边坡监测方案.docx
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边坡监测方案
舟山国家石油储备基地
第一期项目岙山基地工程
边坡监测方案
宁波工程勘察院
二00六年一月
舟山国家石油储备基地
第一期项目岙山基地工程
边坡监测方案
院长：
陶灵法
总工程师：
陶灵法
项目负责：
赵平川
编写：
丁传庭
审核：
陶灵法
宁波工程勘察院
二00六年一月
国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡
监测方案
一、编制依据
1、《国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡支护施工图设计》（2005年9月）；
2、国家行业标准：
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
3、国家标准：
《锚索喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
4、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）；
5、《边坡工程处置技术》，人民交通出版社2003年10月；
6、《岩土锚固技术手册》，人民交通出版社2004年5月。
二、工程概况
岙山国家石油储备基地位于舟山市定海区临城街道岙山岛海防村,设计规模为500万立方米，总占地面积1418900平方米，布置10万立方米储油罐50个，总建筑面积13956平方米，设计总概算约40亿元。
根据国家发改委的部署，该项目由中化集团公司负责建设。
岙山基地现有21座储罐,总容量达158万立方米。
岙山基地年作业天数可达300天以上，航线可达国内主要港口和国外各大港口，具有面向长江三角洲和沿海经济带、背靠东南沿海、服务全国的独特区位优势，是我国重要的国际油品中转基地。
油库基地四周均为火山碎屑岩组成的低丘陵地貌,共分布有1#～10#等10个山头,拟建的9个储油罐组中有8个罐组（1#、3#～9#罐组）与山头相切,其中8#、9#罐组东侧的2#山头由于受场地限制，该边坡按坡率1:
0.5、每级坡高10m、台阶宽2m进行放坡开挖，2#山头与3#山头间边坡坡率由1:
0.5向1:
0.8渐变,其余山头分多级放坡，每级坡高为10m，坡率为1:
0.80。
对2#、3#山头拟采用锚索+锚索综合加固，其具体加固措施为：
1）对2#山头边坡削坡坡率为1:
0.5及1:
0.5向1:
0.8过渡坡段潜在滑动岩体进行锚索+锚索加固。
每一级边坡设置二道应力分散型预应力锚索，锚固段长6m；每孔9根7φ5钢铰线，锚索工作拉力为1064kN，锚索孔径130mm，俯角15°º，间距5m×5m，梅花型布置。
锚索间设置长5m的全长粘结型水泥砂浆锚索，锚索俯角15°º，锚索孔直径100mm。
2）对2#山头坡率为1:
0.8坡段，采用全长粘结型锚索进行加固，锚索俯角15°，锚索孔直径100mm。
3）对3#山头边坡潜在滑动岩体进行锚索+锚索加固。
每一级边坡设置二道预应力锚索（锚索长度详见设计图），采用压力集中型预应力锚索，锚固段长6m；每孔6根7φ5钢铰线，锚索工作拉力为682kN，锚索孔径130mm，俯角20°º，间距5m×5m，梅花型布置。
锚索设置方式与2#山头边坡坡率为1:
0.5坡段设置方式相同。
目前，根据现场调查在2#山头锚索（杆）孔已经施工了总工程量的80％,三根试验锚索也已注浆保养达到了试拉的要求。
根据设计要求，本次边坡监测重点为：
1．坡体的水平位移和垂直位移；
2．锚索预应力监测。
三、监测机构及人员
（一）监测机构图
（二）监测人员
姓名
年龄
学历
专业
职称
赵平川
38
本科
岩土
工程师
丁传庭
26
本科
测量
助理工程师
王若南
22
中专
测量
测工
赵长丰
23
中专
测量
测工
四、监测目的、内容、布设及要求
（一）监测目的
