5标沉降观测方案.docx

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5标沉降观测方案

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段第五合同段

（K36+300.000-K46+400.000）

沉降观测方案

编制：

审核：

审批：

中交第二公路工程局有限公司

广东省兴华高速公路第五合同项目经理部

二○一五年八月二十日

沉降观测方案

一、编制依据及原则

1.1编制依据

（1）兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段第五合同段两阶段施工图设计；

（2）兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段第五合同段实施性施工组织设计；

（3）《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006；

（4）《工程测量规范》GB50026-93；

（5）《公路勘测规范》JTGC10-2007。

1.2编制原则

（1）确保实现数据准确有效，指导施工。

（2）严格遵守相关规范、规程和规则等技术标准并将其贯穿于整个监测过程中。

（3）结合现场监测情况及我单位承诺的工期、质量、安全等各方面要求，制定出完善的保证体系和保证措施，确保该项目的实现。

（4）建立健全质量管理体系和制度，配备监测人员进行全过程控制；测量数据符合国家、交通部现行的标准和工程建设标准强制性条文。

二、工程简介

2.1工程概况

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段是广东省高速公路网规划的“二纵线”（汕尾至江西瑞金（省界））的重要组成部分，是联络长深高速、济广高速及汕湛高速的重要联络线，并南北联通广东省高速公路网中的“一横线”、“二横线”和“四横线”，共同构筑梅州、汕尾两市的公路网主骨架，对完善广东省高速公路网具有重要意义。

本合同段路基：

兴宁至五华段第五合同段起止桩号K36+300～K46+400，全长10.1km。

路基主要分四段即起点至石下大桥（K36+300～K39+491）、琴江大桥桥尾至欧阳大桥桥头（K40+528.6～K42+038.35）、杨梅坳大桥桥尾至郑坑大桥桥头（K42+720.65～K45+156）、省道S238跨线桥桥尾至结束（K45+666.35～K46+400），路基横断面采用整体式。

另有安流互通4条匝道共计2635.776m。

2.2工程自然环境

2.2.1地形及地质情况

1）地形地貌

项目位于广东省东北部五华县，主要地貌属于粤东丘陵地带，沿线分布有盆地及河流谷地貌。

地势西南高，东北底，其中低缓丘陵区地貌海拔标高130m～250m之间，相对高差一般在50m～100m，山坡坡度一般为15˚～25˚。

丘陵区的地表侵蚀切割强烈，地形相对起伏较大。

由于受地质构造和新构造运动的影响，山地及其中的盆地和谷地多呈北东～南西方向展布。

盆地和谷地中往往有2～4级河流阶地发育。

地貌总体轮廓上表现为盆岭相间，线路总体沿五华盆地与丘陵过渡区坡脚展布，与山体和盆地、谷地斜交。

线内局部地段发育水土流失现象，山坡破面多见锯齿状、勺状、陡坎状等水土流失地貌。

2）地质情况

工作区内区域地质构造断裂构造以北东走向和东西走向者规模较大，往北东走向较强烈，偶见北西走向的断裂构造发育。

北东走向断裂中延伸较远、影响范围较大的为莲花山断裂带，其次为紫金—博罗断裂带；东西向断裂带中延伸较远、影响范围较大的为佛冈—丰良断裂带；往北东走向影响较大的断裂构造有平远—华阳—平海断裂带和蕉岭—河田—汕尾断裂带。

另外还存在一些性质不明的次生小断裂。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306－2001，项目区地震基本烈度为VI（地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s）。

场地钻孔揭露有饱和砂土层，由于场地位于抗震设防烈度为6度，根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》规定，可不考虑砂土液化的影响。

沿线出露的地层有下古生界、侏罗系、白垩系、第三系及第四系地层，岩浆岩为晚中生代燕山早期的花岗岩、花岗闪长岩等。

综合本次1:

2000工程地质调查测绘结果及1:

20万兴宁幅、1:

20紫金幅地质图及说明书资料，将沿线的地层进行了重新厘定，详细的地层层序划分及岩石组成。

2.2.2水文、气候

工作区属中低纬度南亚热带季风性湿润气候，多年平均气温20℃，1月份平均气温11.9℃，7月份平均气温28.5℃，全年无霜期300多天。

多年（1990～2000年）平均降雨量1553.0mm，年降雨量最大高达2012.3mm（1992年），时最大降雨量76.4mm，日最大降154.9mm。

降雨量季节分配不均，一般每年3月至9月为雨季，占年降雨量总量的82.7%，年降雨量变化较大，变幅达1064.2mm，时有大雨和暴雨，是地质灾害多发期。

项目所在区域水系发达，属韩江水系，河流主要有梅江及其支流五华河、琴江、宁江和地方性河流等。

梅江位于广东省东部，发源于广东紫金县的七星峒，经五华、兴宁、梅县，于大埔三河坝汇入韩江，是韩江的两条主要支流之一。

梅江流域包括广东省河源市紫金、梅州市五华、兴宁、梅县、梅江区、大埔，流域面积13929Km2。

梅江的支流主要有五华河、琴江、宁江、程江、石窟河、松源河、柚树河等。

本项目区内的主要有五华河、琴江和梅江主流。

本标段在K40+100处跨越琴江。

琴江水系支流较多，一级支流有北琴江、白泥河、周江河、五华河、大都河8条，共有98条河流集雨面积大于10km2，年平均产水总量2.552×109m3,丰水年为3.748×109m3，枯水年为1.481×109m3，水量受大气降雨影响较大，一般春夏季节降雨较多，河流水量充沛，遇暴雨满溢两岸，秋多旱季，降雨量少，河流水量锐减，河床多暴露。

