机场边坡监测方案设计Word格式.docx

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拟建场地揭露地层有第四系全新统（Q4）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s）。

主要为第四系素填土（Q4ml）、残坡积粉质粘土（Q4el+dl）及沙溪庙组（J2s）的泥质砂岩、砂岩。

2.3.1土层

（1）素填土（Q4ml）

杂色，主要成份为砂、泥岩碎石及大量粉质粘土，砂、泥岩碎石粒径5～180mm，约占65～75%，偶夹块石，个别块径约200～650mm，局部为块石土，结构松散～稍密，稍湿，均匀性差，堆填筑时刻约1年。

填土层与基岩面接触主要以泥质为主，含水量小；

该填土层主要位于场地西北部，厚度较大，最大厚度24.20m（ZY44、ZY45）。

（2）粉质粘土（Q4el+dl）

黄褐色，可塑状，切面稍有光泽，韧性和干强度中等，无摇震反映，为残坡积成因。

该土层散布于场地北侧坡底，部份在填土之下，为未填筑前的原始地表土层，厚度（ZY6）～1.60m（ZY一、ZY2）。

2.3.2岩石（J2s）

（1）泥质砂岩：

紫红色，细粒结构，厚层构造，主要矿物成份为长石、石英、云母片等，为泥质胶结，泥岩过渡互层较多。

（2）砂岩：

灰白色，中细粒结构，厚层构造，主要矿物成份为长石、石英、云母片等，为钙质胶结，砂泥岩过渡互层较多。

主要为夹层占多数，局部较厚，主要散布于场地西北侧，单层厚度为（ZY146）～30.60m（ZY30）。

水文地质条件

拟建区内地下水整体较贫乏，水文地质条件简单。

场地内的地下水主要受大气降水补给，地下水种类主要为上层填土滞水、基岩裂隙水。

在雨季或长时刻下雨情形下，在厚度较大的填土中会有暂时隙的上层覆水。

场地环境水和土对砼物具微侵蚀性。

场地水文地质条件简单。

不良工程地质现象

拟建场地内及其周边无边坡、泥石流、危岩、崩塌等不良地质现象。

主要问题在于本治理边坡均匀性极差，承载力低，后期固结沉降量大，可能沿基岩面滑动，应采取相应办法，确保边坡的稳固。

3.监测目的及依据

监测目的

监测的主要任务是通过各类测量手腕，成立地表和地下深部的立体监测网，对边坡进行系统、靠得住的变形与力学监测。

监测的主要目的为：

1）肯定边坡变形动态（包括不稳固坡体变形方向、变形速度、滑动面深度及变形范围等）和支挡结构物的变形、内力的转变，并对变形进展趋势作出预测和结构物受力情形进行判别，判断边坡的稳固状态和结构物工作状况，指导施工、反馈设计。

2）预警边坡失稳征兆和结构物破坏征兆,了解工程实施后边坡的转变特征，为最优化设计、施工提供科学依据，避免边坡地质灾害的发生。

边坡变形监测包括：

1）施工期安全监测在施工期对边坡位移（地表水平位移、垂直位移、深部位移）、地下水等的监测，监测结果用于指导施工、反馈设计，是信息化施工的重要组成部份和前提；

2）支挡效果监测是查验边坡支挡设计与施工效果，是判断支挡后边坡稳固性的最具说服力的手腕；

3）长期动态监测结合施工期监测结果，维持监测数据的连贯性，在工程后期开始，对边坡体进行动态跟踪，以掌握处治边坡稳固性的转变情形和特征，据此评价和预测处治后的边坡长期稳固性。

监测设计依据和原则

本次监测工作主要依据以下技术规范和资料：

3.2.1技术规范

1）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）；

2）《

3）《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；

4）《滑坡防治工程勘探规范》（DZ/T0218-2006）；

5）《工程测量规范》（GB50026—2007）；

6）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

3.2.2勘探、设计资料

1）本工程的施工图设计资料。

2）《xx港区机场三期农转城安置房工程地质勘探报告》（）（重庆川东南地质工程勘探院）

3.2.3监测设计原则

1）监测工作的布置应大体上能控制整个边坡可能的变形，监测设施的布置应考虑长久、稳固、靠得住、不易被破坏，测量基准控制点应在边坡范围之外稳固的基岩上。

2）方式和仪器的选择要能反映出边坡的变形动态，且仪器保护方便、费用节省的原则。

监测仪器的选择原则是：

仪器性能靠得住、精度足够、利用简易且不易损坏。

3）施工前监测、施工期监测、处治效果监测和长期监测相结合的原则。

4监测内容、方式及仪器

对安全品级为一级的边坡，按照有关规范，成立以地表变形、裂痕位错、深部位移、地下水转变的立体监测系统，监控边坡的稳固性。

按此原则，按如实际情形需要，本次监测的主要工作内容有：

地表变形监测、边坡深部位移监测、建筑桩基变形监测、坡顶坡脚挡墙位移监测、地下水转变监测、抗滑桩桩背土压力监测、桩身变形监测、桩顶位移监测、桩钢筋最大应力监测、和抗滑桩悬臂长度实测等。

