1、海沧游艇项目监测海沧游艇工业基地阳光公寓及厦船重工三期扩建用地配套工程边坡支护监测方案 审 核：康巨人编 制：蒋先平中国有色金属工业长沙勘察设计研究院二OO九年四月二十一日 附图：海沧游艇工业基地阳光公寓及厦船重工三期扩建用地配套工程边坡监测点平面配置图1 工程概况厦门海沧游艇工业基地阳光公寓及厦船重工三期扩建用地配套工程场地位于海沧东海岸杏海嵩路东侧的狗头山山麓，分为阳光公寓和预留用地两个地块。阳光公寓场地根据场地地形进行建筑布置，将场地规划成黄海高程为8.30m、22.30m、24.30m、27.30m三个平台及宽7m的区间道路；预留用地分为两个程6m和13m两个台地设置边坡，拟建道路起于
2、场地东侧已建道路（K0+000），终于场地内的高程27.3m平台（K0+337.672），设计总长度337.672m，属于区间支路，设计路面标高7.727.06m，由于建设活动，场地将形成大量挖方和填方，需进行边坡防护及挡土墙支护。根据地质条件和场地实际情况，分别采用自然放坡防护、钢筋混凝土板肋式挡墙、预应力锚索及重力式挡墙等多种组合支护结构。由于边坡岩土介质的复杂性和不确定性，边坡参数难于确定，该边坡采用动态设计方法，应根据施工现场的地质状况、施工情况和变形、应力等监测信息，必要时对设计进行校核、修改和补充。边坡监测必须委托有资质的第三方监测，以加强信息化施工。监测单位根据设计要求的监测内容
3、和要求编制监测方案和监测点布置图，由设计单位确认后实施，施工期间根据监测方资料及时控制和调整施工进度和施工方法。受厦门海沧土地开发有限公司的委托，我单位承担厦门海沧游艇工业基地阳光公寓及厦船重工三期扩建用地配套工程边坡支护监测任务。2 监测方案编制依据1）核工业华南工程勘察院设计的海沧游艇工业基地阳光公寓及厦船重工三期扩建用地配套工程边坡支护施工图设计；2）工程测量规范（GB50026-93）；3）建筑变形测量规程（JGJ/TB-97）；4）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；5）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；6）岩土工程试验监测手册林宗元编，辽宁科学技术出版社3
4、 监测目的及要求3.1监测目的边坡工程监测是实施信息化施工，避免事故发生的有效措施，又是完善设计理论、提高设计水平和施工水平的重要手段。边坡施工现场监测的目的，就是通过对设置在现场的观测点进行周期性的重复观测，求得各观测点的坐标和高程，为监测边坡支护结构的稳定和相关建筑物及设施的安全运营提供可靠的技术数据。边坡开挖对邻近建筑物及管线影响监测的目的是:根据观测数据,及时调整开挖速度,位置和调整支护措施,确保邻近建筑物及管线的正常使用并对其安全作出评价,保证工程的顺利进行。3.2监测内容本设计要求监测的项目如下：1. 边坡、支挡结构水平位移：在边坡、支挡结构顶部每隔2030米埋设测点。2. 挡墙深
5、层位移：在填方区锚杆挡墙每2030米埋设一根测斜管，测斜管长度以进入稳定岩土层为准。3. 垂直位移：在边坡坡顶及坡址处，沿边坡周边每隔1520米布置一个沉降观测点，坡底可沿道路等每隔2025米埋设一点。坡顶坡底建筑物每栋至少布置4个。4. 地表裂缝：在边坡坡顶不小于1.5倍的边坡高度范围内应定时观测地表裂缝。5. 地下水观测：边坡开挖后可在出水点设置监测点，监测地下水、渗水与降水关系，点数不小于3个。6. 锚索（杆）拉力：应选择有代表性的锚索（杆），测定锚索（杆）的应力和预应力损失；监测根数不小于锚索（杆）总数的10%（5%），且不小于3根。2.3监测要求1. 在边坡开挖前，必须取得初读数，且
