高边坡监测方案

广梧十八标高边坡监测设计方案

一、工程概况

广梧高速公路双凤至平台段全长64.7km，互通立交4处。设计速度80km/h，路幅24.5m，双向四车道。路线起点位于云浮市郁南县双凤管理区，与已在建的广梧高速公路河口至双凤段终点相连，至郁南县平台与同期广西建成的苍郁高速公路相接。路线位于西江南侧。

第十八合同段，起始桩号为K117+250，终止桩号为K136+071.319，长18.82km（含平台互通立交、郁南互通立交），路线穿行于山岭重丘地区，地形变化大，本合同段（含平台、郁南互通立交）有：高边坡（边坡高度大于30m）15处；一般边坡（边坡高度小于30m）75处，共计90处。

二、工程地质概况

全线需要进行监测的高边坡共16处，总长3043m。挖深30～40m 之间，多集中分布于低山丘陵区。最大挖深为44m。

边坡由于岩体节理、裂缝发育，大气降水容易进入，在湿热的气候条件下,物理、化学风化强烈，残坡积层及全风化岩土体强度较低，雨季岩土体含水量增高，则强度更低。

全线高边坡坡积层、残坡积层、全风化层层位发育松散，其粘聚力、内摩擦角值低。基底岩节理、裂缝等结构的发育，具有遇水易软化、崩解的特性。边坡开挖后，自然山体平衡遭到破坏，应力调整，坡面松弛，

坡脚应力集中，容易产生由于坡脚应力不足的坡脚压碎变形破坏。

岩土体饱水后自重增大，下滑力随之增大，边坡开挖后尤甚。坡体内存在倾向临空贯通结构面，边坡开挖后，易产生沿该构造面的滑动变形破坏。

三、高边坡处理设计

针对边坡不同地质条件，分别采用放缓边坡固脚与加固支护强身固脚的方法。对前后路段欠方段，设计采用放缓边坡绿化自稳方法，在一级边坡设计短锚杆格子梁，

对受地形条件限制无法放坡或前后段受弃方控制的路段，采用较陡坡率。采用锚杆、锚索格子梁的支护方案。

各高边坡均采用拦截、引排法防止降水在施工期、营运期进入坡体。

为指导高边坡治理工程实施的合理时间与顺序，保证施工、营运期安全、验证治理效果，可通过高边坡监测，进行信息反馈予以印证、保证。

本工程监测项目有：坡体型地表变形监测、山体深层位移（测斜）监测，坡体地下水位观测。

四、高边坡监测的目的

通过对高边坡的监测，能够及时了解边坡在施工期和运行期坡体的工作性态、及时地提出处理方案与措施。做到信息化施工，以减少不必要的损失，保证施工期和运行期工程的安全。此外，可验证设计和边坡治理效果，。

五、观测成果的提交

根据相关要求，随时向业主、总监办、甲方提交阶段性观测成果、计算结果并用于指导施工。按时提供半月报、月报。工程竣工时，向甲方提交《广～梧高速公路软基、高边坡监测报告》。观测成果中对监测全过程的记录与分析。测斜、地下水位、位移边桩观测记录全套，高边坡岩体位移与时间关系变化曲线H～t关系曲线；此外，以监测资料为本，通过进行分析与计算，对高边坡稳定性作出评价，对欠稳段提出处理建议。

六、前期工作（已完成）

6.1人员组织

为搞好本高边坡监测，项目部组建了“广梧高速公路第18标

段路基观测队”。该队直属项目部管辖，由曹亮洪经理、吴总工程师直接领导。并选派原交通部二航科研设计所(现武汉港湾设计研究院)高级工程师高鸣岗为本工程路基观测队队长（兼主任工程师）。同时选派李文锐工程师、金君、孙科助理工程师与技术工人3～4人参加本监测工程工作。上述人员已于7月12号到达工地。

参加本工程主要人员见下表6.1：

6.2驻地建设

为照顾全线，路基监测队于7月12号已在郁南县平台镇新街租借民房成立路基监测队队部。电脑、复印机、电话、办公、生活用品均已搬入驻地，接通了电话（）开通了宽带网（电子邮箱：），以便与业主、

