开挖边坡施工期临时位移观测施工方案.docx
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开挖边坡施工期临时位移观测施工方案
湖南省涔天河水库扩建工程电站和右岸洞群
土建施工与机电安装工程
右岸洞群进口开挖边坡施工期
临时位移观测施工方案
（厂房【2014】技案019号）
批准：
审核：
编制：
中国水利水电第十一工程局有限公司
涔天河厂房洞群工程项目经理部
2014年8月
目录
一、概述0
二、编制依据0
三、观测内容和要求0
四、观测程序1
五、观测过程和方法2
5.1测点布置2
5.2观测点埋设3
5.3观测方法4
六、监测设施保护4
七、点位精度估算4
7.1点位平面精度估算5
7.2点位光电测距三角高程精度估算6
八、观测要求7
九、钢直梯制作安装7
十、主要工程量及人员配置8
10.1主要工程量8
10.1主要人员配置8
一、概述
目前右岸洞群进口边坡正在开挖，同时根据设计工作联系单《关于大坝及右岸洞群进口开挖边坡进行施工期临时位移观测的通知》（HND/B032s-04-大坝-12），为了及时掌握施工期边坡变形情况、指导边坡工程施工、了解其变形规律和发展趋势,确保边坡安全稳定，特在已形成开挖坡面上埋设10个临时位移观测测点，并定期量测测点位移,以便针对边坡的变形状况，及时提出处理方案和措施，确保工程施工安全。
根据设计要求，测点埋设及施工期边坡变形临时观测等工作由我部完成，现特编制本方案指导右岸洞群边坡进行临时观测及相应安全通道建设。
二、编制依据
1、《混凝土大坝安全监测技术规范》DL/T5178-2003
2、《国家三角测量规范》GB/T17942-2000
3、《工程测量规范》GB50026-2007
4、《湖南省建筑施工安全质量标准化图集》
三、观测内容和要求
1、观测内容为右岸洞群边坡进行人工巡视、裂缝观测、坡面位移观测。
（1）人工巡视和裂缝观测：
人工巡视是一项经常性的工作，将安排专人坚持每
天进行巡视。
当坡体表面发现裂缝时及时在裂缝处埋设裂缝观测装置，通过观测裂缝的变化过程和变化规律来分析坡体的变形情况和破坏趋势。
（2）坡面位移观测：
根据要求设置坡面变形观测点，利用精度为2″的全站仪进行观测。
通过数据处理分析，分析坡面几何外观的变化情况，绘制坡面各点在施工过程中的水平位移变化情况，从而了解边坡滑动范围和滑动情况，提供预警信息，它是一种简单，直接的宏观监测方法。
2、本方案采用的测量仪器为徕卡TCR802型全站仪，，仪器技术指标如下表所示：
徕卡TCR802技术参数
仪器名称
徕卡TCR802
望远镜放大倍率
30X
成像
正像
最小显示（H&V）
1"
精度（H&V）
2"
补偿器
自动双轴补偿器，补偿范围±4'
测距范围免棱镜
250M
一个AP01棱镜
3500M
三个AP01棱镜
4500M
最小显示 精测/粗测/跟踪
0.001m/0.001m
精度 棱镜
±（5+2×10-6·D）mm
视准差
1"
横轴误差i
1.4"
指标差
50"
一侧回垂直角标准偏差
0.47"（限差2"）
3、位移观测精度控制在5.928mm以内。
4、水平角采用方向观测法，每次测量进行两测回，半测回归零差限差8″，同一方向值各测回互差限差9″。
5、垂直角在测量水平角的同时进行，每次测量进行两测回，同一方向垂直角互差不得大于10″。
6、位移变化量的正负号规定
测点位移变化量的正负号遵循以下规定：
（1）、水平位移：
向x正向为正，向y正向为正，反之为负。
（2）、垂直位移：
下沉为负，上升为正。
7、人员配置
观测人员配置主要配置测点埋设施工人员8名，辅助施工人员根据现场情况安排。