监测工作的主要任务是边坡变形监测、施工安全监测和防治效果检查监测。
在充分利用现有监测设施基础上，突出重点，建立较完整的监测剖面和监测网，使之系统化、立体化。
整个监测系统包括监测仪器、数据采集、存储和传输、数据处理、信息反馈等环节，以便能及时、快速对边坡变形破坏进行分析反馈。
（二）监测内容
根据《国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡支护施工图设计》要求本工程监测内容如下：
1、地表位移观测
边坡在施工开挖和形成边坡后是否稳定最有效的掌握办法是在可能出现滑坡、崩塌的剖面线上布设监测点进行长时间的变形监测，常用高精度的全站仪、经纬仪、水准仪等进行测量，本次监测项目
由于工地实际情况，坡度较陡且边坡设计预留马道在施工过程中没有能达到设计要求,实际马道都极窄（有的位置不存在），按原监测方案监测时今后的观测人员无法攀行至各监测点。
根据实地踏勘，与设计沟通后本监测方案在原先布设的基础上根据相应规范适当修改。
即在2#、3#山头沿最高处为中心，总长580米的边坡上每50米左右布置一条监测剖面线，即在与边坡垂直的方向上共布置8条剖面线，山顶局部有高低处，按照现场做适当调整，最后形成了一个共45个监测点组成的以8条监测剖面线和坡面顶为监测重点的的水平位移监测网，监测点的布置如附图所示。
2、锚索预应力监测
按照设计要求在施工的锚索中由业主、监理、设计等有关人员确定的位置埋设锚索监测计，本工程共埋设的MSJ-3振弦式锚索测力计的个数约90个。
具体为2#山头采用的是应力分散型预应力锚索，锚索工作拉力为1064KN，3#山头采用的是压力集中型预应力锚索，锚索工作拉力为682KN。
（三）监测要求
1）首次观测成果是各周期观测的初始值，应具有比各周期观测成果更准确可靠的观测精度，宜采取适当增加测回次数的措施。
2）应定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成果发生怀疑时，应随时进行检核和分析。
3）观测前，对所有的仪器设备必须按有关规定进行检校，并作好记录。
导线测量和水准测量网、站及测回路线等应事先做设计。
4）使用同一仪器和设备，相对固定观测人员,和观测时间。
5）采用相同的观测路线和观测方法。
6）尽可能在基本相同的环境和条件下工作。
7）原始记录应说明观测时的气象情况、施工进度和荷载变化，以供稳定性分析参考。
五、观测设备及工作原理
（一）仪器设备
1、计算机：
联想P4便携式笔记本电脑。
2、莱佧（Leica）电子全站仪。
3、苏州一光DS２水准仪。
4、ＦＳ－１型平板测微器。
5、2m铟钢沉降变形监测专用尺。
6、JD-zx-1振弦式频率仪。
7、振弦式锚杆（索）测力计
（二）边坡水平位移与沉降（垂直）位移监测
1、平面与高程系统（甲方提供）
平面采用工地现有坐标系。
高程采用工地现有高程基准。
2、起算数据
平面与高程起算数据采用原有控制点成果，平面采用一个起算点坐标及一条起算方位，高程采用一个点的高程。
3、水平位移与垂直沉降监测等级及技术要求的确定
按《工程测量规范》根据工程实际情况，水平位移变形测量等级拟定为四等，精度要求如下
等级
测角中误差（＂）
角度测回数DJ2
测距测回数
同一方向值各测回较差（＂）
同一距离值各测回较差（mm）
导线环闭合差（＂）
最弱边相对中误差
四等
≤2.5
6
4
9
5
≤5√n
≤1/40000
垂直位移变形测量等级拟定为二级，精度要求如下
等级
水准标尺
观测次数
前后视较差（m）
前视累积差（m）
视线离地面最低高度（m）
基辅分划读数差（mm）
基辅分划所测高差之差（mm）
往返较差环闭合差（mm）
二等
因瓦
往返
≤1
≤3
0.5
≤0.5
≤0.7
≤4√L
各观测记录应认真仔细，字迹工整，清晰，划改符合《工程测量规范》要求。
4、水平位移和垂直沉降监测点及基准点的设立
本次边坡水平位移与沉降监测点设为同一个点，共计45个点。