监测内容

4.1.1建筑桩基变形、坡顶坡脚挡墙位移监测

建筑桩基变形、坡顶坡脚挡墙位移监测是指在能反映结构变形的位置布置监测点，采用角度交会、距离交会、极坐标法、边角网、高精度经纬仪、水准仪等方式，通过数据处置分析，分析结构变形的转变情形，绘制测点在施工及运营进程中的水平及竖直向位移转变情形，从而了解边坡稳固性情形，提供预警信息，它是一种直接的宏观监测方式。

监测内容包括结构物的水平、垂直方向的监测，变形速度，为评价边坡稳固性提供依据。

4.1.2边坡深部位移监测

对边坡岩土体内部蠕变、专门是滑动面位移矢量的监测，一般采用测斜仪法。

在钻孔内埋设测斜管，按期用测斜仪测量测斜管随岩土体深部位移大小、方向，以此监测岩土体深部位移沿钻孔深度逐点持续的位移转变，由此成立位移－深度关系曲线，通过该关系曲线找出滑动面准确位置，对滑动面的位移大小及位移速度做到监控。

4.1.3地下水动态监测

对挡墙泄水孔及排水系统进行按期检查，结合边坡深部测斜孔监测地下水位转变与降雨的关系，评价地下水位对边坡稳固的影响及边坡排水系统的有效性。

4.1.4地表裂痕位错监测

对存在于地表的裂痕进行位错监测，采用裂痕两侧埋设监测桩，采用钢尺按期测量的方式（也可采用裂痕计），监测边坡裂痕进展状况与错动大小、方向，作为最直观和快速的监测手腕，对施工安全监控起到预报作用。

4.1.5桩身内力及变形监测

通过对桩身应力及应变监测，能够及时掌握桩身实际变形、受力状态及其转变情形。

当内力超出设计最大值时，及时采取有效办法，以避免支护结构因应力过大，超过材料的极限强度而致使破坏，引发局部支护系统失稳乃至整个支护系统的失稳。

同时可反算土压力，校核计算模型，评价支护桩承载能力。

测定桩身应力可采用钢筋应力计进行监测，桩身不同深度的变形可采用测斜的方式测定。

4.1.6土压力监测

土压力计设计埋设在抗滑桩的背坡面桩侧结构表面，监测抗滑桩不同深度结构表面所受上方坡体岩土体压力的转变。

4.1.7肉眼监测

经验表明，天天进行肉眼巡视观察是不可或缺的，与其他监测技术同样重要。

巡视内容包括支护桩、开挖进程中桩孔周围、护壁以及工程临近边坡、地面、道路、建筑物的裂痕、沉陷发生和进展情形。

主要巡视项目有：

支护结组成型质量，护壁有无裂痕、沉陷及滑移，周边建筑有无新增裂痕出现、周边（道路、坡面、地面）有无裂痕、沉陷、临近建筑的施工转变情形、开挖后暴露的土质情形与岩土勘探报告有无不同等。

4.1.8抗滑桩悬臂长度复核

按照人工挖孔揭露的桩身地层转变情形，实测抗滑桩的实际悬臂长度，反馈至设计，复核原设计的安全性。

并对照原有地形图，确保桩的襟边保护层厚度知足设计要求。

监测方式、仪器

4.2.1监测控制网的布设

监测控制网主要用于支挡结构、建筑桩基变形、墙顶的位移、周边地表沉降、深层位移监测等方面的监测。

监测控制网分两部份：

1）平面控制网：

用于各水平位移监测项目平面控制基准；

2）水准控制网：

用于各垂直位移监测项目（即沉降监测）的高程控制基准。

平面控制点计划布设3个，编号为P1～P3，控制区域为整个监测区，为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀散布，网形为闭合导线网，引测外方向为施工用平面控制网。