公路选线所经地段大小水库众多，主要分布在线路两侧，较大的有黄枚水库、尘风坳水库、罗里社水库、耀麻水库、大吉坑水库、西坑水库等人工蓄水盆地分布。

三、观测目的、范围及内容

3.1观测目的

为了在施工中调整填土速率、预测沉降趋势、提供施工期间沉降土方量的计算依据。

同时也为了检测地表水平位移情况，以确保软基和路堤施工的安全稳定。

3.2观测范围、内容

我标段的主要内容为：

高填方路段路基沉降观测、水平位移观测。

四、路基沉降变形观测

4.1断面及点的设置原则

4.1.1同一路段、不同观测项目的测点布置在同一横断面上。

施工时，按检测仪器设置表中布设的断面、位置实施。

如下断面必须设置检测断面：

（1）软土深度较深及性质极差的路段；

（2）填土高度最高路段或填土高度较高且软土深度较深的危险路段；

（3）半填半挖及纵横向软土分布变化较大的路段；

（4）软土零星分布路段；

除上述路段外，连续、均匀分布的一般软土路段可根据处治措施和桥涵设置情况按100m左右间距设置检测断面。

具体按如下表设置。

表4.1-1高陡、软土路基监测设置及工程数量表

起讫桩号

监测断面

桩号

监测内容

监测位置

监测项目

沉降板

（块）

位移边桩

（根）

K36+410～K36+430

K36+420

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K36+830～K36+870

K36+860

高陡坡路堤沉降、变形

右侧

沉降、位移监测点

1

2

K36+900～K36+930

K36+920

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K37+050～K37+080

K37+060

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K38+120～K38+190

K38+160

高陡坡路堤沉降、变形

右侧

沉降、位移监测点

1

2

K38+270～K38+350

K38+320

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K38+550～K38+590

K38+560

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K38+750～K38+790

K38+760

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K40+570～K40+610

K40+580

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K43+390～K43+410

K43+400

高陡坡路堤沉降、变形

右侧

沉降、位移监测点

1

2

K43+650～K43+690

K43+660

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

K43+910～K44+110

K44+000

K44+100

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

2

4

K45+050～K45+156

K45+100

高陡坡路堤沉降、变形

左侧

沉降、位移监测点

1

2

DK0+360～DK0+440

DK0+380

高陡坡路堤沉降、变形

右侧

沉降、位移监测点

1

2

4.1.2测点及位移边桩、沉降板的埋设位置符合设计要求，且标设准确、埋设稳定。

观测期间对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。

4.2观测断面及点的设置

观测断面的设置及观测内容根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。

4.2.1挖方高边坡

路堑边坡变形主要监测内容：

施工巡查和地表监测。

施工巡查系施工经常性工作，需巡查施工边坡是否发生异常动态，并及时报告施工技术主管。

坡面位移的检测周期与降雨量对应，施工期间，旱季和少雨季节每月观测1—2次，雨季每周观测一次，暴雨期及雨后数天内每天观测一次。

监测工作一般可在边坡加固工程完成六个月内或当年雨季结束后三个月如无明显位移可结束。

对重点高危边坡和较大型的不良地质体边坡，在工程竣工后，视需要，检测系统应运行一段时间（1-2年）,为防止突发性灾害事件的发生，以及边坡支护工程的维护提供依据。

通过以上方案获得的信息，绘制成各种曲线和图表，提供给现场设计代表或设计院，现场设计代表或设计院根据这些信息分析设计是否合理，若不合理根据这些信息修改设计，然后反馈给施工单位；若合理则继续施工。

