白龙庵隧道出口端仰坡监测专项方案

张桑高速公路第六合同段白龙庵隧道出口端仰坡监测专项方案中铁十局集团第二工程有限公司2015 年 1月 5 日1项目概况2、场地工程地质条件2.1地形地貌2.2地质构造 2.3地层岩性2.4水文地质条件3、编制依据4、监测方案主要监测设备拟布设监测工作量5、项目部组织机构 5.1监测测量人员6、监测工作程序6.1 监测程序6.2 监测资料的报送程序7、质量保证措施 8安全与文明施工9、监测资料及报告的提交10、附图表白龙庵隧道出口端仰坡监测专项方案1、项目概况在建湖南省桑植至张家界高速公路其标准为山区双向四车道高速公路，设计时速 80km标准路基宽度24.5m。张桑高速公路第六合同段白龙庵隧道张家界端出口位于一丘陵坡脚位置，隧道出 口紧接茅溪河大桥，隧道于出口端左右线小净距分离，距离约15m。张家界端隧道出口附近ZK38+080- ZK38+250n段所处仰坡位置，施工图详细工程 地质勘察报告（“湖南省交通规划勘察设计院”以下简称“设计院”）在白龙庵隧 道工程地质勘察报告中描述“该段处在一顺向坡，存在顺向滑动的可能，压碎岩最 深厚度达到30m边坡稳定性极差，边坡易沿压碎岩与中风化砂质页岩界面产生顺坡向 的潜在滑动，应进行坡体加固”。根据设计，该仰坡设计处治方法为：隧道左右洞出口左右侧分别设置一根 2X 1.5m 抗滑桩，桩长22m桩顶部设置4根锚索；抗滑桩以上仰坡坡面采用锚索+框架梁护坡， 顺路线走向设计锚索 22 排，垂直路线方向 16排，网格间距 4X6m。该边坡高度大，地质条件不良，地质环境极为脆弱，高速公路施工可能诱发产生 较大规模的滑坡，加之高速公路构筑物处在该段边坡体上，一旦产生规模较大的失稳， 致灾后果将极为严重，因此，该段边坡要求的安全等级极高，安全风险大，鉴于此， 设计提出了对本边坡监测的相关技术要求，以指导动态设计和信息化施工。为了有效 保证白龙庵隧道出口及茅溪河大桥施工及运营安全，项目部对ZK38+08CP ZK38+250m段边坡进行施工前期及施工期的监测工作。2、场地工程地质条件2.1 地形地貌 项目区地貌类型属构造剥蚀丘陵地貌，路线呈北西偏南东向走向，白龙庵隧道 张家界端出口位于丘陵坡腰近坡脚的坡脊位置，隧道出口标高约264m顺路线大里程沟谷地面标高约220m路线小里程侧坡顶标高约 420m出口洞门仰坡自然坡度一般 2535,局部位置坡体起伏较大。垂直路线大里程侧沟底为茅溪河，属澧水支流。2.2地质构造根据1:20万大庸幅区域地质调查报告和区域地质图及 前期勘察报告分析，隧道进口 外侧河谷附近发育一背斜构 造，该背斜构造延伸约i5Km 在路线附近，背斜核部走向约50 ,隧道出口附近发育一顺 坡向的次生断裂，断裂内岩体破碎，为压碎岩2.3地层岩性根据前期勘察资料，该段地层岩性自上而下描述如下:(1) 第四系全新统碎石：褐色，稍密，厚度约 0-3m，主要分布在该里程段上体表层(2) 志留系下统龙马溪群砂质页岩：中厚层状，其中：强风化层，呈褐黄色，岩质软弱，岩体破碎，一般层厚5-9m；中风化层，呈青灰色，青褐色，裂隙发育，裂隙面上附褐色、红色浸染物，岩质较软弱，岩体破碎，厚度约231.1-38.7m ；微风化层，呈青灰色，节理裂隙不太发育，岩质较坚硬，岩体较完整，岩芯大部 分呈柱状，少量块状。(3) 构造岩压碎岩：母岩为砂质页 岩，节理裂隙密集发育，受 构造左右，岩体极破碎，岩 体部分被压碎呈角砾状，碎 块状，碎石状。坡脚便道开挖后揭露 的地层情况如下照片：2.4水文地质条件勘察区内的地表水主要为隧道进出口茅溪河水，水量较大。地下水按赋存的介质可划分为基岩裂隙水、岩溶裂隙水、隧道址区基岩为砂质页 岩、灰岩，强风化岩节理裂隙为张开状，中风化节理裂隙部分为张开状，属弱透水层。 微风化岩节理裂隙多为闭合状，属微透水层。岩溶裂隙水主要赋存于灰岩溶蚀裂隙、裂缝及溶洞中，地下水的水量与岩溶发育 程度有关。由于隧道区灰岩中岩溶较发育，判断岩溶水水量较大。3、编制依据本次监测工作主要依据以下技术规范和资料：3.1 技术规范1、建筑变形测量规范( JGJ 8-2007 )；2、滑坡防治工程勘察规范( DZ/T0218-2006)；3、建筑边坡工程技术规范( GB 50330-2013)；4、公路路基设计规范( JTG D30-2004)；5、公路工程地质勘察规范( JTGC20-2011)；6、工程测量规范( GB500262007)；7、崩塌、滑坡、泥石流监测规范( DZ/T0221-2006)。