6、至少二组。监测周期为坡体开挖至营运后不小于两年。2. 监测频率：在边坡开挖期间，观测频率为二日一次。当边坡挖至基底面前后7日内或根据位移、内力变化情况加密至一日二次。运营期间：每月一次，变形或应力异常、连续降雨或台风后加密监测。3. 监测报表应及时上报业主、监理、设计和施工方。3.4 边坡变形监测监控值与报警值1. 坡顶水平位移：监控值：边坡高度的1/300，变化速度连续3天2mm/d。报警值：25mm，变化速度连续3天1.5mm/d。2. 填方区垂直位移：监控值：边坡高度的3/100，建筑物沉降按照主体结构要求。报警值：变化速度连续3天1.0mm/d。3. 锚索（杆）轴力：监控值：不超过设计
7、值。报警值：大于设计值的90%。 3.5 监测预计工作量根据设计施工图及业主提供的边坡变形监测预算，本边坡进行的监测项目工作量预计如下表：序号项目单位数量备注1垂直位移基准点点3监测点的布置详见“监测点平面布置图”2水平位移基准点点33垂直位移监测点点654水平位移监测点点455锚索测力计埋设个156测斜管埋设根107垂直位移监测点.次65*458水平位移监测点.次45*459锚索测力监测点.次15*3010土体深层位移监测点.次10*304 监测总体部署我院组织有关的工程技术人员对本工程进行了细致的研究，并组织有关人员现场踏勘，仔细了解现场情况，收集相关资料，精心编制了本监测大纲。本监测大纲
8、是指导本工程施工的纲领文件，编制时对项目的管理机构设置、人员安排、仪器设备配置、监测方法、进度计划、工程质量控制措施、安全保证措施、文明施工及环境保护措施、优质服务与降低成本措施等诸因素作了充分考虑。4.1监测项目管理机构我院拟在本项目中投入测绘与岩土专业优秀人才，既能确保数据的精确度，又能按岩土工程原理对数据进行分析评价。其生产组织结构图如下：项 目 负责人测量技术审核人项目技术主持项目总工程师岩土技术审核人钻探队测试组资料加工测量作业组后勤保障岩土技术负责人测量技术负责人 组织机构职责：1) 项目负责人：由高级岩土工程师担任，全面负责该项目的组织与实施，为项目联系人，负责和业主、监理、设计
9、的联络工作；全面负责工程生产的进度、质量、成本、安全和服务工作。2) 项目技术主持：由高级工程师担任，负责对监测工作的技术指导，提高地基监测工作水平与服务水平。3) 项目总工程师：由高级工程师担任，对该项目的技术和综合质量负全面责任，解决生产中重大技术疑难问题，对生产中存在的问题制定纠正和预防措施，对监测成果成图进行复审，搞好本项目技术培训工作。4) 测量技术审核人：由测量高级工程师担任，全面负责测量生产中的事前指导、生产过程中的跟踪检查和成品审核、验收，行使质量否决权。5) 岩土技术审核人：由岩土工程师担任。全面负责岩土专业生产中的事前指导、生产过程中的跟踪检查和成品审核、验收，行使质量否决
10、权。负责综合分析岩土与测量资料，对固结度、工后沉降和加固效果等进行综合评价工作。6) 测量技术负责人：由测量高级工程师担任，深入施工现场，对工程质量实行跟踪管理，并监督测量专业作业人员严格执行本项目监测方案和甲方下达的各项技术规定，对工程质量负直接责任。7) 岩土技术负责人：由岩土工程师担任，深入施工现场，对工程质量实行跟踪管理，并监督岩土专业作业人员严格执行本项目监测方案和甲方下达的各项技术规定，对工程质量负直接责任。8) 测量作业组：测量作业组负责基坑水平位移、沉降和建筑物倾斜观测；作业组由1名测量工程师和2名观测员组成。严格执行监测技术要求，保证质量，按期完成各项测量任务；负责本组的成果