日常观测测量人员4名。
四、观测程序
边坡监测工作与边坡施工需要反复交叉开展，为了使边坡监测工作与边坡施工作业协调一致，特制定如下观测程序：
五、观测过程和方法
5.1测点布置
根据设计要求右岸洞群进口边坡测点位置表，利用全站仪对测点进行临时观测，观测点基本坐标见下表。
临时位移观测点基本坐标
项目
坐标X（m）
坐标Y（m）
高程（m）
1#观测断面
1#测点
82763.31
67055.14
275
2测点
82775.15
67056.29
300
3#测点
82795.54
67058.28
324
4#测点
82822.77
67060.92
354
2#观测断面
（1#泄洪洞轴线）
5#测点
82774.86
67093.10
300
6#测点
82790.67
67090.22
324
7#测点
82821.63
67084.56
354
3#观测断面
8#测点
82757.81
67112.69
375
9#测点
92765.96
67128.48
300
10#测点
82773.58
67143.23
324
5.2观测点埋设
根据设计要求，观测点在开挖边坡马道边缘浇筑尺寸为40*40*30cm的观测墩，采用C25砼浇筑，由人工将各材料运至测点附近拌和浇筑。
观测墩中心预埋棱镜连接杆，连接杆应露出混凝土面10cm。
观测点埋设完毕后，稳定1-2天之后再进行初测。
坡体上的监测点同样按照上述方法埋设。
监测基点设置在稳定的区域并远离监测坡体，避免在松动的表层上设点。
图表中所列坐标放样时可根据地形条件、通视条件、交通条件等，经与现场地质人员沟通，可进行局部调整。
观测点编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#，观测点平面布置见下图：
5.3观测方法
1、以观测基准网建立独立直角坐标系和假定高程系统，测量出各个基准点的坐标和高程。
2、分别自两处观测桩采用极坐标或边角前方交会法对变形观测测点进行观测，测量出各个变形观测点相对于基准点的水平角、倾角及斜距，然后解算出变形观测点的坐标值及高程。
3、以第一次观测数据为基准值，将后期观测值与基准值进行比较，得出各个变形观测点的位移变化情况。
4、在仪器设备安装就绪后及时读取初始读数，并按设计要求和监理人批准的监测规程和监测频次进行施工期观测，观测期间外部变形测量中误差应满足设计要求；如发现异常情况，及时上报，并在24小时内提出书面报告；尽早进行基准值观测。
5、为保证观测数据可靠性，提高观测精度，尽量采用同人、同仪器、同观测方案、同观测路线。
按时进行周期观测，必要时按监理人要求进行加密观测，对异常观测值和位移量及时进行检测。
6、加强现场巡视检查，既要定期进行全面检查，更要对异常点进行重点巡查，在雨季、洪水期、施工爆破开挖期要加密进行。
六、监测设施保护
监测仪器的完好性对监测工作十分重要，必须采取有效措施对现场所埋设的仪器与测点进行保护，对损坏观测点，在监理确认下进行及时修复，并做好修复记录，采取以下保护和恢复措施。
1、在监测点处竖立标示牌，在标杆上作醒目的警示，尽量减少外露测杆数量。
2、做好施工期间现场指挥管理工作，避免仪器或测点破坏，对于裂缝测点或坡面测点的损坏应在2日内修复，确保监测数据的连续性和有效性。
七、点位精度估算
根据设计坐标，距观测基点最远监测点为进口4#点，精度估算以最远点作为最弱观测点进行精度估算。
4#点距已知基准点JZ-1（注：
以施工控制网点CTH8为JZ-1）平距为297.565m、基准点JZ-1到基准点JZ-2（注：
