三英酒店监测方案

施工组织设计(专项施工方案)报审表

三英温泉酒店二期项目土方平整及边坡支护工程

变形监测方案

编写:

校核:

审核:

中国轻工业广州工程院

2016年12月23日

目录

1 概述 (3)

1.1 工程概况 (3)

1.2 监测目的 (3)

1.3 监测依据 (3)

2 监测实施 (4)

2.1监测项目及数量 (4)

2.2 监测频率及异常情况下的处理办法 (4)

2.3 监测项目报警值及测量精度要求值 (6)

2 .3.1 监测项目报警值 (6)

2.3.2 测量精度要求 (6)

2.4 水平位移监测 (7)

2.4.1 点位埋设 (7)

2.4.2 水平角及测距技术要求 (8)

2.4.3水平位移监测方法 (8)

2.4.3、监测数据记录及处理 (11)

2.5测斜监测 (11)

2.5.1监测点布置 (12)

2.5.2 埋设方法 (12)

2.5.3 测斜测量原理 (13)

2.5.4测量方法及仪器操作 (14)

2.6锚杆拉力监测 (15)

2.6.1监测点埋设 (15)

2.6.2监测方法 (15)

2.7 现场巡视检查 (16)

3 质量保证措施 (16)

3.1 质量保证组织措施 (16)

3.1.1 人员组织要求 (17)

3.1.3 质量保证体系要求 (19)

3.2 质量保证技术措施 (22)

3.2.1 监测前期的各项技术措施 (22)

3.2.2 监测过程及后期的各项技术措施 (24)

4 安全保证措施 (24)

4.1 安全保证要求 (25)

4.2 安全保证交底 (25)

5 监测应急预案 (25)

6 成果报告反馈方式及内容 (26)

7附件 (27)

1 概述

1.1 工程概况

拟建场地位于增城派潭镇高滩村,场地北侧为S353省道和已建金叶子酒店,东侧为山地,南侧为酒店一期,西侧为山地及已建宿舍区,西南侧为香江温泉酒店,且与本场地存在约20m 的高差。场地周边建筑环境相对空旷,交通便利。场区总用地面积141029m2,拟建数十栋多层别墅。场地原始地貌为低山剥蚀残丘、山地斜坡及山间低洼冲击地,施工前需进行场地平整。场地与红线外地块、以及场地内部存在0.32-22.0m高差,需进行支护。为确保边坡周边安全,受业主委托,对该边坡及周边环境进行变形监测,现编制方案如下。

1.2 监测目的

边坡监测的目的主要是预测、保护边坡支护结构的安全。

(1)将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以确定和优化下一步的施工参数,做到信息化施工。

(2)将现场监测结果用于信息化反馈,优化设计,使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷、做到动态化设计的目的。

(3)及时预报工程可能出现的危险状态,并提交有关部门及时处理,以杜绝重大工程事故和工程灾难的发生。

(4)为业主提供及时信息,以便业主对整个项目进行科学化管理。

(5)积累工程经验,为提高边坡支护工程的设计和施工的整体水平提供依据。

1.3 监测依据

(1)《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007;

(2)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013;

(3)《工程测量规范》GB 50026-2007;

(4)《国家一二等水准测量规范》GBT12897-2006;

(5)业主提供的《边坡监测平面布置图》及其它资料。

2 监测方案实施

2.1监测项目及数量

根据规范要求,监测项目及数量要求如下表:

2.2监测频率及异常情况下的处理办法

根据业主要求,监测频率要求如下表:

如发现变形速度较快,支护结构开裂等情况,应及时通知监理、设计和施工人员,报告监测结果并采取相应的观测及补救措施。

(3)当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。

(4)当出现下列情况之一时,应提高监测频率。

a.监测数据达到报警值;

b.监测数据变化较大或者速率加快;

c.存在勘察未发现的不良地质;

d.超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工;

e.边坡及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;

f.边坡附近地面荷载突然增大或超过设计限值;

g.支护结构出现开裂;

h.周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;

i.邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂;

j.边坡底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象;

k.边坡工程发生事故后重新组织施工;

l.出现其他影响边坡及周边环境安全的异常情况。

2.3 监测项目报警值及测量精度要求值

2.3.1 监测项目报警值2

根据规范要求,确定本边坡各监测项目报警值、控制值如下:

(1)当变形速率或累计变形量达到报警值时,必须立即口头通知业主、监理单位,并在24小时内向业主、监理单位、施工单位和其他有关部门提供书面报警函、监测简报。

(2)加密监测频率,跟踪监测边坡变形,并向业主、监理和施工单位汇报监测结果和变形发展趋势。

2.4 水平位移监测

2.4.1 点位埋设

控制点埋设:在施工影响范围外(3倍边坡深)稳定建(构)筑物埋设3个大棱镜,编号为W1~W3。若个别大棱镜无法埋设时,将根据现场情况,在施工影响范围外(3倍边坡深)稳定地方埋设基准墩,基准墩周边用钢管围闭。

工作基点埋设:在边坡角位埋设3个工作基点,编号为J1~J3。工作基点按以下标准制作:在混凝土地面上钻10cm深孔,孔内埋设直径为12mm的钢筋;或直接把直径为12mm的钢筋打入土体30cm深,并浇筑混凝土墩,墩的尺寸为长×宽×高=300mm×300mm×1400mm,墩顶部设强制对中螺栓,并在螺栓顶部打一小孔(小孔直径约0.3mm),在墩的中间增加加强钢筋。

工作基点埋设示意图

监测点埋设:根据设计图纸要求位置进行埋设,如果实际点位的埋设位置不能按照设计图纸的要求进行埋设,将根据现场实际情况而布设监测点。其中(1)新边坡坡顶水平位移监测点共布设26个,编号为WY1~WY26。(2)旧边坡坡顶水平位移监测点共布设10个,编号为S1~S26。(3)新边坡坡顶沉降监测点共布设26个,编号为CJ1~CJ26。(3)旧边坡坡顶沉降监测点共布设10个,编号为Z1~Z10。混凝土墩的尺寸为:长3宽3高=250mm3250mm380mm。

2.4.2 水平角及测距技术要求

水平角方向观测法的技术要求

测距的主要技术要求

2.4.3水平位移监测方法

水平位移监测主要采用后方交会法、极坐标法,特殊位置可配合使用小角度法、前方交会法等。其中后方交会法主要用于对工作基点的稳定性检查,极坐标法、小角度发和前方交会法主要用于对各变形测点的监测。根据不同的场地条件选择不同的监测手段。

(1)后方交会法

本项目后方交会法主要用于工作基点墩的稳定性检查,在工作基点上安装全站仪,然后瞄准边坡周边稳定的避雷针或固定在建(构)筑物上的大棱镜做观测目标。

(2)极坐标法

仪器固定安装在工作基点上,观测二至三个基准点(埋设在旧建筑物的大棱镜),利用后方交会出实时计算出工作基准点的三维坐标,在利用极坐标法和光电三角高程测量法获取监测点的三维坐标。首次观测不少于三次,取其中数作为初始值。以后各次观测值与相应前一次观测值得差值,即为该点当次变形量,各次观测值与初始值的差值,即为该点的累计变形量。

在变形监测中,对于边坡的位移考虑的是垂直于边坡方向的变化量,一般选择边坡边长为x轴,垂直边坡长边为y轴,即矩形边坡变化量关心的仅是y方向或是x方向的变化量,根据本项目工程的实际情况,边坡监测水平位移坐标系选择时,拟设平行边坡的长边为x轴,垂直边坡长边为y轴。

