监测方案
审 定 人:
审 核 人:
工程负责人:
山东省深基础工程勘察院
二0一一年七月
1、工程概况
西蒋峪片区公租房位于济南市旅游路以南，龙洞路以西，孟家水库以西至西蒋峪村之间，场区南侧因平场开挖形成了一个高5.2~18.0m，总长约418m的边坡。本工程边坡根据重要性和相应规范规程分类为Ⅰ级边坡，由于工程范围内山体地质情况复杂，地质勘察资料不可能完全揭示场地的工程地质条件，本工程边坡必须采用信息化施工和动态优化设计，已确保边坡的安全和及时对设计和施工方案进行调整和修正。为达到信息化施工、动态设计的目的，对高危边坡，在施工期间建立边坡监测系统，用监测信息来指导施工、反馈设计，监测项目主要包括坡顶水平位移和垂直位移监测、支护结构变形监测、锚杆拉力测试、锚杆内力监测及地表裂缝监测。
2、建设场地地层岩性监测目的和依据
2.1监测目的
（1）对高边坡进行稳定性监测，实施动态设计、动态施工，确保安全、快速的施工。
（2）评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定性，并作出有关预测预报，为业主、施工单位及监理提供预报数据，跟踪和控制施工过程，合理采用和调整有关施工工艺和步骤，取得最佳经济效益。
（3）为防止滑坡及可能的滑动和蠕变提供及时支持，预测和预报滑坡的边界条件、规模滑动方向、发生时间及危害程度，并及时采取措施，以尽量避免和减轻灾害损失。
（4）为滑坡理论和边坡设计方法的研究提供参考依据。
（5）为边坡支护工程的维护提供依据
2.2监测依据
1.《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
2.《岩土工程监测规范》（YS5229-96）；
3.《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；
4.《建筑基坑支护技术规范》（JGJ 120-99）；
5.《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)；
6.《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；
7.《建筑工程质量专项检测操作规程》（J10959--2007）；
8.《锚索喷射混凝土支护技术规范》（GB50086--2001）；
9.《岩土锚杆（索）技术规范》（CECS22--2005）
10.建设单位提供的相关资料
3、监测内容及项目
在施工前开始布置，监测边坡变形情况以及锚索的应力应变情况，了解施工期边坡整体稳定性和由于工程扰动因素对边坡的影响，以便及时指导施工、调整工程部署及安排施工进度等。包括地表绝对位移监测、裂缝相对位移监测、预应力锚索监测、抗滑桩位移监测及应力监测。
1）地表绝对位移监测
位移监测点布设在勘察工程的钻孔和探井处，在滑坡后缘及侧缘稳定基岩上设置基准点。采用全站仪测量法。
2）裂缝相对位移监测
用伸缩仪、位错仪、千分卡或钢尺直接量测地表及格构梁中出现的裂缝。监测点两个一组，测量其距离或在裂缝两侧设固定标尺，以观察裂缝张开或闭合等变化。
施工安全监测原则上实行24小时自动监测，如边坡稳定性较好且工程扰动小时，可采用8-24小时监测一次的方式进行。
3）预应力锚索监测
格构锚固结构工程的施工期监测主要是对预应力锚索进行监测。由于预应力锚索属隐蔽性工程，影响锚固效果的因素很多，设计时很难做到情况完全清楚，因此需要现场监测锚索的工作状态以及锚索的施工质量。在锚索锚头处布设1个钢弦式测力计进行预应力锚索监测，以了解锚索张拉力、伸长值、以及预应力损失，测力计安放在承压板和锚具之间。
采用收敛计对边体的位移和变形进行监测。
4）抗滑桩位移及应力监测
（1）抗滑桩水平位移监测采用滑动式测斜仪法。滑动式测斜仪可准确测出桩身水平位移的方向与大小。在抗滑桩靠山测布置1个测斜管，孔径70mm。