以施工控制网点CN04为JZ-2）距离为414.613m，根据地形图可知两点间高差约为88.539m，其斜距为310.458m，观测竖直角约为16°34′12.38″。
7.1点位平面精度估算
（1）仪器视准轴误差和横轴倾斜误差对点位精度的影响：
式中:
c—仪器视准轴误差
仪器横轴倾斜误差
α—两点位之间竖直角
（2）仪器对中误差对点位精度的影响：
B
式中:
s1—两个基准点之间距离
s2—基准点JZ-1到4#之间距离
e—偏心距，取值1mm
ρ—常数206265″
（3）目标偏心误差对点位精度的影响：
式中:
d1—照准棱镜误差，取5mm
s2—基准点JZ-1到JZ-2之间距离
ρ—常数206265″
（4）测距中误差：
式中:
d—水平距离较差，取仪器测距固定误差
P—距离测量的先验权，
，
按仪器标称精度计算。
n—测边数取1，
（5）测角中误差：
式中:
△—左、右角之和与360°之差，
n—测站数，取1
注：
盘左观测一次取2倍一侧回中误差作为测角中误差
（6）平面点位误差分析：
式中:
S—斜边长
α—垂直角
—测距中误差
7.2点位光电测距三角高程精度估算
式中:
α—垂直角
—测距中误差,
S—斜边长
—垂直角测角中误差，
（盘左观测一次取2倍一侧回中误差作为测角中误差）
ρ—常数206265″
R—地球曲率半径6369000m
—大气折光系统测量误差，取0.13
—仪器高测定误差，取2mm
—棱镜高测定误差，取2mm
由以上计算可知进、出口边坡监测点最弱点平面点位精度估算为±5.928mm，光电测距三角高程点位误差精度估算为±2.828mm。
八、观测要求
根据《关于大坝及右岸洞群进口开挖边坡进行施工期临时位移观测的通知》要求，对施工期位移监测项目的测次要求、天气情况以及观测测次按以下条款执行：
1、观测方法及设备按相关测量及监测规程规范执行，位移观测精度控制在5.928mm内，
2、测量频次要求：
一般情况下每周进行一次观测，遇大雨、施工爆破或边坡位移加速等不利情况时相应加密观测频次至每天一次。
3、特殊情况下的观测频次按照业主、监理的书面要求进行。
4、每月以纸质文件和电子版的形式向设计单位提供观测资料。
九、钢直梯制作安装
为方便观测人员工作需要及边坡上下安全需要，需在现场设置钢爬梯做为临时位移观测上下通道，根据联系单右岸洞群进口边坡测点位置表显示，其中1#观测断面和2#观测断面在同一水平面上，根据需要拟在1#断面及3#断面布置固定爬梯。
钢爬梯踏步采用Φ48mm钢管，净宽60cm，踏步间距30cm（斜长），与边坡系统锚筋桩连接固定，主杆与踏步固定采用十字卡扣进行连接；安全护笼骨架采用Φ16钢筋进行焊接，护笼直径为75cm，安全护笼在底部1.7米位置开始设置，间距为1.2m设置一个钢筋箍圈，竖向加固筋间距30cm设置，在护笼外部采用安全防护网进行满铺。
爬梯加工示意图如下（单位mm）：
爬梯需固定在已形成的锚筋桩上，固定采用焊接方式进行，与边坡锚筋桩固定时每隔3m设置一个连接点，并保持梯子不歪斜、扭曲、变形及其它缺陷。
在安装制造时确保梯子及所有部件无锐边、尖角、毛刺等其它可能对人员造成伤害或妨碍其通道的外部缺陷，为减少梯子的锈蚀和腐蚀，对梯子分别进行涂刷涂防锈漆和红白反光漆。
十、主要工程量及人员配置
10.1主要工程量
根据施工内容，本次施工主要工程量如下：
主要工程量
名称
型号
单位
工程量
备注
钢管
Ф48mm
m
1000
钢筋
16mm
t
2
安全防护网
标准
M2
300
十字卡扣
个
2100
砼
C25
m³
1
10.1主要人员配置
见人员配置表10-2。
表10-2人员配置
序号
工种
人数（人）
备注
1
普工
12
2
焊工
4
3
技术人员
2
4
测量人员
4
5
电工
1
升级会员 