沉降与稳定观测方案

济南至青岛高速公路改扩建工程工程主体工程沉降与稳定观测方案山东省公路桥梁建设济青高速公路改扩建工程工程主体工程第二标段工程经理部二〇一六年九月目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、工程概况1二、编制依据1三、观测内容及目的13.1观测内容13.2观测目的1四、观测与稳定观测24.1观测点布置原那么24.2观测频率34.3沉降判定标准34.4路面铺筑时间确实定44.5沉降及位移观测设置4五、沉降观测方案45.1基准点的观测45.2沉降板55.2沉降标杆55.3沉降标接管65.4观测频率65.4填土速率控制6六、稳定观测方案76.1稳定性观测点施工76.2观测频率76.3填土速率控制8七、观测元件的保护8八、基准点及临时水准点布设9九、沉降观测点的观测及计算99.1基准点的观测及计算99.2沉降观测点的观测及计算9十、质量保证措施1110.1监测作业原那么1110.2观测数据的控制11十一、平安保证措施12附件：沉降及位移观测设置一览表沉降与稳定观测方案一、工程概况济南至青岛高速公路改扩建工程JQSG-2合同段起点桩号为K100+400，终点桩号为K150+480，长50.080公里，包括潍河特大桥，大桥2座，中桥3座，小桥8座，涵洞101道，互通立交4处，效劳区和停车区各1处，别离立交13处，通道66处，天桥1座，路基挖方54.22万立方米，路基填方300.46万立方米，沥青路面136.255万平方米。本标段主要路段采用两侧拼宽，仅涌泉枢纽路段采用两侧别离加宽的方式，由双向四车道扩建成双向八车道。工程建设工期为42个月。二、编制依据1.《工程测量标准》GB50026-20072.《公路桥涵施工技术标准》JTG/TF50-20113.《建筑变形测量标准》JGJ/T8-20074.《国家一、二等水准测量标准》GB/T12897-20065.济南至青岛高速公路改扩建工程工程主体工程两阶段施工图设计及有关技术文件。三、观测内容及目的3.1观测内容〔1〕沉降：纵向采用沉降观测仪。〔2〕水平位移：采用边桩。3.2观测目的〔1〕了解土体总沉降量，测定路堤侧向水平位移量，控制和保证高速公路工程质量，确保路堤施工中的平安和稳定。〔2〕监测新建路基的沉降、原有路基和拓宽路基间的差异沉降、监测原有路基在拓宽后引起的附加沉降；〔3〕以观测结果指导现场施工，提供准确的填筑沉降速率观测值为判断路基稳定性、确定路面铺筑时间提供依据，并提供施工施工期间的沉降土方计量依据，进行信息化施工。〔4〕通过观测，评价工程的技术状况，预测沉降量，验证设计参数和设计理论的正确性，使工后沉降控制在设计的允许范围内。〔5〕根据监测结果及时发现问题，分析原因，判断工程的平安性，采取必要的工程措施，防止发生工程破坏事故和环境事故。〔6〕通过观测，检验地基工程处理效果和施工方案的正确性。四、观测与稳定观测采用剖面沉降观测桩观测、沉降板观测、水平位移桩观测等方法。观测点应设置在需要观测的位置处，它直接反映出测点处变形情况，因此，观测点的设置位置不仅要根据设计要求，同时还应针对施工掌握的地质、地形情况调整或增设。沉降和稳定等观测点宜设在同一断面上，有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测工程数据的综合分析。4.1观测点布置原那么〔1〕沉降观测点位的布设一般路段纵向每100m-200m左右侧布设，桥头路段在加宽桥头左右侧设置，第一个观测断面设置于桥台桩位向路基方向5m-10m处，第二个观测断面设于过渡段，第三个观测断面设在桥头路段于一般路段交界段。沉降观测桩分别位于老路中分带、老路土路肩内边缘，每断面共设置3个。〔2〕侧向位移点及其基桩的布设一般路段纵向每100m-200m左右侧布设，桥头路段在加宽桥头左右侧设置，第一个观测断面设置于桥台桩位向路基方向5m-10m处，第二个观测断面设于过渡段，第三个观测断面设在桥头路段于一般路段交界段。地面沉降观测仪布置在加宽路面的中部、加宽路面土路肩内边缘，每断面共设置4个；水平位移桩设置于路堤边沟外侧0.5m及坡脚外侧10m处或者施工便道外侧5m处，每断面设置3个。4.2观测频率(1)沉降观测路堤填高到达设计高度之前，每填筑一层观测一次，因故停止施工，每三天观测一次。填筑完成后，每半月观测一次。临时水准点应设在不受垂直向和水平向变形影响的巩固的地基上或永久建筑物上，其位置应尽量满足观测时不转点的要求，每三个月用路线测设中设置的水准点作为基准点，对设置的临时水准点校核一次。(2)稳定观测侧向位移桩和基桩设置好后，采用钢尺量测位移桩和基桩之间的距离，量测钢尺的拉力为5公斤〔或由测量人自定〕，有条件时也可用红外测距仪量测。