（2）抗滑桩桩后土压力状态监测，在抗滑桩靠山侧自桩底部1m起每隔2m桩体与桩孔壁间埋设一个压力盒，检测桩后土压力的分布规律。
（3）抗滑桩受力状态监测，在抗滑桩的靠山一侧选一根纵向受力钢筋，每隔2m焊接钢筋计，钢筋笼埋设后从混凝土初凝起，定期检测钢筋受力状态，直接检测出桩体抗弯、抗压分布情况，从而检验抗滑桩设计的合理性及加固效果。
4、位移监测基准点、监测点的布设及保护
4.1位移监测基准点的布设
监测控制网主要用于坡顶的位移和沉降方面的监测。监测控制网分两部分：
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1组共3个，编号为W01～W03，控制区域为整个监测区，为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布，网形为闭合导线网，引测外方向为施工用平面控制网。点位设在稳定、安全的地方。
水准控制点计划布设1组共3个，编号为BM1～BM3。建立闭合环与施工高程控制点联测。
4.2位移监测监测点的布设
坡顶水平位移、垂直位移监测点及支护结构沉降和位移监测点的布设，在坡顶周边每15米左右布设水平位移与竖向位移监测点，水平和竖向位移监测点为共用点。布设43个测点，编号为C1～C43。
4.3位移监测监测点的保护
根据相关规范、条文及本工程的各项要求，结合该支护边坡工程的实际情况，测点须设置在醒目位置，附近不得堆载建筑材料，测点设置混凝土墩保护。
5、监测仪器设备及检定要求
（1）平面控制点测量用索佳NET05全站仪，其标称精度为：测距2mm+2ppm，测角2"。
（2）水准测量用索佳SDL03电子精密水准仪配合精密铟钢水准尺，其标称精度为：0.5mm。
在测量工作开始之前，对水准仪、全站仪等测绘仪器设备进行全面检查和标定，有强检要求的必须送法定计量部门强检，以保证仪器正常工作。
6、监测方法及精度
6.1、控制测量精度要求
（1）边坡顶部水平位移监测精度要求
根据边坡工程的现场实际情况，边坡顶部水平位移监测采用距离视准线法或小角度，监测精度满足《建筑变形测量规范》（JGJ 8—2007）二级变形测量的技术要求。二级变形测量的精度要求见表6.1-1所示：
表6.1-1 建筑变形测量的级别和精度指标
| 变形测量级别 | 沉降监测 | 位移监测 |
| 监测点测站高差中误差（mm） | 监测点坐标中误差（mm） | |
| 二级 | ±0.5 | ±3.0 |
表6.1-2 平面控制网技术要求
平均边长
| （m） | 角度中误差 （"） | 边长中误差 （mm） | 最弱边边长 相对中误差 |
| 300 | ±1.5 | ±3.0 | 1：100000 |
表6.1-3 方向监测法限差（"）
| 仪器类型 | 两次照准目标 读数差 | 半测回 归零差 | 一测回内 2C互差 | 同一方向值 各测回互差 |
| DJ2（TC702） | 6 | 8 | 13 | 8 |
表6.1-4 全站仪测距离技术要求
| 级别 | 仪器精度等级（mm） | 每边监测数 | 一测回读数间较差限差（mm） | 单程测回间较差限差（mm） | 气象数据测定的最小读数 | 往返或时段间较差限差 | ||
| 往 | 返 | 温度 （ºC） | 气压 （mmHg） | |||||
| 二级 | ≤3 | 4 | 4 | 3.0 | 5.0 | 0.2 | 0.5 | |
沉降监测点的精度要求及监测方法，如表6.1-5所示：
表6.1-5 沉降监测点的精度要求及监测方法
| 高程中误差（mm） | 相邻点高差中误差(mm) | 监测方法 | 往返测闭合差(mm) |
| ±1.0 | ±0.50mm | 按国家二等水准测量 | < |
表6.1-6 二等水准测量的主要技术要求
| 等级 | 水准仪型号 | 视线长度（m） | 前后视距差（m） | 前后视距累积差（m） | 视线离地面最低高度（m） | K+黑-红读数之差（mm） | K+黑-红所测高差较差（mm） |