点位设在稳固、安全的地方，有条件可采用固定监测墩；

通常在地面埋设钢钉点，顶上刻划“+”字。

水准控制点（可用已有控制点）计划布设3个，编号为S1～S3。

成立闭合环与施工高程控制点，每一个月联测一次。

控制点具体布设情形将在进场后按照现场条件进行布设。

控制点采用钻机钻孔的方式进行埋设，埋设方式如下：

1）Φ80mm工程钻机，开挖直径约80mm，深度至基岩的孔洞；

2）在孔洞内置入大于Φ18mm的钢筋（需放置在钻孔正中间）；

3）灌注C20以上的混凝土并震动密实，混凝土顶面距地表距离维持在5cm左右；

4）将钢筋顶部磨成球面型，中镶嵌直径1mm铜芯，露出混凝土面约1～2cm；

5）基点周围做保护井，上部加装钢制保护盖；

6）养护15天以上。

图基准控制点埋设形式

图基准控制点实景图

4.2.2抗滑桩桩顶变形、建筑桩基变形、坡顶坡脚挡墙位移监测

1）沉降观测方式及技术要求

采用几何水准测量方式，利用索佳SDL30电子水准仪进行观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。

图索佳SDL30电子水准仪

基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见下表。

表垂直位移基准网观测主要技术指标及要求

监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见下表。

表监测点观测主要技术指标及要求

观测采用闭合水准线路时能够只观测单程，采用附合水准线路形式必需进行来回观测，取两次观测高差中数进行平差。

观测顺序：

往测：

后、前、前、后，返测：

前、后、后、前。

水准观测注意事项如下：

①对利用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开始前和结束后进行查验，项目进行中也应按期进行查验。

当观测功效异样，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行查验与校正；

②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；

③观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；

④应在标尺分划线成像稳固的条件下进行观测；

⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；

⑥数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，本地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；

⑦每测段往测和返测的测站书均应为偶数，不然应加入标尺零点差更正；

⑧由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应从头整置仪器；

⑨完成闭合或附合线路时，应注意电子记录的闭合或附合差情形，确认合格后方可完成测量工作，不然应查找原因直至返工重测合格。

观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处置软件传输至运算机，检查合格后利用专用水准网平差软件进行周密平差，得出各点高程值。

2）水平观测方式及技术要求

控制点观测采用导线测量方式，监测点采用极坐标法观测，利用索佳NET05全站仪进行观测。

图索佳NET05全站仪及观测实景图

控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见下表。

表观测主要技术指标及要求

监测点水平位移观测按照现场条件，一般采用极坐标法。

在选定的水平位移监测控制点上安置全站仪，精准整平对中，后视其它水平位移监测控制点，测定监测点与监测基准点之间的角度、距离，计算各监测点坐标，将位移矢量投影至垂直于基坑的方向，按照各期与初始值比较，计算出监测点向基坑内侧的变形量。

观测记录采用PDA控制网测量记录程序进行，观测时可完成各项限差指标控制，观测完成后形成电子原始观测文件，通过数据传输处置软件传输至运算机，利用控制网平差软件进行周密平差，得出各点坐标。

4.2.3边坡深部位移监测

该方式是通过钻孔内的测斜仪来测量岩土体深部位移沿钻孔深度的转变，并成立位移－深度关系曲线。

通过该关系曲线能够找出滑动面的准确位置，并对滑动面的位移大小及位移速度进行监控。

本边坡拟采用滑移式与固定式测斜仪两种方式进行测量，在重点部位布置固定式测斜仪。

滑移式测斜仪本钱较低，一台测斜仪可用于多个钻孔的测量，并可重复利用。

可是监测时劳动强度大，费时较多，监测费用高，同时，由于重复利用机械磨损较大，会引发测量误差。

因此，一般的监测孔中宜采用滑移式测斜仪。

仪器选择CX-3C型测斜仪。

固定式测斜仪是按必然间距在测斜管不同深度安装测斜传感器，直接用仪器收集不同深度的位移值，其主要长处是精度高（机械误差大大减少、避免了人工操作的失误）、测量方便、监测本钱低，并可长期测量。

可是由于需将多个传感器按监测间距埋设在钻孔内，一次性投入较大。

因此，宜在边坡的重点部位有选择地布置数个钻孔，采用固定式测斜仪进行长期监测，其数据还可作为其它测点监测数据的参考。

固定式测斜仪选择CX-7B型测斜仪。

一、CX-3C型测斜仪利用技术要求

（一）工作原理

该仪器采用石英挠性伺服加速度计作为敏感元件，是一个力平衡式的伺服系统。

当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角时，由于重力作用，传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通太高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号，通过度析处置，直接在液晶屏上显示被测点的水平位移量ΔX,Y值，并存入仪器中，通过串口送入运算机中处置，探头抗震性达到50000g。