路堤填高到达设计高度之前，每填筑一层观测一次，因故停止施工，每三天观测一次。填筑完成后，每半月观测一次。4.3沉降判定标准(1)路堤在填筑过程中，路堤中心线沉降速率不大于10mm/d，坡脚水平位移不大于3mm/d。(2)对于普通路基段落，按不均匀沉降＜5cm控制，不满足标准的按照特殊路基进行处理。(3)对于桩基桥头的台背处理区，按工后沉降≤5cm，不均匀沉降＜5cm双指标控制，当不满足其一时，按照特殊路基进行处理。(4)整体式根底的小构造物，考虑与原结构拼接，为保证结构连续性，进行复合地基加固处理，工后沉降控制以桥涵构造物的拼接要求为准。4.4路面铺筑时间确实定路面铺筑必须待沉降稳定后进行，采用双标准控制；即要求推算的工后沉降量小于设计容许值，同时要求连续沉降观测不少于3个月，且连续2个月平均沉降量不超过5mm，方可卸载并开始路面铺筑。4.5沉降及位移观测设置二标段共设置沉降观测断面34处，沉降观测桩102个，沉降观测仪136个，位移观测桩170个。沉降及位移观测设置桩号见“沉降及位移观测设置一览表”。五、沉降观测方案5.1基准点的观测为了保证沉降观测的可靠性，必须保证基准点稳定可靠，因此要对基准点进行定期检测。沉降观测桩：桩体采用混凝土小方桩，内里埋设φ20mm钢筋一根，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩。沉降观测桩设置于老路中分带、老路土路肩内边缘，每断面共设置3个，挖深300mm，150mm×150mm方坑用锚固砂浆固定埋设，确保稳定。检测原那么：检测应按水准测量标准要求的二等水准测量要求进行，观测仪器精度要求：往返水准测量精度1mm/Km。5.2沉降板由钢板底板〔600×600×10mm〕、三角形加强钢板〔100×50×6mm〕、金属测杆〔φ22mm钢筋〕及保护筒〔φ50mm钢套管〕组成。钢套管接长采用焊接，加强钢板对称布设4块，L可取500～2000mm。埋设方法：首先，在埋设点地面挖600×600×200mm左右的土坑，坑内用厚30-50mm的砂压实；然后将沉降板平放在坑内，四周用黄砂填实，并用水准校正水平，再用回填土整平压实；最后，填料时，应先在沉降板周围填料压实，以保护沉降板，护筒套管埋设于离底板30cm位置。5.2沉降标杆测点标杆安装时应严格按规定进行，安装必须稳固。具体步骤为：路基填筑高出原地面一层后，即可开始埋设沉降标。开挖压实土至原地面。铺设砂垫层，如有垫层的可不铺设。沉降板底座就位、整平。回填符合设计要求的填料，夯实至管顶以下2cm。建立管顶高程的初读数。加设保护帽。施工时应注意对沉降标观测点的保护和沉降标的修复工作，一旦发现沉降标被破坏，应立即进行修复，以保证沉降观测数据的连续性，提高观测数据的可靠性。5.3沉降标接管〔1〕接管前沉降标管顶应确保在实土层以下第二层。〔2〕摊铺虚土整平开挖至杆顶以下。〔3〕观测管顶高程后，接管后管顶距实土不小于5cm。〔4〕回填符合设计要求的填料，夯实至管顶以下2cm。〔5〕观测管顶高程后加设保护帽。5.4观测频率观测时保证每填筑一层观测一次，假设两次填筑间隔时间较长，每3天至少观测一次，填至标高后每15-30天观测一次。5.4填土速率控制在路堤的填筑过程中，为了保证施工质量及平安，必须注意严格控制施工速率。按《公路路基施工技术标准》有关规定及计算研究结果，决定采用双标准控制：〔1〕一般每填一层，应进行一次监测，控制标准：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1cm；坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.3cm。观测结果应结合沉降和位移开展趋势进行综合分析。其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑。〔2〕通过填筑期的沉降实测资料进行路基沉降的反演算，推算出路基工后沉降、工后差异沉降及路基稳定系数，要求推算出的各项指标小于相应的控制指标。当路堤施工沉降速率出现异常情况而可能失稳时，应立即停止加载并采取果断措施，待路堤恢复稳定后，方可继续填筑。六、稳定观测方案6.1稳定性观测点施工位移观测边桩为钢筋混凝土结构，采用C25钢筋混凝土预制，断面采用150mm×150mm正方形，长度为1.0m。位移观测边桩设置于路堤边沟外侧0.5m及坡脚外侧10m处或者施工便道外侧5m处。埋设方法：首先，在埋设点地面挖15×15×90cm左右的土坑，预制桩埋深90cm左右，露出地面不应大于10cm。埋设后桩周上部压实，并用混凝土浇筑固定，确保埋置稳定。埋设完成后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初读数。