| 二等 | DSZ2 | 50 | 1 | 3 | 0.50 | 0.5 | 0.70 |
6.2 水平位移、垂直位移监测计算
监测点的测量：边坡顶沉降测量采用精密水准仪，按国家二等水准要求观测。以附合或闭合路线在水准路线上联测各监测点，以水准控制点为基准，测算出各监测点标高。同一测点相邻两次标高差即为本次该测点沉降量，第一次沉降量累加至当次本次沉降量即为该测点累计沉降量。计算公式如下：
dhi = hi-hi-1
Dh = (dh1+dh2+…+dhi)
式中 dhi —— 本次沉降量
hi —— 本次标高
hi-1 —— 上次标高
Dh —— 本次累计沉降量
水平位移测量按小角度法进行观测。在平行与搅拌桩墙延长线上的平面控制点设工作站，取远方50米外位置稳定、成象清晰的永久性目标作固定后视方向分别测出各监测点相对后视的夹角，每次四测回取平均值A。光电测距量出测站至监测点边长S。同一测点相邻两次测角差dA=Ai-Ai-1，从而计算出该测点本次位移量，第一次位移量累加至当次本次位移量即为该测点累计位移量。计算公式如下：
dSi = (dAi×S)/ß
DS = (dS1+dS2+…+dSi)
式中 dSi —— 本次位移量
dAi —— 本次角度变化量
ß —— 常数ß = 206265
DS —— 累计位移量
7、锚杆拉力测试方法：
7.1仪器设备：
穿心式油压千斤顶一台，
精密压力表：100Mpa一块；
百分表：量程50mm、分辨率0.01mm二块；
反力装置一套。
7.2试验方法：
（1）设备安装：
钢板、千斤顶套入土钉钢筋并与底座扫平，千斤顶与钢板接触紧密。
加卸荷及沉降稳定标准。
（2）试验要点：
①加卸荷标准
加荷等级分为6级，每级加荷见下表，最大加荷量等于Nu。
| 加荷等级 | 0.1Nu | 0.2Nu | 0.4Nu | 0.6Nu | 0.8Nu | 1.0Nu |
| 观测时间（min） | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
达到最大试验荷载后观测15min，卸荷至0.1Nu并测读锚头位移。
②沉降及稳定标准
在每级加荷等级观测时间内，锚头位移量不大于0.1mm时，可加下一级荷载，否则要延长观测时间，直至锚头位移增量2小时内小于2mm时再加下一级荷载。
（3） 终止加载试验条件
当出现下列现象之一时,可终止试验：
a：后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍时；
b：锚头位移不稳定；
c：锚杆杆体断裂。
（4）锚杆验收标准：
①、在最大试验荷载作用下，锚头位移不应少于3次；
②、锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。
7.3检测成果提供
试验结果宜按每级荷载对应的锚头位移列表整理，并绘制锚杆荷载—位移（Q-s）曲线。
8、锚杆内力监测
8.1监测目的
及时掌握支护边坡施工过程中，锚杆内力（弯矩、轴力）的变化情况。当内力超过设计最大值时，及时采取有效措施，避免锚杆因内力过大，超过材料的极限强度而导致破坏，引起局部支护系统失稳乃至整个支护系统失败。
8.2监测仪器
使用钢弦式钢筋应力计和数字频率接收仪进行监测。
8.3 钢筋应力计的埋设
将钢筋应力计串联焊接到锚杆的预留位置上，并将导线编号后绑扎在钢筋上导出，从传感器引出的测量导线应留有足够的长度，中间不宜留接头。钢筋应力计两边的钢筋长度应不小于35d（d为钢筋的直径），以备有足够的锚固长度来传递粘结应力。在进行锚杆施工前应对钢筋上的钢筋应力计逐一进行测量检查，并对同一断面的钢筋应力计进行位置核定、导线编号，最好对不同位置的钢筋应力计选用不同颜色的导线，以便在日后施工中不慎碰断导线，还可根据颜色来判断其位置。
8.4提交成果
（1）锚杆内力监测点布置图