11、、成图自检工作，对所完成的测量任务负有终身责任。9) 岩土测试组：负责组织完成基坑土体测斜、锚杆拉力、基坑周围裂缝和地下水观测，严格执行监测技术要求，保证质量，按期完成各项测试任务；负责本组的成果、成图自检工作，对所完成的测试任务负有终身责任。10) 钻探队：负责组织完成现场钻探、测斜管的埋设，并配合其它各专业组完成水平位移观测点和沉降观测点等的埋设安装工作，严格执行监测技术要求，保证质量，按期完成各项生产任务，对所完成的生产任务负有终身责任。其人员配备如下表：项目班子人员配备情况一览表序号姓名性别岗位技术职称备注1阳发清男项目负责人高工2彭元生男技术主持高工3康巨人男项目总工程师高工4曹凌云
12、男测量技术审核人高工5秦 跃男岩土技术审核人工程师6袁长怡男岩土技术负责人工程师7叶木华男岩土检测技术员工程师8谢绍文男测量组负责人工程师9朱卫俊男钻探负责人技师10孙永湘男安全员中级安全员11阳桂清男测量工人12颜 建男测量工人4.2 监测设备仪器配置用于本工程的仪器均具有法定的仪器设备鉴定部门的鉴定合格证书，并且在每次使用前均进行自检，确保仪器设备工作正常。拟在本项目使用的主要监测仪器、设备列于下表：拟投入本项目的仪器、设备一览表仪器或设备名称型号、规格数量备注经纬仪WILD T32水准仪DS32全站仪索佳SET20002钻机XY-11测斜仪GN-11锚索测力计GMS-50015读数仪GP
13、C-22游标卡尺Mitutoyo530-1082读数显微镜JXB-D2木质水准尺Zeiss LD122优质钢尺哈量2对讲机摩托罗拉2000及GD88SU3施工监测信息管理及安全预警系统系统软件不限笔记本电脑TOSHIBA2数码照相机索尼1台式电脑联想2网络服务器IMB 8685-CRX1激光打印机HP Laserjet 5100Se1彩色绘图仪HP750C1复印机SHARPAR26161传真机Panasonic KX-FP148CN1工程用车东南DN6493J1台5 监测技术方法5.1监测工作概述现场监测工作内容包括：负责所承担项目范围内全部监测仪器设备的供货、全部监测仪器设备安装埋设、本项目
14、范围内所有的测量和对本项目结束前各观测设备的维护以及各项目的监测、成果整理分析、编写工作报告等与之相关的所有工作。1) 仪器组装、率定：仪器质量好坏直接关系到监测工作的成效，我们将认真选择各种仪器设备。同时，所有的仪器设备，在埋设或试用前都要经过仔细的检查与率定，以确保质量良好。对于测量仪器，我们也将认真选择，以满足设计技术要求的各项目观测精度，精确的反映工程施工过程中的各项变形数据。2) 仪器设备安装埋设和电缆敷设：对各种埋设项目都要制定埋设工作的实施方案。在埋设过程中，应严格按照设计及规范要求与本院制定的埋设工作技术要求进行，要求各监测项目定位定点均满足要求，并能切实地在预定时间内保质保量
15、地完成埋设工作。3) 仪器设备及电缆维护：为了保证监测工作的顺利进行，在监测工作期间，除现场监测人员加强现场巡视维护外，请施工单位密切配合，切实地保护好各观测项目管、线等现场设备，防止仪器设备的损坏。4) 日常观测与巡视：边坡工程由于其特殊性与难度，而设计所采用的土力常规理论由于采用一些假设，因而存在许多不确定因素，只有通过地基原位观测才能较好的掌握地基变化情况，更好地指导施工，保证工程安全，因此监测工作质量的好坏将直接影响工程的施工与安全。为保证检测工作的质量，现场观测应严格按照“认真细致、按时观测、及时整理、定期校核”的原则进行日常观测工作，注意各二次仪表的日常维护与保养，保证二次仪表的精