如图:测定监测点到测站的距离,测量监测点与测站连线与两个已知点连线的夹角。

A、B已知点,C点位待求坐标点

A

计算监测点C 坐标时, 先计算已知点A 、B 的方位角 π/180??--=

B

A B

A BA X X Y Y α°

测定角度β和边长BC ,根据公式 计算BC 方位角:

β

+=BA BC α α

计算C 点坐标:)(BC B C COS S X X α?+= )(BC B C SIN S Y Y α?+= 精度分析

在采用观测墩时,其误差来源包含测角误差,测距误差。 取视距长度≤150m ,根据徕卡TS09仪器精度(1″,1.5+2ppm ) 测角中误差:02.11000150206265/4.1m =??"==

S m ρ

θ

测距中误差:mm 8.110001501025.16=???+=?+=-D b a m S 点位中误差:mm 07.2)m m 2/12

2=+=S m 角点(

两次观测同一点水平位移值中误差:mm 46.12/'==?点m m cc 根据公式:mm m m m m m m cc y x y x cc 0.12/)(2/12

2

'±===→+=??????

可知,两次观测边坡某方向水平位移观测值得中误差为±1.0mm 。采用徕卡TS09进行监测按上述方法进行监测,可以满足1mm 的精度要求。

(3)小角度法(两个测回)

小角度法监测采用徕卡TS09全站仪(测角精度1"、测距精度1.5mm+2ppm)测两个测回,起始方向与监测点方向的夹角很小(最好在30"以内),工作基点与监测点距离不大于150米。例如已知A 、B 点坐标,P 为首次观测点坐标,Pi 为待求点位移后点位。求L p 位移量。在基准点A 上安置全站仪,精确整平对中,瞄准另一端基准点B 作为基线,然后测出基线与监测点P '之间所夹的微小角度αp ,测出工作基点A 到Pi 点的水平距离,由以下计算公式计算出监测点沿垂直于基线的位移量L p ,如下图:

A 、

B 已知点、P 为待求点首次观测点坐标Pi 点为待求点位移后点位

A

B

Sp

P P

β

βαp

Lp

i i

计算公式: P P

P S L ?=

ρ

α 式中:P α—— 测站与监测点P 、Pi 的夹角。

P S —— 测站A 到监测点Pi 的距离,在边坡监测中,沿边坡方向

的变化量很小,即S 可以认为基本不变。

ρ —— 常数P=206265。

在计算边坡水平位移精度是可以忽略测距引起的误差。只考虑角度引起的误差,布设基准(工作基准)点时要考虑控制观测墩至最远监测点的距离要控制在150m 范围内。

精度分析

偏移量中误差: p ap

Lp S m m ?=

ρ

变形监测两期观测变化量中误差:

mm m m m mm m Lp Lp p Lp 96.022,68.0'±=?=?==?ρ 如观测墩P 离A 点距离为150m ,测角中误差取1.4″(用1秒仪器观测),则 mm m m mm m LP p LP 96.02,68.0'±=?==?ρ

采用小角度法观测时,一定要尽量将监测点埋设在两端基点的连线附近上,使监测点与两端基点AB 连线形成微小角度,以减少正弦函数泰勒级数展开的舍入误差。

小角读法测量:在基准点或工作基点设站,测定监测点至测站的方向与基准线之间的微小角度,计算出各点的偏离值,与上一次观测数据的差值,即为该点的位移量;与初次观测数据的差值,即为该点的累计位移量。

(4)前方交会法

前方交会观测法尽量选择较远的稳固目标作为定向点,测站点与定向点之间的距离 要求一般不小于交会边的长度。观测点应埋设在适于不同方向观测的位置。交会角度一般满足

30°≤α≤150°的条件,在边坡观测点的观测中不是很适用,因为部分点难以保证交会角度30°≤α≤150°的条件,若不满足该条件,则测角误差对位移量的影响将变得很大。但在边坡监测中,前方交会用于工作基点墩的稳定性检查是一种比较理想的方法。如对工作基点墩C 进行稳定性检查时,可以在边坡外100~150m 埋设2~3个基点,用前方交会法检定C 的稳定性。