（2）锚杆内力监测记录及报表
（3）锚杆内力变化曲线图
9、抗滑桩监测
9.1监测目的
为了弄清抗滑桩的加固效果、土压力分布规律、抗滑桩的受力等，这对边坡变形机制的验证以及成因分析，加固工程设计的合理性及施工质量的检验有重要意义。
9.2监测仪器
滑动式测斜仪 、GYH压力盒 、钢筋计进行监测
9.3监测仪器的埋设应用
（1）抗滑桩水平位移监测采用滑动式测斜仪法。滑动式测斜仪可准确测出桩身水平位移的方向与大小。在抗滑桩靠山测布置1个测斜管，孔径70mm。
（2）抗滑桩桩后土压力状态监测，在抗滑桩靠山侧自桩底部1m起每隔2m桩体与桩孔壁间埋设一个压力盒，检测桩后土压力的分布规律。
（3）抗滑桩受力状态监测，在抗滑桩的靠山一侧选一根纵向受力钢筋，每隔2m焊接钢筋计，钢筋笼埋设后从混凝土初凝起，定期检测钢筋受力状态，直接检测出桩体抗弯、抗压分布情况，从而检验抗滑桩设计的合理性及加固效果。
10、监测频率
测点埋设稳定后即开始监测，一般来说监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月无明显位移即可结束。在此期间的监测频率俺下表控制。
| 时间 | 地表位移监测 | 支护结构 位移监测 | 锚索预应力 | |
| 开挖期间、暴雨和雨后数天内 | 1次/2天 | 1次/2天 | 1次/2天 | |
| 正常观测 | 1次/5天 | 1次/5天 | 1次/5天 | |
| 开挖 完成后 | 前三个月 | 1次/7天 | 1次/7天 | 1次/7天 |
| 后三个月 | 1次/20天 | 1次/20天 | 1次/20天 | |
| 竣工后两年内 | 1次/60天 | 1次/60天 | 1次/60天 | |
当出现下列情况之一时，应提高监测频率：
1 监测数据达到报警值；
2 监测数据变化较大或者速率加快；
3 存在勘察未发现的不良地质；
4 超深、超长开挖等违反设计工况施工；
5 支护结构出现开裂；
6 周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；
7 邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；
8 支护工程发生事故后重新组织施工；
9 出现其他影响支护边坡及周边环境安全的异常情况。
11、监测报警及异常情况下的监测措施
监测报警值
| 变形特征 | 边坡支护分段 | 监测警戒值 | |
| 累计值 | 变化速率 | ||
| 支护结构及边坡顶部位移水平位移 | AB段 | 30mm或3‰ | 2mm/d |
| BC段 | 30mm或3‰ | 2mm/d | |
| CD段 | 20mm或1‰ | 2mm/d | |
| DE段 | 20mm或1‰ | 2mm/d | |
| EF段 | 30mm或3‰ | 2mm/d | |
| 支护结构及边坡顶部位移竖向位移 | AB段 | 30mm或3‰ | 2mm/d |
| BC段 | 30mm或3‰ | 2mm/d | |
| CD段 | 20mm或1‰ | 2mm/d | |
| DE段 | 20mm或1‰ | 2mm/d | |
| EF段 | 30mm或3‰ | 2mm/d | |
12、监测数据处理及信息反馈
1．监测数据外业采集完成后，用计算机按相关规范软件及时进行数据处理。
2．数据处理完成后，形成监测报表；内容包括对应的施工工况、各监测点的日变形量、累计变形量、变形曲线图等基本要素。
3．正常情况下当日报表一般在第二天上午提交给委托单位。出现险情时，及时提供监测速报。
4．监测阶段性报告根据进度一般每月提交一次。
5．全部工程结束后，提交监测总结报告。
6、当日报表内容：
（1）当日的天气情况和施工现场的工况；
（2）仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等；