监测点观测标志现场浇制，在观测墩表面建立一个强制对中觇标。
点的编号从JC1～JC45。
在通视条件良好且不受车辆影响的地点设置不少于3个基准点（编号A1、A2、A3、、、）基准点采用现场浇制并建造强制对中观测墩，其中一个点放置全站仪，另一个作为后视点，还有一个点作为备用和检查点（在前面有控制点被破坏时使用）,在监测工程开始时首先布置和测出这几个基准点的坐标,其次根据现场的实际地形地藐设置测量工作站点，各工作站点之间要两两通视，不允许在工作站点上再支站,确保监测的成果能达到所要求的精度。
无论是布设工作站点还是布设边坡上的监测点均要求按测量埋点的要求埋设好永久的点位，尽可能采用现浇,观测标志的高度以在相邻点上能通视为最低限度。
监测点在边坡支护过程中如果被破坏，应及时补点，补点后及时观测。
基准网点埋设后联系业主通知其各相关部门注意保护。
各设置点埋设7天后进行使用。
5、水平位移监测网测量
水平位移监测网根据本节技术要求确定为按四等导线要求观测。
水平位移监测采用极坐标法测定监测点的平面坐标，通过定期观测，比较各期的坐标变化来计算水平位移方向和位移量。
观测要求：
水平角左右角各测3测回，共6测回，同一方向值各测回间较差应≤9＂，距离测4测回，每测回4次读数，同一距离各测回间较差应≤5mn。
监测点点位精度分析：
其中
优于2.5＂，S最大边长240米，ρ=206265″，
优于3mm。
最弱
，能满足不大于6.0mm设计要求。
根据工地实际情况，若有条件不同时，可以增加测回数提高精度。
6、垂直沉降监测基准网测量
垂直沉降监测基准网根据本节技术要求确定为二等水准测量要求观测。
垂直沉降监测基准网与水平位移监测基准网同步观测。
垂直沉降测量应设计成闭（附）合水准网精密测量，利用三角高程测量方法，增加测回数，优化平差方法提高观测精度。
本工程按二等水准测量标准进行外业观测，内业计算和分析。
结合水平位移监测网测量的数据及时观察基准点是否稳定，以保证观测数据的有效、准确。
7、水平位移和垂直沉降监测
水平位移监测采用极坐标法测定监测点的平面坐标，通过定期观测，比较各期的坐标变化来计算水平位移方向和位移量，垂直沉降监测也是采用定期观测，测量监测点的高程，比较各期的高程变化来计算垂直沉降量。
由于本工地无预留马道使观测人员无法攀登到观测点，同时工地现场多种施工项目交织进行，人员车辆的流动，基点的稳定性，通视的条件等都很发杂，所以我们采用精密电磁波测距三角高程方法测量监测点，同时使用小角度观测法验证数据的准确性。
具体操作是，首次测量时我们使用棱镜直接观测各测点，得出初始值，并得到平距，后期观测时利用角度得到了水平角和垂直角。
利用三角高程测量方法可以计算出相应数据。
即我们需要的坐标和高程值。
当距离较远时可以增加测回数以提高精度，测量时尽可能剔除偶然误差,注意减少系统误差的影响。
要求：
垂直角平距超过180m，往返观测，150-180m范围内测8测回，150m以内测6测回，测回间指标差较差应≤7＂，测回间垂直角较差应≤7＂监测点高程精度分析：
当距离不超过180米，最弱
=1.8mm
监测点中最长边为240米，此时单程
=2.6mm，往返测
=1.8mm，可见测量精度可以达到设计要求。
若施工现场有不满足条件处，则需增加测回数，优化平差方法提高精度。
垂直沉降监测与水平位移监测同步进行。
（四）锚索拉力监测
1、测量仪器
⑴、JD-zx-1振弦式频率仪
⑵、MSJ-3振弦式锚索测力计
2、锚索测力计的埋设
锚索力监测是根据锚索上的反力来推算其应力的,常用振弦式锚索测力计的频率监测来计算锚索受力,在这类监测工作中的难点主要在测力计的制造质量和测力计的埋设上。
开展该工作首先要到有资质厂家定制生产合格的测力计,其次要对厂家交付的测力计进行复验,检查厂家交付的监测计是否合格和各测力计的仪器标定参数是否正确;再次要提早做好测力计的埋设准备工作（测力计
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