16、确性。同时要加强现场日常巡视工作，密切监视现场的细微变化。5) 每次监测时，采用相同的观测路线和观测方法，相同的仪器设备，相同的观测人员，在基本相同的环境和条件下进行工作。6) 资料整理分析：认真做好各监测项目埋设的考证记录与观测记录，并在考证的基础上合理地确定各监测项目的初始值。资料当天观测当天整理，若发现异常情况须及时分析，反复测试，并立即通报有关各方，以便及时采取相应措施，防止工程事故的发生。及时制作各监测项目数据报表与图表，积极参与施工控制，参与工程事故的分析与处理措施的商定。7) 报告提交：在资料整理分析的基础上提供周监测报告、阶段监测报告，工作结束后，提供监测工作总报告。5.2建立
17、测量观测点变形观测的测量点一般分为基准点，工作基点和观测点三类。基准点为确定测量基准的控制点，是测定和检验工作基点稳定性，或者直接测量变形观测点的依据。工作基点是变形观测中起联系作用的点，是直接测定变形观测点的依据。变形观测点是直接埋设在变形体上，且能反映变形特征的观测点。5.2.1 建立测量控制点为了保证监测数据真实、可靠，在基坑外建立测量控制点。1) 沉降观测基准点的布设：在基坑至少50米外，土质坚硬便于长期保存和使用的地方埋设沉降观测基准点。根根规范要求基准点有三个，具体位置现场确定。基准点采用瓷标志并埋设混凝土水准标石，埋设深度至少0.6m。标石的底部及周围夯实用混凝土浇灌，地面采用铁
18、质护盖或砌0.5m高保护窨井。待沉降基准点完全稳固后，方可对基准点进行观测。2) 沉降观测基准点的测量沉降观测按工程测量规范三等变形测量的要求执行。按相应二等水准测量的技术要求进行施测。采用经鉴定合格的苏光DS3型（0.3mm/km）精密电子水准仪及配套的线条式水准尺按三等水准测量精度进行作业。以国家二等水准点为起算，布测三等水准路线，联测各基准点水准基点控制网布设为闭合环，环中相邻基准点的站数不得大于10站。沉降监测基准点技术指标 相邻基准点高差中误差每站高差中误差往返测高差较差或环形闭合差检测已测高差较差1.0mm0.3mm0.60.8mm 沉降监测网观测要求 仪器型号视线长度前后视距较差
19、前后视距累计差基辅读数差基辅所测高差之差视线高度（m）苏光DSZ250m1m3m0.5mm0.7mm0.2各基准点的起始数据在施测两次符合要求后，取平均值作为原始起始数据。5.2.2 建立水平位移监测网1) 水平位移监测网布置水平位移监测网形式可采用三角网、导线网、边角网、三边网和轴线等。宜按两级布设，由控制点组成首级网，由观测点和所连测的控制点组成扩展网。各种布网均应考虑图形形状，长短边不宜悬殊，宜采用独立坐标系统。2) 平面控制点标石和标志对于一、二级及有需要的三级控制点宜采用有强制对中装置的观测墩。其对中误差不应超过0.1mm。控制点便于长期保存、加密、扩展和寻找，相邻点之间应通视良好，
20、不受旁折光的影响。3) 水平位移监测网的技术要求水平位移监测网按二等变形测量等级，主要技术要求应符合工程测量规范的规定。水平位移监测网的主要技术要求 等级相邻基准点的点位中误差()平均边长(m)测角中误差(/)最弱边相对中误差作业要求二等3.03001.01/120000宜按规范二等三角要求观测1501.81/70000宜按规范三等三角要求观测5.2.3 建立垂直位移监测网1) 垂直位移监测网的布设垂直位移的监测网，可布设呈闭合环、结点或复合水准线等形式。起算点高程宜采用国家或测区原有的高程系统，也可采用假设的相对高程。2) 高程控制点标石和标志高程控制点应避开交通干道、地下管线、松散填土及其