3.2. 勘察、设计资料张桑高速公路第六合同段白龙庵隧道工程地质勘察以及施工图设计资料。4、监测方案4.1 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) 评价边坡施工期以及使用过程中的的稳定性，并作出有关预测、预报，为相 关单位提供可靠的预报数据，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较为可靠、及时的支持，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。4.2 监测项目 依据业主单位及设计要求，本工程根据现场实际情况及动态化设计和信息化施工 的监测要求，本次监测拟监测的主要工作内容有：地表水平位移和垂直位移监测、地 表裂缝监测等。（1）地表水平位移和垂直位移监测：结合场地工程地质条件、构筑物重要性及特点、监测预报时效性等因素综合考虑，地表水平位移及垂直位移监测布设GPS全天候监测点，通过GPS全天候位移监测点的累计沉降量、沉降速率和累计位移量、位移速 率变化特征来准确分析边坡坡面及坡顶变形情况。（2）裂缝监测：裂缝监测以人员巡视为主，在有裂缝出现的断面作为重点观测断 面，结合其它监测成果综合分析。4.3 监测方法、仪器 采用传统边角测量方法进行边坡地表位移监测，监测点埋设简单，但受天气影响 大，降雨及有雾天气条件下无法观测，且其基准点必须布置在边坡对面稳定区域，需 与监测点通视，基准点的位置选取有一定的困难，同时该方法监测野外工作量大，每 周期监测时间长。采用GPS监测方法进行监测，则具有以下主要优点： 不受气候条件的限制，能在台风、大雾、暴风雨等恶劣天气条件下全天候 进行工作； 监测点与已知参考点间无需通视； 自动化程度高，能够进行实时动态监测； 不同监测点可以进行同步测量。作为一种全新的变形监测方法，GPS具有其独特的优越性，它克服了传统的变形 监测方法的众多缺陷。由于滑坡的变形比较缓慢，所以 GPS用于滑坡变形监测常采用 周期性重复测量和连续静态测量方式。前者按照一定周期（如：一周一次）进行野外 采集静态测量数据，然后回到室内下载数据并进行静态后处理；后一种方式则是从采 用静态测量模式，但全天候观测，按一定时长将每天观测数据分成N个时段进行解算。该方法易于实现自动化测量，仪器数据采集、数据传输到数据处理全部自动处理，一 旦系统建立，无需人工到现场进行作业，非常适用于处于危险期或在恶劣天气及高速公路运营期等条件下的滑坡监测，达到近实时的监测要求。本次监测拟对地表位移监 测点采用我公司自主研制的 GPS自动监测系统进行监测。该 GPS自动监测系统采用该 定位模式即为GPS连续静态测量模式，基准点及监测点上安装的GPS接收机同步观测, GPS接收机接收的观测数据经GPRS专输模块，通过移动GPR删络发送至远程的数据处 理和分析中心的计算机（或称服务器）上，服务器的DataLogCenter软件负责接收采集观测数据，并按设计观测时段长（可随意设置，一般为3h24h）将数据记录，自动生成相应的观测及导航文件。GDM软件自动基线解算，计算监测点位移，同时还具有 可视化、数据管理及分析等功能。DataLogCenter 软件界面GDM软件界面（二） 地表裂缝监测裂缝监测以人工巡视为主，对于坡面地表发现的裂缝应分条进行编号，每条裂缝 的两端、拐弯、中部和最宽处的两侧，应设立成对观测标志，并编号；用钢尺测定成 对标志间的距离，变换尺位两次读数，读至 0. 5mm其差值不应大于1 mm裂缝的观 测周期，视裂缝的发展情况而定，一般每月观测1次，当裂缝发展较快时，应增加观测次数。把观察到的裂缝的走向同位移监测成果相对比，对出现裂缝的断面要格外引 起重视。裂缝标志点的埋设应符合相应规范要求，裂缝的形状、宽度应测绘到监测点平面布置图上，从裂缝出现到观测结束，应施测3次裂缝平面图主要监测设备设备名称设备型号使用部位双频双星接收机（套）M300地表位移小钢尺、游标卡尺、测缝塞尺广陆300mm地表裂缝说明：所有用于本项目的仪器设备均应经过国家计量检定单位的检定，并检验合格。观测前, 还须对仪器进行常规检查。拟布设监测工作量监测内容监测类型数量监测点编号备注地表位移沉降监测GPS监测点4G-1、G-2、G-3、G-4GPS监测基准点1GJZ-14.4、监测点布置监测点的布置原则是：基准点选取在本身稳定的地段，GPS测量基准点及监测点没 有通视要求，但需要满足足够可视天空要求，边坡变形监测点布置能反应边坡变形的 关键位置，充分考虑评价边坡稳定性原则。