在施工过程中，已作好的上部边坡在原有的基础上要继续作好监控，以免下部边坡施工时对上部边坡造成的影响能及时体现，以利于采取主动的防治措施。

施工结束后，所建立的监测网应继续工作一段时间，利用监控信息监控边坡的稳定状态。

4.2.2水平位移观测

水平位移观测主要为地面水平位移。

1）地面水平位移采用位移观测边桩，位移观测边桩应根据需要埋设在路堤两侧趾部，其中一根位于坡脚处，其余位于边沟外侧。

边桩采用10cm*10cm砼预制桩。

边桩的埋设深度为1.5m，露出地面为20cm。

埋置是采用打入发，桩周应回填密实。

桩周上部50cm用混凝土浇筑固定。

在边桩顶部应预埋不易损坏的金属测头。

此外，位移边桩应做好标记并编号。

2）校核基点四周必须采用保护措施，并定期与工作基点桩校核。

3）地面位移观测仪器要求：

测距精度正负5mm，测角精度2秒。

4.2.3沉降观测

1）在施工路段埋设沉降板进行高程观测。

沉降板埋设于土路肩处。

2）沉降板观测仪器要求：

往返水准测量精度1mm/km。

3）套管及钢管应随填土填高一节节焊接接长，套管露出填土面以上50cm为宜。

4）沉降板四周应采取有效防护措施，防止施工过程中施工机械撞坏沉降观测设备。

5）观测钢管外径为4cm，管壁厚4mm；套管外径为10cm，管壁厚4mm；底座钢板厚10mm。

具体布置详见以下大样图。

4.3频率精度要求

4.3.1沉降变形的水准测量精度为1mm，读数取位至0.1mm。

4.3.2路基沉降观测的频次不低于下表的规定。

当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。

表4.3-1路基沉降观测频率表

观测阶段

观测频次

填土期

每日观测1-2次

填土间歇期

每日1次

预压期第1个月

隔日观测1次

预压期第2个月-第3个月

每日1次

预压期第4个月至卸载

隔日观测1次

卸载期

每日1次

上路面期

每日1次

上路面结束至项目竣工验收

每季度观测一次

五、沉降变形测量要求

5.1一般要求

5.1.1沉降变形观测根据《公路勘测规范》的要求，沉降变形观测网按一等变形测量等级技术要求建立，沉降变形观测点的水准测量采用二等变形观测测量技术要求。

5.1.2建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。

高程采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。

全线二等水准测量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，统一规划为二等水准基点上。

5.1.3所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。

5.1.4各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。

5.1.5参与观测的人员必须经过培训才能上岗。

5.2观测水准基点、工作基点、沉降变形点的布设要求

5.2.1观测水准基点的布设

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点为沉降观测基准点。

5.2.2工作基点的布设

要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程的传递点，工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

5.2.3沉降变形点的布设

直接埋设在要测定的沉降变形体上。

点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。

监测网由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。

为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。

定期复测按每半年进行一次，并结合精测网复测进行。

5.3沉降变形观测主要技术要求

5.3.1沉降变形观测网主要技术要求

表5.3-1沉降变形观测网的主要技术要求

等级

相邻基准点高差中误差（mm）

每站高差中误差（mm）

往返较差、附合或环线闭合差（mm）

监测已测高差较差（mm）

使用仪器、观测方法的要求

二等

1.0

0.3

≤0.6√n

≤0.8√n

DS05或DS1型仪器，按暂行规定二等水准测量的技术要求施测

5.3.2沉降变形观测点的精度要求和观测方法

表5.3-2沉降变形观测点的精度要求和观测方法

等级

高程中的误差

（mm）

相邻点高差中误差（mm）

观测方法

往返较差、符合或环线闭合差（mm）

一等

±0.5

±0.3

按国家一等精密水准测量

≤0.3√n

5.4水平位移监测要求

5.4.1水平位移监测网

采用独立坐标系统按三等精度要求建立，并一次布网完成。

利用控制点和加密点，事先水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

5.4.2水平位移监测技术要求

水平位移监测网主要技术指标符合表5要求。

表5.4-1水平位移监测网主要技术指标表

相邻基准点的点位中误差（mm）

平均边长

（m）

测角中误差

（”）

最弱边相对中误差

作业要求

+6.0

﹤350

+1.8

≤1/70000

按国家三等平面控制要求

﹤200

+2.5

≤1/40000

六、观测仪器及人员组成

6.1仪器配备

表6.1-1仪器设备配备表

序号

设备名称

品牌

型号

精度

数量

用途

1

电子水准仪

瑞得

DL-201

1.0mm

1套

沉降

监测

2

全站仪

徕卡

TS06

测距：

2mm+2ppm*D

测角：

2"

1套

水平位移监测

6.2人员组成及职责

成立沉降观测组，成员包括测量队长（杨剑伟）一人，观测人员二人（赵宏磊、董文杰）。

赵宏磊负责沉降观测的技术要求及技术交底；董文杰负责沉降观测及沉降各册资料的报审及整理，合格后交资料员归档。

七、测量观测资料整理及提交资料

7.1一般要求

7.1.1观测资料应齐全、详细、规范符合设计及细则要求。

7.1.2人工测试数据，必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份；自动采集测试数据应及时在计算机内备份。

沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。

观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。

7.1.3按照提交资料要求及时整理、汇总、分析，按有关规定整编成册。

7.2资料整理

7.2.1沉降观测资料表

1）工点沉降观测断面、点布置表；

2）沉降板观测资料汇总表；

3）绘制路堤施工过程和完成后填土高—时间—沉降曲线；

7.2.2观测点的平面、纵断面和横断面布置图及控制点与观测量。

7.2.3标石、标志规格及埋设图

7.2.4仪器检测及校正资料

7.2.5平差计算、测量成果质量评定资料

在路基填筑过程中，对路基地基变形观测，每个月将观测以电子文件形式及时报给监理业主单位，以便进行工程中的沉降发展情况分析，并提出建议。