3.1.1锚力计工作原理

目前国内外最常用的是采用振弦式锚索测力计对锚索的长期应力水平进行监测。

振弦式锚索测力计的工作原理当被测载荷作用在锚索测力计上，将引起弹性圆筒的

变形并传递给振弦，转变成振

弦应力的变化，从而改变振弦的振动频

率。

电磁线圈激振钢弦并测量其振动频

率，频率信号经电缆传输至振弦式读数

图9钢弦式锚索测力计

仪上，即可测读出频率值，从而计算出

作用在锚索测力计的载荷值。

为了减少