一、GPS监测点本次边坡监测主要为施工期的安全监测，在线路运营期依然进行监测，确保线路 运营安全，采用GPS自动监测。本次拟布设2条监测断面，每个断面布设2个GPS监测点，编号分别为G-1、G-2、 G-3、G-4，监测点布设见附图。4.5监测频率测点埋设稳定后即开始监测，GPS全天侯24小时实时监测，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。4.6变形预警一般岩质滑坡的预警值标准可参考规范执行，本次监测预警除考虑表5-7给出的预警值外，同时结合边坡开挖停止后位移速率的变化趋势、坡面裂缝的变化趋势等因 素综合分析后，确定是否预警。如果预警，则监测单位向业主提交预警通知；如时间 紧迫，可先电话通知，随后书面通知。表4-1滑坡位移速率与警戒等级表警戒等级位移速率警戒要求一级1mm/h警戒，区域内巡视二级2mm/h可能局部滑塌，下方作业人员撤离三级4mm/h可能整体滑塌，报警，全部撤离5、项目部组织机构5.1 监测测量人员项目部实行项目经理负责制，由项目经理、项目技术负责人、测量工程师及监测 测量技术辅助人员组成。其中项目经理 1人，不低于工程师职称；技术负责人 1人, 不低于工程师职称；测量工程师12人，不低于助理工程师职称；监测测量技术辅助 人员12人，不低于技术员职称或中专（技工）学历。监测组组织机构图测,量,监测组测工序重技程术师员6、监工作6.1边项目经理部监测i埋组作业组U 作组 业 组长：项目经坡的安全组全全总监所示进行边坡监控系统操作说明：（1）根据现场实际情况及时完成监测仪器的埋设；（2）在施工边坡施工的同时，对边坡进行监测，满足稳定标准，继续施工，不满 足标准则停止施工；（3）边坡开始施工完毕后对边坡继续进行稳定监测，可以以此评价加固措施和加 固效果，满足标准则停止观测，不满足稳定标准的则要重新加固6.2 监测资料的报送程序边坡的监测资料按下图的程序报送。说明：（1）按照监测方案和合同规定的频率、精度对监测断面进行监测。（ 2） 测点仪器、仪器埋设记录、监测仪器、监测资料经驻地监理签认。（3）当天进行资料整理分析、稳定判断。（4）如有监测断面监测指标超过控制标准，当天向驻地监理、业主工程部提交报 警报告，如时间紧迫，报警可以先电话通知，随后书面通知。也可根据工程施工进度 情况，按业主的要求及时提供阶段分析报告。7、质量保证措施（1）使用的材料要有出厂合格证或抽检报告。（2）检测仪器及设备配备应满足监测精度及检测工作量的要求，仪器设备应按试 验检测机构的有关管理办法进行管理。使用前监测或检测仪器应按规定进行检定或自 校。（3）严格按照有关规范进行现场监测过程的具体控制，及时建立并保存好原始记 录。（4）控制点应注意保护，不得有人为破坏。定期对测量及准点控制点进行复测。（5）现场监测的点位和仪器应设立明显的标志，必要时派专人负责保护，避免仪 器受到破坏。（6）在整个监测期间，仪器的埋设、安全、保护，在施工时应注意不碰撞已埋设 仪器，并应根据监测的要求，在必要的监测断面预留监测的点位或孔位。8、安全与文明施工（1）严格贯彻执行国家行业有关安全生产的法律法规规定。（2）贯彻“安全第一，预防为主”的方针，遵循抓生产必须抓安全的原则；（3）工程实施前应进行必要的安全技术和安全措施交底，监测作业人员进入施工 现场戴好安全帽；所有监测项目必须两人或两人以上完成，穿戴整齐，不得穿拖鞋进 入现场，遵守工地现场相关的安全规定；（4）严格按监测程序监测，在监测过程中如发现有突变情况，立刻向监理工程师 报告。监测数据达到或超过报警值时，及时报警；（5）严格遵守施工现场安全文明施工条例，服从施工现场统一调度，以文明工地的要求规范约束监测人员的行为9、监测资料及报告的提交根据业主要求及时提供监测资料，在现场监测工作完成后1 个月内提供边坡工程监测成果报告一式 4 份，电子版 1份。边坡工程监测成果报告包括下列内容：（1）监测成果报告的主要内容有： 监测的工作布置情况、监测方法说明、数据处理的结果、监测数据的分析、边坡 整治效果评价、边坡稳定性长期预测等；（2）各项监测的物理量变化曲线图表；（3）相关的图纸资料。10、附图表附图：ZK38+08LZK38+250段边坡监测点平面布置示意图