A、B已知点,C点为待求坐标点

其计算公式为: )

s i n (s i n s i n βαα

β+=AB C S X

)

s i n (c o s

s i n βααβ+=AB C S Y

数据处理:

根据测得的数据计算出各点的坐标,与第一次和上一次观测的差值,即为该点的累计位移量和本次位移量。位移-时间曲线选用对函数、指函数和双曲线函数三者精度最高者进行分析。

观测时的注意事项: a ) 使用检定合格的全站仪;

b )严格按照规范要求的规程进行仪器操作,减少照准误差及其它测量误差,防止粗差;

c ) 测量时测站及棱镜严格对中,以减少对中误差;使用与仪器配套的棱镜以减少棱镜以减少棱镜常数引起的误差;

d )测量时测站的一端测定温度、气压并在观测时在全站仪中进行改正以减少气象误差;

e ) 定期对基准控制网、工作基点进行稳定性检查复核,确保控制网的可靠性。减少起算数据对监测精度的影响。

2.4.4、监测数据记录及处理

外业监测数据记录在水平位移变形专用记录表格内,记录员在记录过程中必须随时对监测数据进行检查,发现数据有误时应及时重测。

内业处理时,将外业监测数据输入相应计算程序中,计算出各监测点的本次水平位移和累积水平位移,并用表格形式打印出来。

记录员需记录监测时段的天气情况,边坡施工工况,周围堆载等情况。

2.5测斜监测

2.5.1监测点布置

根据设计及规范要求,支护结构测斜监测点共布设8个,编号为CX1~CX8。

2.5.2 埋设方法

(1)钻孔法

钻孔法埋设主要用于支护桩、连续墙或支护墙周边土层中钻孔,当测斜管埋设在围护墙内,测斜管长度不宜小于围护墙的深度;当测斜管埋设在土体中,测斜管长度不宜小于边坡开挖深度的1.5倍,并应大于围护墙的深度。

钻孔法操作流程:首先在围护桩(或连续墙、土层)上钻孔,孔径略大于测斜管外径,一般测斜管是外径Φ70mm,钻孔内径Φ110mm的孔比较合。然后将在地面连接好的测斜管放入孔内,测斜管与钻孔之间的空隙回填细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆,埋设就位的测斜管必须保证有一对凹槽与边坡边缘垂直。效果图:

(2)绑扎埋设

通过直接绑扎或设置抱箍将测斜管固定在挡土墙钢筋笼上,钢筋笼入槆槽(孔)后,水下浇筑混凝土。测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设,绑扎单蹄不宜大于1.5m,测斜管与钢筋笼的固定必须十分稳定,以防浇筑混凝土时,测斜管与钢筋笼相脱落。同时必须注意测斜管的纵向扭转,很小的扭转角度就可能使测斜仪探头被导槽卡住。

2.5.3 测斜测量原理

测斜观测分正测和反测,先进行正测(每个测斜仪的导轮架上都标有一个正方向),再进行反测。测量时,将测斜仪探头沿测斜管十字定向槽放至测斜管底5~10分钟,待探头接近管内温度后,从底至顶每0.5m 测一次数值,得到每0.5m 的偏斜量。边坡开挖过程中测量值与初值比较的差值即是每0.5m 由于开挖引起的位移量(测斜管埋入基岩,认为管底不动)。

测斜观测时每0.5m 标记一定要卡在相同位置,每次读数一定要等候电压值稳定才能读数,确保读数准确性。测斜管布设如下图所示:

边坡底面

测斜原理图如下:

计算公式为:

i i i l θsin =?;

某一深度的水平变位移值i δ可通过区段变位i ?的累计得出,即:

∑∑=?=i

i i i l θδsin ;

设初次测量的变位结果为()

0i δ,则在进行第j 次测量时,所得的某一深度上相对前一次

测量时的位移值i x ?即为:

()

()1--=?j i

j i i x δδ;

相对初次测量时总的位移值为:

()

()

0i

j i i x δδ-=?∑。

2.5.4 测量方法及仪器操作

1、结合图纸,内业设置好所要监测的站点名及信息。

2、测量操作

(1)连接测头,电缆和读数仪,将控制电缆的接头插入读数仪的插座里。转到读数仪显示主菜单。

(2)选择作业文件。

(3)在列表中选择适当的安装孔。

(4)检查安装参数没有改变,一般情况下不需要改变。

(5)读数仪显示开始的深度(底部深度)。

(6)将探头的高轮放置在A0的方向放入测斜管,将测头沉入测斜管底部或者放入到开始深度。等10分钟后开始测量(以便测头的温度与周围的温度一致),提起测头到起始深度,观察显示,当读数稳定的时候(看到三个方格时)按下“ENTER”键记录读数。

(7)待读数仪蜂鸣后,提起测头到下一个深度。刚刚记录的读数现在显示在底线上。提起测头到下一个深度(深度显示在显示屏的顶部)等待读数稳定后,按下“ENTER”记录读数。

(8)重复这个过程直到记录下测斜管的顶部的读数。Datamate读数仪显示一个菜单,选择“Continue”。

(9)现在Datamata读数仪显示第2次测量的起始深度,将测头从测斜管中取出并旋转180度以便低轮指向A180方向,放入探头沉入测斜管底部,置于开始深度以下。

(10)提起测头到起始深度,等待读数稳定,然后按下“ENTER”记录读数。

(11)重复这个步骤,直到测量到测斜管的顶部,并且记录下最后一个读数,从菜单里选择“DONE”然后取出测头,便完成一根测斜管的测量。

(12)数据上传

①将读数仪连接到计算机。

②打开终端程序设置相关的参数信息,设置终端软件获取从Datamate发来的数据。

③在Datamate选择“print”,设置9600的波特率,然后选择一个数据库并上传,终端软件会显示正在从Datamate上传数据。

3、注意事项

(1)尽可能使用相同的探头和控制电缆。

(2)尽可能使用孔口滑轮,它可以保护控制电缆并提供深度参照。

(3)如果一个技术人员使用孔口滑轮而另一个不用,那么测量数据就会不一致,无法使用。

(4)在沉入测斜管之前打开探头电源,以保护伺服加速度计不受震动的影响。

(5)将探头在孔中静置10分钟,使测头温度与周围一致,以减少误差。

(6)总是将探头向上提升至测量深度,如果偶然将探头提升至预定深度以上,那么需要将探头下降到低于这个测量深度的位置上,再向上提升至测量深度,以保持探头的位置一致。

(7)等待读数仪中显示的数据稳定后开始读数(稳定时显示仪会显示3个菱形的符号)。

(8)从测斜管中取出探头时,捏紧探头的测轮上方位置,以免测头与管壁碰撞或测轮弹跳。

2.6锚索轴力监测

2.6.1监测点埋设

根据设计图纸要求及现场情况,本项目共布设9个锚索轴力监测点,编号为MS1~MS9,如果实际点位的埋设位置不能按照设计图纸的要求进行埋设,将根据边坡现场实际情况而布设监测点。

2.6.2 监测仪器

锚索轴力监测采用北京圆通科技发展有限公司生产的ZD—FJ50型轴力计(振弦式反力计)和南京斯比特SSC—101型读数仪;ZD—FJ-50型轴力计(振弦式反力计)是一种振弦式载重传感器,此仪器具有分辨率高、抗干扰力强等特点,对载荷反应灵敏、测值可靠和稳定性好等优点,能长期测量基础对上部结构的反力,对钢支撑轴力及静压桩试验时的载荷,并可同步测量埋设点的温度,分辨率≤0.06%F2S。

2.6.3 轴力监测

1仪器埋设前进行标定;

2 支撑受轴向力前进行初始值的测量,监测2~3次的结果平均后作为轴向力初始值;

3在受荷载的过程中按设计和规范要求的频率进行监测。

4监测时应记录数据稳定后的频率值,填写监测报表,现场检查监测数据是否正确。

5监测时所记录的数据为频率值,应根据仪器的标定公式代入标定常数,计算轴力值。

6 根据轴力-时间变化值和设计规定的轴力限值分析钢支撑内力是否处于安全范围,在监测简报中提出监测分析和建议。

轴力计算一般公式为:B

+

?