测量精度：

±

0.02mm/500mm，分辨率±

0.02mm/8秒；

系统精度:

4mm/15m;

数字量显示:

位;

记录方式:

自动收集；

测量范围：

0°

～±

30°

；

90°

测试深度最大200m。

图测斜仪量测原理图

（二）CX-3C型测斜仪技术指标

深部位移监测采用CX－3C型高精度测斜仪监测，其主要技术指标为：

1）探头尺寸：

CX-3C系列：

长780mm，直径φ28mm，导轮间距：

500mm

2）测量精度：

0.02mm/500mm，分辨率±

8秒，系统精度:

4mm/15m，数字量显示:

位，

自动收集

3）角度测量范围：

4）测试深度最大1000m;

水压10Mp

5）工作电压：

内置可充锂电池组+；

6）工作温度：

-10℃～+60℃；

7）抗震性50000g（国内最高200g，入口2000g）（完全解决了由于碰撞而损坏仪器的可能性）。

图4－9CX－3C型高精度测斜仪

二、CX-7B型固定式测斜仪利用技术要求

该仪器工作原理与上述滑移式测斜仪相同，采用在测斜管不同深度布置传感器，每一个传感器测定该深度的位移，在地面用数据收集器手动收集。

（二）施工工艺流程：

钻孔—埋设测斜管—浇灌混凝土—测斜管内按设计间距安装测斜传感器—测斜管封口及数据线的整理及保护。

（三）技术要求

1）钻孔与测斜管安装与用CX-3C测斜仪时的技术要求相同。

2）测斜仪安装前应测定钻孔或测斜管的垂直度，不得超出传感器满量程的30％。

对测斜管导向槽应做好永久标记用以肯定倾斜变形的正方向。

3）依照安装顺序，将测斜仪传感器按同一方向和接杆（管）连接起来，调整校直后固定靠得住。

测试各传感器的正反向是不是与厂商标注的方向一致，同时注意观察读数的稳固性。

4）把连接好的传感器放入测斜管，并使其正方向对准测斜管的正方向导向槽。

下放时利用接在系统底部的钢缆绳，安装进程中钢缆绳须固定在防绞棒上以避免与电缆绞缠。

当将第二组轮放入测斜管时，由于杆系中备有万向节，故应注意校直后再接续导入。

图4－10固定式测斜仪单个传感器图4－11SJ-92型钢尺水位计

4.2.4桩身变形监测

监测测斜管埋设方式采用绑扎埋设方式。

绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在桩钢筋笼上，入孔后，浇注混凝土。

为抵抗液态混凝土的冲力作用，测斜管的绑扎和固定必需十分牢固，不然很容易与钢筋笼相离开。

图测斜管绑扎埋设示用意

4.2.5桩钢筋最大应力监测

采用智能弦式数码钢筋计，在经受较大拉力的指定截面主筋上焊接钢筋，测量在混凝土凝固后进行。

通过数字式监测仪测得读数，换算成截面的轴向内力转变情形，可测算出支护桩内力转变情形。

图钢筋应力计实景图

钢筋最大应力监测点详见下图。

图钢筋应力计安装位置示用意

钢筋计布设时采用对焊方式，即在钢结构应测部位截去一部份钢筋，把钢弦式钢筋计焊接在原部位，代替截去的那部份钢筋。

注意事项：

（1）安装时尽可能使钢筋应力计处于不受力状态，更不能处于受弯状态。

将应力计上的导线逐段捆扎在临近钢筋上，引到初期支护结构外测试匣中。

灌砼后，检查钢筋计的电阻值和绝缘情形，做好引出线和测试匣的保护办法，并记录初读数。

（2）对于同一断面的钢筋计做好编号定位，利用颜色不同的钢筋计导线进行认知，并及时做好记录存档。

4.2.6土压力监测

土压力采用土压力仪进行监测，本次监测采用振弦式土压力仪，土压力仪的一侧有一个与土相接触的面，该面受力时引发钢弦振动，通过钢弦振动频率的转变即可测出土压力的大小。

接触面敏感程度较高，可感应土压力的细小转变。

图土压力传感器

在抗滑桩的迎坡面及背坡面侧、外边墙外侧土体内埋设智能弦式数码压力盒，按期收集土压力数据，监测结构表面所受土压力转变，分析土体的稳固性。