总监办项目部联系并能及时方便接受业主、总监办的领导与监督。

现场投入的主要技术力量表6.1

6.3观测仪器设备的组织

6.3.1埋设仪器与测量标的组织

考虑到施工过程中对所埋设的观测仪、标损坏的不可避免性，各种观测仪标的制作与购买均留有一定的富裕量。本工程高边坡测斜管总延米为451m，地表位移桩189根，现已进场测斜管500m(不含软基观测用486m)。位移边桩已在平台硷预制订制了200根（不含软基用量），下月中旬即可取货。

6.3.2监测用仪器设备的组织

本工程所需要的监测仪器设备已于本月12日从本院与兴畲高速公路调往平台镇驻地。全站仪与测斜仪在今年初已经率定，目前尚未到期，但转入广梧高速公路一个新工地后，理当重新率定。届时将率定资料呈报总监办。

本工程投入的仪器设备见表7-2：

6.3.3 钻孔机械的组织

用于高边坡埋设测斜管的钻孔机械已进入施工现场，目前在软基段进行测斜管、孔压计、分层沉降管的埋设。将视高边坡工程进展情况进行高边坡测斜管的埋设。

6.3.4施检表的准备

高边坡位移监测施检表采用省职检站统一颁发的“施检表”；

测斜观测采用软基测斜“施检表”，考虑到高边坡平台有“级数”之分、观测与天气情况关系密切。故设置了“边坡级数”栏与“天气情况”。该表采用电脑计算、成图极为方便方便（见附后表）。

地下水位施检表广东公路质监站未予提供，我队将予以增补，表中检测项目为：监测日期、管口标高、测尺读数、本次地下水位标高、前次地下水位标高、水位差、并设有天气情况栏（见附后表）。

上述高边坡测斜与地下水位施检表曾在广惠、河惠、江珠、兴畲高速、珠港大道等工程上采用。

进场仪器设备机械一览表表6.3.2

七、监测内容及工程量

7.1监测内容

高边坡监测：坡体表层水平位移、坡体内部深层位移（测斜）、坡体内部地下水位观测。

7.2监测工程量

7.2.1 广梧高速公路（含郁南与平台互通）高边坡监测工程量见施工图设计第二册第四分册中表5-3-5-2；高边坡监测总工程量见下汇总表（表7.2.1）。由于设计在施工图中对封开连接线（二级公路）中的高边坡监测未提供具体工程量，故上表未录入（设计是否因其为二级路，故而没有“工程数量”？搞不懂。该段红字段要不要，请经理定夺）。

梧高速公路第18合同段高边坡监测工程量汇总表(表7.2.1)

八、监测设计方案

8.1高边坡监测目的和意义

在高速公路建设中，由于边坡地质条件在前期勘察工作中难以认识透彻，而且边坡的稳定性又受环境综合因素影响具有动态变化的特

点。因此加强监测对及时准确地评价边坡的稳定性、制定经济合理、安全可靠的边坡加固工程处理方案均具有重要的意义。通过安全监测可掌握边坡岩体的变形特征及规律，及时了解边坡的工作性态，指导和验证施工，优化设计，预测预报边坡失稳的边界条件、规模、滑动方向、失稳方式、发生时间及危害性，以便及时采取防灾措施，尽量避免和减轻经济损失和社会影响。

8.2高边坡监测设计原则

安全监测设计的指导思想主要是：兼顾全局，重点突出、及时准确、安全可靠、实施全过程监测、技术可行、经济合理、施工期和运行区安全监测应相结合相衔接、布置仪器力求少而精。

监测工作的布置的基本原则是：在充分考虑边坡地质条件和边坡潜在破坏模式的情况下，应以施工安全监测和长期监测为主，突出重点，兼顾全局，监测点应要求成网格状，特别是控制边坡稳定的单元，安全监测以仪器量测为主，人工巡视和宏观调查为辅。

8.3高边坡安全监测实施技术方案

根据高边坡地质、地貌情况与开挖深度的深浅决定设置位移边桩与测斜管的数量。一般情况下，一个高边坡可选择一个观测断面，在第一级边坡上的第一平台（离路面最近的平台）上至少设置一个测斜管，在其它平台上是否设置第二、第三根测斜管。应根据设计要求与本工程边坡高度、边坡土体力学性质、坡体内是否存在有倾向临空的贯通面、风化程度等决定。通过对坡体内部位移监测，可了解坡体内部潜在滑移面所在位置。

在各级平台与高边坡坡脚趾部处（坡体路基面处），每级平台至少要设置一根位移桩，边坡长度（纵向）较长者应适度增加测点数。对位移边桩要进行垂直变形与水平变形监测，以计算出坡体潜在的滑坡角度从而决定处理措施。