=)

(

P+

t

F

K

式中:P—所受荷载值(KN)

K—仪器标定系数(KN/F)

△F—输出频率模数实时测量值相对于基准值的变化量(F)

B—仪器的计算修正值(KN)

t—温度修正系数

2.7现场巡视检查

边坡工程施工期间,每次监测均应对边坡巡视检查,检查内容:

1、支护结构

(1)支护结构成型质量;

(2)冠梁、支撑、围檩有无裂缝出现;

(3)止水帷幕有无开裂、渗漏;

(4)墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移;

(5)边坡有无涌土、流砂、管涌。

2、施工工况

(1)开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异;

(2)边坡开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致,有无超长、超深开挖;

(3)场地地表水、地下水排放状况是否正常,边坡降水、回灌设施是否运转正常;

(4)边坡周围地面堆载情况,有无超堆荷载。

3、边坡周边环境

(1)地下管道有无破损、泄露情况;

(2)周边建(构)筑物有无裂缝出现;

(3)周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;

(4)邻近边坡及建(构)筑物的施工情况。

4、监测设施

(1)基准点、测点完好状况;

(2)有无影响观测工作的障碍物;

(3)监测元件的完好及保护情况。

巡视检查的检查方法以目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。如发现异常,应及时通知委托方及相关单位。

3 质量保证措施

3.1 质量保证组织措施

3.1.1 人员组织要求

(1)成立监测项目部,并明确相关人员职责:

投入本项目人员名单

(2)监测项目组主要职责

1)负责监测方案和监测计划制定;

2)监测仪器的选择和调试、仪器保养维修工作;

3)负责监测计划的安排与实施。包括测点埋设、日常量测、资料管理等;

4)监测数据的收集、整理和分析;

5)负责及时进行测量值的计算和绘制图表,并快速、及时准确地将信息反馈给现场施工指挥部,以指导施工;

6)现场监控监测按监测方案认真组织实施,并与其它环节紧密配合,不得中断。

(3)本项目的组织框架结构

3.1.2 仪器设备要求

(1)采用目前国内外较先进的、高精度、稳定性好的观测试验仪器和设备。对购买的仪器、仪表在安装前重新率定,以保证质量和观测数据的可靠性。

(2)根据规范进行有关检校工作,对于达到检定有效期的仪器,及时进行送检。我院对各监测项目均配备至少两台仪器,以确保监测的连续进行。

(3)根据上述监测计划,在本工程的监测中需采用下列仪器设备:

本项目投入仪器设备清单

3.1.3 质量保证体系要求

监测工作的质量保证体系要求具体见下图:

3.2 质量保证技术措施

3.2.1 监测前期的各项技术措施

切实做好开工前的技术准备,与建设单位、设计单位、监理单位以及施工单位提前沟通,熟悉施工设计图纸,了解施工工序、施工工期及施工流程,特别是弄清各监测项目的目的、地下监测仪器设施埋设方法及观测方法。

(1)建立专业监测小组,以监测组长为直接领导,由具备丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术员组成。除了及时收集、整理各项监测资料外,尚需对这些资料进行计算分析对比。

(2)制定详细的监测计划:根据设计的要求制定监测计划,并报监理工程师和业主。这份报告的内容包括施测方法和计算方法,操作规程,观测仪器设备的配置和测量专业人员的安排等。

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