墙侧向土压力监测点的布置应符合下列要求：

1）监测点应布置在受力、土质条件转变较大或有代表性的部位；

2）在竖向布置上，测点间距宜为2~5m，测点下部宜密；

3）宜预设在围护墙的迎土面一侧。

土压力计埋设流程为：

选定土压力计埋设点—修平坑壁—在坑槽侧壁均匀地抹上高标号的水泥砂浆—水泥砂浆初凝后安装土压力计—孔口电缆固定与保护。

抗滑桩施工完成后，用土压力读数仪与其它类型监测工作同周期收集土压力数据。

4.2.7地表裂痕位错监测

对存在于地表的边坡裂痕进行位错监测，采用裂痕两侧埋设监测桩、用钢尺按期测量的方式，监测边坡裂痕进展状况与错动大小、方向，作为最直观和快速的监测手腕，对施工安全监控起到预报作用。

5监测方式设计

监测阶段

监测工作按其目的可分二个阶段进行：

第一阶段为施工期安全监测，在施工进程中，对边坡进行监测，评价边坡的稳固性，避免边坡工程事故发生，确保施工安全、快速地进行，同时为后续可能的处置设计提供依据。

第二阶段整治效果监测及边坡长期动态监测，处置施工后进行的监测工作，为查验设计的合理性及评价边（滑）坡治理效果提供依据，评价边坡的长期稳固性。

监测精度及监测方式选择

5.2.1监测精度

在监测工作中，监测精度应知足以下要求：

1）抗滑桩桩体及深部位移测斜误差≤0.5mm；

2）水平位移监测误差≤0.5mm；

3）垂直位移监测误差≤0.4mm；

4）应力监测测量误差≤%（F·

S）；

5.2.2监测方式的选择

本次监测拟定监测内容为：

抗滑桩桩顶变形、建筑桩基变形、坡顶坡脚挡墙位移监测方式采用高精度经纬仪、水准仪监测系统测量。

深部位移采用测斜仪进行监测，对坡面上的深部位移监测孔采用滑移式测斜，同时收集地下水位数据。

抗滑桩内的变形则采用固定式测斜，在抗滑桩内埋设测斜管，管内从管底开始按必然间距向上安装必然数量的倾角传感器，按期收集深部位移数据；

桩身内力采用钢筋应力计监测桩身的主钢筋最大应力转变；

桩侧背坡面自桩顶以下2m处至完整基岩下3m按2m间距安装必然数量的土压力计监测抗滑桩结构表面所受土压力的转变。

监测点布置

监测点的布置原则是：

基准点选取在本身稳固的地段，相关监测点布置能反映边坡情形的关键位置，充分考虑评价边坡稳固性原则。

监测点平面布置详附图1。

在实施进程中，可按照现场实际，在尽可能提高监测精度与更方便监测工作开展的前提下，经参建各方同意，监测点的位置、数量能够作适当调整，边坡裂痕的监测按照现场裂痕散布情形具体制定。

1）衡宇桩基变形监测

衡宇桩基变形重点监测六、7、8#楼，共12测点，车库标高平台上布置于6、7、8#楼布置于北侧区域的角点及中间桩基。

2）桩背土压力监测

监测点共5个，A、B型桩别离为3个、2个，测点位于一、7、14、1九、23#桩。

监测背坡面侧抗滑桩表面所受土压力，自桩顶以下2m处至完整基岩下3m，按2m间距安装压力盒。

3）桩身变形监测

每桩身内设固定式测斜仪一个，以监测支护桩变形。

在抗滑桩内埋设测斜管，从管底开始按必然间距向上安装必然数量的倾角传感器，按期收集深部位移数据。

4）桩钢筋最大应力监测

在可能的滑面深度设置钢筋应力计。

在测试的截面安装三个钢筋应力计,在抗滑桩受拉面的主筋上均布2个,受压面的主筋上安装1个。

5）地表变形监测

地表变形监测点位于6#楼车库回填土与原地面交壤处，共4个测点。

6）深部位移监测点

地层深层位移监测点共7个，坡脚挡墙与抗滑桩间设5个，以监测坡脚挡墙及其上边坡的稳固性。

6与8#间回填地面布置2测点，监测抗滑桩及6#楼的安全。

孔深需依据实际钻孔岩芯，达到稳中风化基岩即可。

7）挡墙位移监测

挡墙位移监测点共8个，坡脚挡墙6测点，每距离30m设一处；

坡顶挡墙2测点。

8）桩顶位移监测

桩顶位移监测包括水平位置及垂直位移监测，测点位于桩顶圈梁处以真实反映桩顶部变形。

监测点共26个，每桩必测。

9）悬臂段桩长实测

本工程抗滑