8.5高边坡监测项目选定和仪器选型原则

边坡的安全监测项目根据该工程阶段、地质条件、工程的重要性、施工方法以及经费的承受能力来进行。初步确定为大地测量水平变形、大地测量垂直变形监测以及坡体内部位移监测与坡体内部地下水位监测。坡体表面的变形监测重点放在坡体的变形对坡体稳定性敏感部位及坡体变形易受开挖影响部位。

监测仪器主要采用全站仪、水准仪。通过对垂直变形与水平变形监测，可计算出坡体潜在的滑坡角度，为处理措施提供依据。

地下水位观测使用专门“地下水位测试仪”观测。

坡体深部的变形监测重点放在潜在滑面、断层上和裂隙节理密集区域，监测仪器为测斜仪。观测仪器精度为±0.1mm。

安全监测仪器的选型见监测设备表（表7-1）

九、观测仪器标杆的制作与埋设

9.1位移边桩

9.1.1制作：位移边桩用砼制作，砼土强度为25，内插一根Φ８mm长0.3m的钢筋，钢筋顶端露出砼顶面2-3mm，事前先用砂轮打平，埋设后用锉刀锉出与路基中线垂直的“十”形，以便进行观测。

9.1.2 埋设：采用洛阳产成孔埋设，将桩的孔隙用硷填充捣实，使桩土连成一整体，边桩外露长度≤15cm。

9.1.3 位移桩埋设完成后，要同时进行位移与水准观测。此后当观测到水平形变较大时再进行垂直变形观测。

9.1.3.按《规范》要求在被测山体附近选择稳定不变、且与测点较近、通视条件好的地方设置固定基准点，并定期进行复校。

9.2测斜管（兼作地下水位测孔）

9.2.1产品性能

测斜管采用江苏南京塑料制品制造厂生产的ABS塑料管或聚乙烯测斜管，管外径Φ70mm，单管长度2m～4m，两管之间采用同质连接管连接并设有同质管盖与管靴。经过十多年应用该厂产品，没发生任何质量问题，故本工程将继续使用该厂产品。

9.2.2布设深度

测斜管布设深度，必须穿过坡体潜在滑移面以下5ma左右，或按设计要求深度布置，以保证测斜管底部处于不动状态。

9.2.3埋设过程

A.测斜管采用钻孔埋设，钻孔直径Φ127或Φ146，钻孔深度达到10.4.2条件时停止。成孔偏差＜1％。

B.测斜管的接长，用厂家提供的接头，按其预设的孔缝采用自攻螺钉进行连接，但螺订不允许露出内管壁。在场地上预先将测斜管预接至6～8m，以减少放管时对接次数。在最先入钻孔的测斜管上安装管靴，靴内放置一团柔软无纺布，以减轻观测仪入管至底部震动。接管最关键

的步骤是要对准内壁沟槽，使之平滑顺直。

C,将测斜管放入孔内后，为消除水的浮力，可向管内充水，然后逐级对接、下沉，直至达到设计标高。

D.定位：测斜管放入钻机成孔套筒后进行定位，定位时，使管内两相互相垂直的凹槽中一条与路基中线平行（另一根则自然与路基中线垂直）实施时采用仪器校正方向；

E.将测斜仪放入测管内并上下运行数次，倘若上下运行自如且毫无阻力感则表明测斜管埋设质量完好，倘若有不顺畅感觉，则取出重新埋设。

F.向管壁填设中粗砂以密实钻孔造成管与地基间隙缝。上部盖好管盖，并用螺丝固定。

G.利用测斜管进行地下水位监测对测斜管埋设的特殊要求

水是造成边坡失稳的重要因素之一，地钻报告提示，本工程高边坡岩土具有“微膨胀性”因此了解坡体地下水位对高边坡坡体的浸蚀对坡体稳定影响十分重要，必须重视对坡体地下水位的监测。

高边坡地下水位监测在测斜管内进行是常用的方法之一，因而对测斜管的埋设有些新的要求：

水体渗入测斜管只能从两管接头缝隙中渗入，由于缝隙很小，为防止钻孔泥浆堵住接头间缝隙而造成水体流不通畅，埋设测斜管可采取以下措施增加渗流通道：

对长4m的测斜管，每隔1～2m钻2～4个直径为3～5mm的小孔，注意小孔不能钻到管内外“十”字型导轮槽与导管槽上，然后用无

纺布包裹牢实。

H．测斜管与钻孔壁的封堵十分重要。封堵材料有硷、砂与目前二航科研所采用的无砂硷三种。硷能与测斜管形成一个整体，对测量精度有好处，但它却能阻止了山体地下水的渗入测斜管，造成地下水位观测结果失真，由于本工程测斜管兼作地下水位观测，故采用硷封堵钻孔壁是不充许的