（3）对监测项目应有正常或异常的判断性结论；
（4）对达到或超过监测报警值的监测点应有报警标示，并有分析和建议；
（5）其他相关说明。
7、阶段性报告内容：
（1）该监测阶段相应的工程、气象及周边环境概况；
（2）该监测阶段的监测项目及测点的布置图；
（3）各项监测数据的整理、统计及监测成果的过程曲线；
（4）各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；
（5）相关的设计和施工建议。
8、全部工程结束后提交本工程监测总结报告，内容如下：
（1）工程概况；
（2）监测依据；
（3）监测项目；
（4）监测点布置；
（5）监测设备和监测方法；
（6）监测频率；
（7）监测报警值；
（8）各监测项目全过程的发展变化分析及整体评述；
（9）监测工作结论与建议。
13、监测人员的配备
本工程的监测工作实行专业人员负责制，在施工期间全面负责监测工作，保持与委托单位紧密联系；对质量进行全过程监控。
测量工作时，定人定仪器进行测量,以减小人为的误差。
14、作业安全及其他管理制度
14.1 作业安全
1、在围墙外道路上进行道路和周边建筑物变形监测时必须注意来往车辆；
2、在围栏内进行边坡监测时必须带安全帽、系安全带；
3、围栏内进行边坡监测时，必须有一人在旁进行看护。
14.2 质量保证措施
（一）变形监测
为保证监测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施：
1、进场前，组织全体人员学习监测施工的技术方案，让每个监测人员了解项目的总体要求，熟悉各自岗位的职责、技术要求和作业程序，严格按监测施工方案执行。
2、监测项目组应与设计、施工、监理工程师密切配合工作，及时向设计、施工、监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。
3、加强测点的保护工作，测点周围设置明显标志并进行编号，严防施工时损坏。
4、监测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。
5、 监测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。
6、监测设备在使用前均应经过检校，合格后方可使用。
7、各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。
8、监测数据均要经现场检查，室内两级复核后方可上报。
9、外业监测资料在内业计算前均要进行检查与复检，在保证采集数据正确的前提下方可进行计算；
10、监测工作中的相关函件、以及日常监测工作中的内外业资料等应分类装订统一管理，提交的监测成果资料应统一格式并进行签收登记。
（二）锚杆拉力实验
1、严格按照“规范”及确定的方案进行试验。
2、千斤顶要安放平稳，须使试验面保持水平。各级加荷速度宜慢，遇到降压时应立即补足，保持油压表平稳。
3、基准梁（钢梁）一端宜能自由伸缩，应最大限度减少由于昼夜温差较大而产生的变形，以免影响百分表读数的精度及逐级加载的稳定时间。
4、试验中发现异常（如停电、地基沉降过大、桩头破裂、天气恶劣等）应及时记录、汇报并与委托单位协商处理。
14.3注意事项及应急制度
本监测工作中需注意的有关事项
1、除进行常规的监测外，还需进行现场巡视，加强对地面裂缝进行观测等。
2、工程施工过程中，可能出现一些异常情况，应采取相应的应急措施。
（1）雨季：加强围护安全监测和巡视，必要时在土方开挖放坡面增设边坡位移监测点。
（2）当边坡土壁出现渗漏水时，加强坑外地下水位监测及给排水管线检查。
（3）地面裂缝：加强对裂缝处沉降监测、裂缝附近围护安全监测和巡视。
（4）监测数据持续报警：加强监测频率，出现异常时及时通知相关单位。
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