6.2观测频率路堤填高到达设计高度之前，观测时保证每填筑一层观测一次，假设两次填筑间隔时间较长，每3天至少观测一次，填至标高后每15-30天观测一次。6.3填土速率控制在路堤的填筑过程中，为了保证施工质量及平安，必须注意严格控制施工速率。按《公路路基施工技术标准》有关规定及计算研究结果，决定采用双标准控制：〔1〕一般每填一层，应进行一次监测，控制标准：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1cm；坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.3cm。观测结果应结合沉降和位移开展趋势进行综合分析。其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑。〔2〕通过填筑期的沉降实测资料进行路基沉降的反演算，推算出路基工后沉降、工后差异沉降及路基稳定系数，要求推算出的各项指标小于相应的控制指标。当路堤施工沉降速率出现异常情况而可能失稳时，应立即停止加载并采取果断措施，待路堤恢复稳定后，方可继续填筑。七、观测元件的保护沉降观测的路线长，点多面广，历时长，现场施工环境复杂，所有观测元件的保护十分重要，而且元器件的完好程度，直接关系到观测工作的成败，为此工程部需要做好以下几个方面：(1)工程部成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。(2)元件埋设时根据现场情况进行编号，有导线的元件将导线引出至路基坡脚观测箱内。(3)凡沉降板附近一米范围内土方采用人工摊平及小型机具碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。(4)各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，一旦发现沉降仪被破坏，应立即进行修复，以便保证沉降观测数据的连续性，提高观测数据的可靠性。八、基准点及临时水准点布设为了保证沉降观测的可靠性，必须保证基准点稳定可靠，因此要对基准点进行定期检测，要求基准点建立在沉降变形区以外的稳定地区。可用路线测设中设置的水准点作为基准点。临时水准点应设不受垂直向和水平向变形影响的巩固的地基上或永久建筑物上，其位置应尽量满足观测时不转点的要求，每三个月用基准点对设置的临时水准点校核一次。九、沉降观测点的观测及计算9.1基准点的观测及计算基准点的观测，按照二等水准的测量要求，以“后-前-前-后”的作业方法进行往返观测，3个基准点进行水准联测，进行平差计算；9.2沉降观测点的观测及计算(1)观测的技术要求：沉降观测点的观测，按照二等水准的测量要求，以“后-前-前-后”的作业方法进行往返观测，具体技术要求如下：水准观测的技术要求等级每千米高差中误差〔mm〕路线长度〔km〕水准仪型号水准尺观测次数往返较差附合或环线闭合差与点联测附合或环线平地〔mm〕山地〔mm〕二1DS1因瓦往返各一次往返各一次4水准观测的限差〔mm〕等级基辅分划〔红黑面〕读数之差基辅分〔黑红面〕所测高差之差往返较差及附合或环线闭合差单程双测站所测高差较差检测已测测段高差之差二0.50.7≤1.0≤0.7≤1.5注：表中n为测站数水准观测的视线长度、前后视距差和视线高度〔m〕等级视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度二≤50≤2.0≤3.0≥0.2水准观测的测站技术要求等级仪器类型视线长度m前后视距差m前后视距累积差m视线高度m上下丝读数与中丝读数之差基辅分划读数差mm基辅分划所测高差之差mm检查间歇点高差之差mm测段路线往返测高差不符值mm符合路线闭合差mm环闭合差mm检测已测测段高差之差mm0.5cm刻划标尺1.0m刻划标尺二DS1501.03.00.31.53.00.40.61.04464注：K——测段、区段或路线长度，km；L——附合路线长度，km；F——环线长度，km；R——检测测段长度，km。(2)观测的路线：沉降观测拟以基1为起点〔基2、基3为检测点〕，大致按照J1、J2…J47的顺序进行观测，最后闭合至点基1。(3)内业计算：对沉降观测网的平差进行计算，在满足观测精度要求的前提下，计算出每个沉降观测点的高程值。当再次进行沉降观测时，通过对各沉降观测点的高程进行比拟，即可发现基坑周围及主体工程的沉降情况，并对各点的沉降情况作出分析。各项内业计算用表见附表。十、质量保证措施对路基沉降和水平位移观测，务必保证监测质量。