邊坡工程施工監控量測技術探討

張海波 曾佳 張月 向麗君

摘要：監控量測數據及其分析結果可與事先預設設計支護參數相比較，并對預設計做出正確評價，如監控量測結果與原設計有較大出入，有必要對支護作加強和減弱的修正，使邊坡的設計和施工納入動態的科學管理中。基于此，結合工程實例，對邊坡工程施工監控量測技術進行了詳細的探究，希望可以為相關行業提供一定的參考借鑒。

關鍵詞：邊坡工程；監控量測；建筑物

對支護結構、邊坡以及周邊建筑物的安全穩定狀態進行監測、預測和預報，以確保施工運行安全，預防避免各種失穩安全事故，或力爭將可能發生事故的損失降低到最小限度。依據監測資料的整理分析，反饋指導設計和施工方案的修改和優化。校驗設計理論、物理力學模型和分析方法，為改進巖土工程的設計施工方法和運行管理提供科學依據。為了達到以上的監控量測目的，監控量測工作將貫穿于邊坡施工的全過程。

1工程概況

工程位于重慶市南岸區南濱路與江南大道交界處，黃葛渡立交橋東南側南坪組團D分區“D4-7-01/02E14-1/02、D4-7-02/02”號宗地。

2監測技術方法

2.1坡頂水平位移監測

A.監測儀器及精度

水平位移采用日本TOPCON的DS-101AC全站儀測量，測距精度為0.5mm，測角精度為1′′。

B.監測實施方法

水平位移監測采用全站儀測小角法實施，測量原理如圖1所示。

圖1測小角法

如需觀測某特定方向上的水平位移PP′，在距離監測區域一定距離以外要選定工作基點A，水平位移監測點的布設應盡量與工作基點在一條直線上。在一定遠處（施工影響范圍之外）選定一個控制點B，作為零方向。在B點安置反光片或者沉降釘，用測回法觀測水平角∠BAP，測定一段時間內觀測點與基準點連線與零方向之間的角度變化值，根據公式（1）計算得出水平位移量。

（1）

式中D為監測點P至工作基點A的水平距離。

2.2坡頂地表沉降監測

A.量測目的

判斷地表下沉的范圍以及下沉量的大小，推測地表下沉量隨工作面推進的變化規律，確定地表下沉穩定時間。

B.量測設備

地表豎向位移測量采用DSZ2精密水準儀，儀器安平精度±0.3"，圓水泡精度8′/2mm，度盤分度值1o，每公里往返測量標準偏差1.0mm，按國家二等水準要求觀測。以附合或閉合路線在水準路線上聯測各監測點，以水準控制點為基準，測算出各監測點標高。同一測點相鄰兩次標高差即為本次該測點沉降量，第一次沉降量累加至本次沉降量即為該測點累計沉降量。計算公式如下：

（2）

式中：dhi-本次沉降量；hi-本次高差；hi-1-上次高差；Dh-本次累計沉降量。

C.監控測點布置

監測范圍在基坑開挖影響范圍以外。地表下沉量測在開挖工作面前方，測點一般采用預埋鋼筋或水泥釘。

2.3錨索軸力監測

錨索軸力采用專用軸力計進行監測，測量儀器采用ZX-16測頻儀，測量范圍：頻率700～5500Hz。錨索施工完成后對專用軸力計進行檢查測試，并取下一層土方開挖前連續2d獲得的穩定測試數據的平均值作為其初始值。此次每斷面取2個錨索測點進行監測。

2.4樁體側向變形

樁體側向變形監測采用CX-3C系列測斜儀。將測斜管綁扎到鋼筋籠上面，整體埋在樁內，當樁體產生形變時，測斜槽管隨之變形，測斜探頭上滑輪順槽而下逐點測試，從而可精確測出水平位移量ΔX，Y。根據ΔX，Y的值大小，作出預報，指導施工。

CX-3C系列測斜儀基本參數：1）探頭尺寸：CX-3C：長780mm、直徑φ28mm，導輪間距：500mm；2）測量精度：±0.01mm/500mm，分辨率±2秒；系統精度：±2mm/30m；數字量顯示：4.5位；記錄方式：自動采集；3）角度測量范圍：0°～±15°；4）測試深度300m；水壓3Mp；5）工作電壓：內置可充鋰電池組+7.2V；6）工作溫度：-10℃～+60℃；7）抗震性50000g。

2.5建筑物傾斜監測

1）測點布置

建筑傾斜監測點的布置應符合下列要求：

（1）監測點宜布置在建筑角點、變形縫兩側的承重柱或墻上；

（2）監測點應沿主體頂部、底部上下對應布設，上、下監測點應布置在同一豎直線上。

2）監測儀器及精度

采用全站儀測量，監測精度為1.0”。

4）監測頻率

傾斜觀測的周期應能反映出建筑物沉降變形規律，建（構）筑物的傾斜觀測對時間有嚴格的限制條件，根據工作經驗，施工期間一般按每天1次、非施工期間每三天1次確定觀測周期，觀測周期具體應視施工過程中現場實際情況而定。

3監控量測信息反饋

（1）監控量測資料的分析處理是信息反饋的基本工作。首先應對監控量測數據進行校核。在現場的監控量測過程中，應加強數據的準確性，觀測后應在現場及時計算、校核，如有異常現象，必須重新觀測、校核，直至取得可靠數據。