21、振动区域，以及其他能使标石和标志遭腐蚀及破坏的地点。标石要便于寻找、利用和保存，水准线路的坡度要小，便于观测。3) 垂直位移监测网的主要技术要求沉降观测按工程测量规范三等变形测量的要求执行。按相应二等水准测量的技术要求进行施测。5.3 水平位移监测分析本工程特点，本工程水平位移监测主要采用小角度法、极坐标法、视准线法、经纬仪投点法等。其中前方交会、导线测量和后方交会法主要用于对工作基点的稳定性检查，小角度法和极坐标法法主要用于对各变形测点的监测。1) 极坐标法极坐标法是利用数学中的极坐标原理，以两个已知点为坐标轴，以其中一个点为极点建立极坐标系，测定观测点到极点的距离，测定观测点与极点连线和两
22、个已知点连线的夹角的方法。如图： 测定待求点C坐标时，先计算已知点A、B的方位角测定角度和边长BC，根据公式计算BC方位角： 计算C点坐标：2) 小角度法小角度法主要用于边坡水平位移变形点的观测。是利用全站仪或经纬仪（J1型）精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按下式计算偏离值：测小角度法，其前提是观测中基准点采用强制对中设备，即必须建立观测墩，另一方面，小角度法的测距是能够精确测定，且相对于测角而言容易得多，计算偏离值精度时可以忽略测距引起的误差。在边坡监测中，沿边坡方向的变化量很小，即S可以认为基本不变。3) 前方交会法前方交会观测法尽量选择较远的稳固目标作为定向点，测站点
23、与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度。观测点应埋设在适于不同方向观测的位置。交会角度一般满足30150，在边坡观测点的观测中不是很适用，因为部分点难以保证交会角度30150的条件，若不满足该条件，则测角误差对位移量的影响将变得很大。但在边坡监测中，前方交会用于工作基点墩的稳定性检查是一种比较理想的方法。如对工作基点墩A进行稳定性检查时，可以在边坡外100150m埋设23个基点，用前方交会法捡定A的稳定性。其计算公式为：4) 导线测量法在本工程中导线测量法主要用于边坡周边建筑物特别密集，对工作基点墩稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况，此时在边坡外面布设导线，通过导线测定工
24、作基点的稳定性。5.4 沉降监测沉降观测使用苏光DS3型精密自动安平水准仪及木质水准尺进行。以二等水准测量监测网的水准点作为沉降观测的基准点，联测各监测点。测量过程严格按照规范和设计要求进行。观测前应进行仪器i角的检查，基准点稳定性的检查和水准路线高差闭合差的检查。并计算出观测网每站高差中误差。其中f为水准环高差闭合差，n为站数，N为环数。沉降观测固定作业人员，作业仪器、观测路线进行作业。外业沉降观测数据用PCE500计算机记录。其它数据人工记录，内业输入微机，进行处理。输出打印各监测点高程及当天的沉降量、累计沉降量。每日的观测成果于第二天上午10点交至施工单位和监理人员手中。5.5 锚索（杆
25、）拉力监测拉力监测主要用于监测边坡锚杆的受力情况。其计算原理与钢筋计相同。其计算公式如下：受拉力： 拉力计初频（Hz）；某一施工阶段时拉力计频率（Hz）；拉力计受拉时的灵敏度系数（KN/Hz2）；拉力计安装时应注意，拉力计与锚杆锚固端的连接与承压受力的问题。锚杆拉力监测点埋设要求采用锚杆测力计进行测试，在锚杆进行张拉前埋设。锚索测力计与墙体受力面必须要有足够的刚度，锚杆受力后，受力面不至于变形下陷，影响测试结果。一般采取在测力计或墙体受力面间增设钢垫板的措施，安装过程应随时进行测力监测，观测是否有异常情况，如有应采取措施处理，锚杆安装时必须从中间向周围锚杆逐步对称加载，以免锚杆测力计偏心受力。