除严格执行相关技术标准及精度要求外，还需严格执行如下事项：10.1监测作业原那么各路基的变形监测，为了将系统误差减到最小，从而到达提高精度的目的，应满足以下作业原那么：(1)在较短的时间内完成；(2)采用相同的观测路线和观测方法；(3)固定使用同一仪器和设备，每次观测前须对使用仪器和设备进行检查和校正，此外须定期进行检查，且做出详细记录；(4)观测人员相对固定；(5)在根本相同的环境和观测条件下工作，记录相关的环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等；(6)对工作基点与基准点定期进行校核，当对沉降观测成果发生疑心时，随时进行复测校核；(7)建立沉降控制网，沉降施测过程中的转点使用尺垫，严禁用砖石或不设尺垫作为转点；10.2观测数据的控制(1)专人负责，建立沉降观测数据库，按时整理分析观测数据，指导设计与施工；(2)采用统一基准处理数据，采用统一的路基沉降监测记录表格，做好监测数据的记录和整理。监测记录应齐全、详细、标准，符合设计及标准要求。所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名；(3)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；(4)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；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；(5)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，报送有关单位进行沉降分析、评估；(6)路基填筑过程中应及时整理地表水平位移量，当观测数据说明地表水平位移每昼夜≥5mm/d或有其它迹象说明路堤可能失稳时，须立即停止填筑施工，待稳定后再恢复填土，必须时采取卸载措施。十一、平安保证措施1、平安管理体系工程部成立以经理为第一责任者的平安管理领导小组，下设平安部，设专职工程师和安检员，自上而下形成平安生产监督保证体系。2、平安目标认真贯彻“平安第一，预防为主，综合治理”的方针，强化管理，切实抓好平安生产工作，防止伤亡事故的发生，无人身重伤及以上事故，年负伤频率低于6‰，无等级火警事故，无机械、管线及交通事故，争创平安标准化工地。3、平安生产措施〔1〕进入现场测量必须自觉遵守交通法规，穿着反光衣，按规定戴好平安帽，仪器和车辆前后左右放置反光锥，严格遵守工地的各项规章制度。〔2〕严格遵守测量人员行为准那么和仪器设备操作规程。4、平安教育及平安培训进入场地的工人必须进行所属工种的平安教育，经考核合格前方可进行该工种的操作。工人变换工种，必须进行新工种的平安教育，工人要掌握本工种的操作技能，熟悉本工种平安技术操作规程。分局部项工程施工时需进行全面的、有针对性的书面平安技术交底，受交者确认后，履行签字手续。5、平安预案工程经理部成立的险情事故应急处理领导小组,下设应急处理办公室(设在综合办公室),日常工作由综合办公室兼管,应急处理领导小组组长：工程经理，副组长：生产副经理、总工，组员：各科室负责人。应急处理领导小组、应急处理协助小组可视情选调工作人员，成立现场施救组、善后处理组、通讯联络组、后勤保障组、运行稳定组、原因调查组等险情事故应急处理工作办事机构，明确责任人、联络人。如遇风、火、电等险情事故发生后，肇事单位立即向工程部和有关部门紧急呼救，并开展自救。当得知发生险情事故或收到肇事呼救后，工程部启动实施预案。附件：沉降及位移观测设置一览表序号中心线桩号平均填高

〔m)路段类型沉降观测仪〔个〕沉降观测桩〔个〕位移观测桩〔个〕加强钢筋

〔Kg)锚固砂浆

〔㎥〕C30砼

〔㎥〕备注1K139+8953.8涵洞、通道路段4351.8840.020.113潍坊东互通2K139+9203.9涵洞、通道路段4351.8840.020.113潍坊东互通3K129+7253.9涵洞、通道路段4351.8840.020.113主线4K129+7503.5涵洞、通道路段4351.8840.020.113主线5K145+9002.3涵洞、通道路段4351.8840.020.113主线6K145+9253涵洞、通道路段4351.8840.020.113主线7K146+8714.8一般路段4351.8840.020.113主线8K146+8904.6过渡路段4351.8840.020.113主线9K146+9084.8桥头路段4351.8840.020.113主线10K146+9204.9桥头路段4351.8840.020.113主线11K146+9334.8过渡路段4351.8840.020.113主线12K146+9454.7一般路段4351.8840.020.113主线13K148+1002.6涵洞、通道路段4351.8840.020.1