I．采用砂封堵孔壁是最常用的方法。砂体透水性强，不必耽心其会阻止山体水进入测斜管而妨碍地下水位观测。与硷填料相比，它与测斜管形成的整体状不及硷填料，因而在观测初期其所得位移量往往偏小。

试验得出，对测斜管壁与钻孔间缝隙的封堵以无砂硷为宜。由于无砂硷除具有较强的渗透性也具有一定的强度，这样，既能使测斜管在与山体联合成一个整体又不妨碍地下水对测斜管的渗入。但是，在没有“硷水下不离析外加剂”的情况下不能采用，否则，无砂硷中的水泥在水中下沉时被水离析出来堵塞测斜管接头缝隙，造成地下水难于渗入管内。

J.倘若采用砂粒封堵，应在测斜管埋设完成后，将砂粒慢慢地放入管下，并轻轻地晃动测斜管使管壁间的砂粒慢慢地在水中沉实，一般情况下一根30m长的测斜管用砂粒进行封堵时间以用20～30分钟为宜，不能贪求快速。

但是，不管采用砂粒还是无砂硷作为填料封堵孔隙，只要是利用测斜管进行地下水位观测的。对测斜管端口以下1m～2m处的钻孔缝隙，必须用砼封堵塞严实，防止雨水从测斜管壁口渗入，使地下水位观测结

果偏离实情。

十、观测频率

暔坡面位移和深部位移的监测频率应与施工期和雨季相对应。按设计要求，旱季和少雨季节每月观测频率为1～2次；雨季每周观测1次。暴雨和雨天过后数天内每天观测一次。在边坡加固工程完工后六个月内或当年雨季结束后三个月无明显位移时可结束观测。

据以往监测经验，高边坡监测频率也应与边坡施工（开挖）相适应。对无序开挖使边坡人为地形成大的陡坡面对人员机械有可能构成威胁时，除指令施工方其停止施工外，并应加强监测。

如发现边坡出现变形或破坏，应进行24小时跟综监测。

针对工程施工特点，为使观测频率满足资料分析，各物理量变化、边坡稳定性和岩体性态判断的需要。因此，应有选择性地（如：埋设初期、爆破或开挖边坡时等）增加观测频率也是必须的。

十一、观测资料的记录要求

现场资料的记录必须真实准确、清晰、严禁涂改，若偶尔记错，只能划改。

观测数据的计算、校核、汇总不过夜就要进入电脑，这是硬性规定。各种曲线必须当天点点绘制，以便从图上看出各测点曲线变化趋势，有利全面发现、了解、分析土体变化情况从而做出正确地判断。

按月将观测资料汇总并上报甲方与监理工程师。

十二、突发事件的处理

当观测值骤然加大时，或山体产生裂缝、滑坡等突发事件时，应立即用电话或OA平台通知业主、甲方、总监等有关人员，并提出处理意见。此外，立即填写《停止施工通知书》呈交业主、总监办、承包人签收。以便采取相应措施以减少损失。同时观测人员应立即赶赴现场，进行24小时跟踪监测。

十三、测点的保护与安全工作

为保证监测工作达到“三性”，即准确性、及时性与连续性，测点保护很重要。测点保护是多方面的事，需要各团队共同努力。

在每观测点设置醒目标志，提醒土方、锚杆、锚索、绿化等施工注意保护测点。

发现观测点被损坏，应及时修复，以保证资料的连续性。

根据其它工程保护测点的经验，建议业主总监办就保护测点发通知或公告，提醒各施工单位注意保护测点。

与当地村民及中小学生、各土方施工人员友好相处，平等相待，对保护测点是有益的。

在高边坡上进行观测，监测人员必须搞好自身安全的防护工作，要做到“走到不看景，看景不走路”。雨天或雨天过后五天以内在高边坡处进行观测时，必须由专职安全员在安全地段监视被测土体的发展势态，提前告知监测人员作好撒离准备，以策安全。

广东省长大公路工程有限公司广梧高速公路第18合同段项目经理部二零零捌年七月十八日