26、5.6 测斜监测在边坡工程中测斜仪装置主要用来量测挡土墙、围护桩的水平位移以及土体中各点的水平位移。测斜装置包含三部分：测斜仪、测斜管和数字式测读仪，其中测斜管埋设于挡墙、围护桩、土体内，量测时将测斜仪伸入测斜管内，并由引出线将测斜管的水平位移量值瞬时反映在测读仪上。1) 测斜管的埋设测斜管宜选在变形大（或危险）的典型位置埋设，一般在边坡边的中部。测斜管埋设的方法采用钻孔埋设，首先在边坡周边顶上钻孔，孔径略大于测斜管外径，一般测斜管是外径76,钻内径110的孔比较合适，孔深一般要求大于边坡深度23m，埋设要求如下：(1) 先将测斜管装上管底盖，用螺丝或胶固定。(2) 将测斜管按顺序逐根放入钻孔
27、中，测斜管上下之间用管箍连接并用螺丝固定。(3) 测斜管在安装中应使导槽方向与围埝的走向垂直。(4) 当确认测斜管安装完好后，即可进行回填，回填一般用膨润土球或原土砂。回填时每填35m时要进行一次注水，使膨润土球或原土沙遇水后与孔壁结合牢固，按此方法直至孔口。(5) 露在地表的测斜管应注意做好保护，盖上管盖，严禁物体落入。(6) 测斜管地表管口段浇注砼，做成砼墩台以保护管口和管口转角的稳定性。墩台上设置观测标点。(7) 安装完成后的测斜管应先用模拟测斜仪试放，试放时测斜管在成90的两个导向槽都应从上到下试放到底，保证测斜管上下通行顺畅。2) 孔内测斜拟使用GN-1型测斜仪测定。(1) 首先检查
28、测斜仪的导轮是否转动灵活、扭簧是否有力、密封圈是否损坏。将测杆与电缆连接头连接在一起，并防止测斜仪进水。(2) 将测斜仪置入测斜管内，并使导向轮完全进入导向槽内。当导向轮的正向与被测位移坐标（X+）的正向一致时测值为正，相反为负。(3) 导向轮顺被测方向以0.1m/s速度轻轻匀速下放至管底，切忌测头快速直落管底撞击！测头在孔底停留5分钟，以使测头适应孔底温度。做好测量前的准备工作。(4) 按电缆上的标度上提，每1.0m读出一个数据Si+；直至孔口。(5) 将测头转过180，重复上述过程，每1.0m读出一个数据Si-。(6) 为确保测量精度，消除系统误差，测量取正反方向位移值计算差的一半，即Si
29、=(Si+-Si-)/2。(7) 严禁测斜仪裸露运输，严禁碰撞、冲击，应专人使用和保管。(8) 下雨天必须采取防雨措施（雨衣和伞），测试时将测头、电缆插头上的水珠甩干净后再插入仪器插座，以免仪器内部进水烧坏。5.7 地表裂缝监测 在边坡水平位移和垂直位移监测的同时，对边坡坡顶不小于1.5倍的边坡高度范围内观测地表裂缝情况。5.8 地下水观测边坡开挖后在出水点设置监测点，监测地下水、渗水与降水关系。6 监测成果的数据处理监测数据的整理是监测工作中十分重要的部分。监测成果的数据处理包含五个方面：外业数据记录、内业数据处理、编制监测报表，分析监测数据以及提交监测成果。6.1 外业数据采集本工程的监测工作对于外业数据的采集可以分为两类：一类是光学仪器采集数据，包含水平位移监测和沉降监测；二类是非光学仪器类，包含预应力监测等。采集数据时，利用本院自行编制的记录程序现场记录监测数据。如笔记本电脑的EXCEL编程、E500编程等记录方式。本院在以往的监测工作中，主要使用E500记录，已经编制了相应的记录程序，如水准测量,该记录程序中按观测等级设定了相应的测站限差、基辅差、前后视距差等控制条件，若本测站超限，则无法进入下一个测站，该程序避免了人为计算过程中的错误。同时该程序中也设定了上次