（2）根據監控量測數據繪制位移—時間曲線散點圖，根據散點圖的分布情況，選擇合適的函數進行回歸分析，對最大值（最終值）進行預測，并與控制基準值進行比較，結合實際情況分析結構的工作狀態。

（3）監控測量信息反饋應根據監控量測數據分析結果，對工程安全性進行評價，并提出相應工程對策和建議，每月的25號報送當月月報。

（4）監測過程中應進行監控測量數據的實時分析和階段性分析：

階段分析：經過一段時間后，根據大量的監控量測數據及相關資料進行綜合分析，指導后續的施工以及監測工作。

4安全保障及環保措施

本工程施工過程中需采取以下安全保障措施：

1）進入施工現場的作業人員必須參加安全教育培訓。未經培訓者，不得上崗作業。

2）作業人員服從項目領導和現場安全監察人員的指揮，工作時思想集中，堅守工作崗位，嚴禁酒后作業。

3）在社會道路上作業時必須遵守交通規則，并據現場情況采取防護、警示措施，避讓車輛，必要時設專人監護。

4）進入施工現場的作業人員必須戴好安全帽、系好安全帶，按照作業要求正確穿戴個人防護用品，著裝要整齊；高處作業不得穿硬鞋和帶釘易滑的鞋，不得向下投擲物體；嚴禁穿拖鞋、短褲及寬松衣物進入施工現場。

5）施工現場不得隨意攀登腳手架、井字架、外用電梯等施工設備。

6）施工現場的各種安全設施、設備和警告、安全標志未經施工方同意不得任意拆除和挪動。確因測量通視要求等需要拆除安全網等安全設施的，要事先與項目領導和安全監管部門或人員協商，并及時予以恢復。

7）機械運轉時，不得在機械運轉范圍內作業。

8）注意環境保護，保證文明測量。

5監測應急預案

5.1異常情況下的加強監測

工程施工過程中，可能出現一些異常情況，應采取相應的應急措施。

（1）雨季：加強圍護結構及邊坡安全監測和巡視，必要時增設監測點。

（2）地面裂縫：加強對裂縫處沉降監測、裂縫附近圍護結構安全監測和巡視。

（3）周邊建（構）筑物：當出現變形異常時應及時通知有關單位，并加密監測頻率，或者增加其他監測手段。

（4）監測數據持續報警：加密監測頻率，出現異常時及時通知相關單位。

（5）若邊坡發現異常情況，項目部全體監測人員應立即開始24小時跟蹤監測；

（6）監測結果現場口頭向相關部門作出匯報，并會同相關部門一起對事故進行分析和處理；之后要增加書面的報告或通知。

（7）增加監測人員、增加監測設備，對該工點及周邊環境進行全面排查；

（8）配備足夠的夜間照明設備，保證晝夜連續觀測；

（9）盡可能采用直觀、可靠的監測方法和手段，確保及時、快速地監測基坑的變化情況；

（10）建立快速反映機制，監測成果立即上報，并配合相關部門和工程技術人員共同作出分析和預測；

（11）根據監測數據對邊坡的變化趨勢作出預測；

（12）配合相關部門對事故進行分析和處理。

5.2監測設施的保護及補救措施

（一）測點保護措施

設備安裝完畢后做好標記，并加強測點保護，提高測點的成活率。

（1）各類沉降監測點，布設時要牢靠，位于行車通道等易受外界因素干擾的測點在具備條件的情況下需采取窨井保護措施。

（2）各類受力監測點數據線為保護重點，依現場測點分布情況，就近貼墻，固定在地面圍欄上，線頭處標明測點編號。

（3）各類孔式監測點孔口加蓋或包扎，以防雜物落入；坑外水位觀測孔孔口采取窨井保護措施；坑底回彈監測孔在挖土過程中極易被破壞，應在管口插設小紅旗并與總包進行溝通交底，請求協助保護。

（4）現場監測人員每日進行現場巡視，發現問題及時解決。

（5）測點埋設完成之后應立即聯系第三方監測單位負責人及監理單位，及時對測點進行驗收，后期如發現測點破壞，應由施工單位負責測點的補設工作，監測單位不再進行測點的補設。

（二）測點補救措施

（1）各類沉降監測點由于施工機械破壞，應及時重新布設并取得初始值，新設點的變形量在破壞前累計的基礎上繼續累加，確保測點監測數據的連續性。

（2）各類受力監測點數據線被破壞后，應及時重新連接數據線，對受損嚴重的數據線考慮更換數據線。

6結束語

綜上所述，在對邊坡工程進行施工的過程中，監控量測技術發揮著非常重要的作用，既能夠優化結構，又能夠提升穩定性，還能夠保證施工方法有效進行調整，具有重要價值，通過上面的分析與論述，希望可以為邊坡工程施工人員提供一定的參考。

參考文獻：

[1]劉華.淺談高邊坡監控量測[J].山東工業技術，2017，2（01）：213.

[2]倪羅峰，葉俊.監測技術在高速公路高邊坡治理中的應用[J].華東公路，2018，8（08）：120-122.

（作者單位：中建八局第三建設有限公司）