對建築邊坡工(gōng)程進行(háng)監測,通過相應手段獲取邊坡坡體變化的定量數據,可(kě)用來評價邊(biān)坡的穩定(dìng)性和滑坡的變形趨勢,並(bìng)可用來判斷是否達到邊坡發生災害的預警值,把(bǎ)邊坡失穩破壞發(fā)現於未發生或僅處於萌芽(yá)狀態,以便及早預防與整(zhěng)治,達到事半功倍的良好效果。
(1)建築邊坡 :在建(jiàn)築場地及其周邊,由於建築工程和市政工程開(kāi)挖或填築施工所形成的人工邊坡(pō)和對建(構)築物安全(quán)或穩定有(yǒu)不利影響的自然邊坡。
(2)邊坡支護:為保證邊坡穩(wěn)定及其環境的安全,對邊坡采取的結構性(xìng)支擋、加固與防(fáng)護行為。
(3)邊坡環境:邊(biān)坡影響範(fàn)圍內或影(yǐng)響邊(biān)坡安全的岩土體、水係、建(構)築(zhù)物(wù)、道路及管(guǎn)網等的(de)統稱。
(4)基準點(diǎn):為進行變形測量而布設的穩定的易於長期保存的測量點。根據測量類型的不同,又(yòu)分為水平位移基準點和豎向位移基準點。
(5)工作基點:為便於現場變形觀(guān)測作業而布設的相對(duì)穩定(dìng)的(de)測量點。根據測量類型的不同,又分為水平位移(yí)工(gōng)作基點和豎向位移工作基點。
(6)監測點 :設置在(zài)邊坡體、支護結構及周邊環境(jìng)的監測對象上反映其力學或變形特征的觀測點。
(7)預警值:在變形允(yǔn)許範圍(wéi)內,根據監測體的變形敏感程度,以允許值的一定比例計算的或直接給定的警(jǐng)示值。
(1)監(jiān)測對象:監測對象包括(kuò)邊坡土體、邊(biān)坡(pō)支護結構、邊坡環境。
(2)邊坡監測應考慮(lǜ)的因(yīn)素:邊坡的工程地質條件、設計方案、施工(gōng)條件等(děng)的不同,決定著(zhe)邊坡的破(pò)壞模式、受力(lì)特點的(de)不同,因此邊坡監測前,應充分掌握相關(guān)資料,結合邊(biān)坡的結構類型(xíng)及(jí)受力(lì)特點,將監測點設置在能反映邊坡變形的特征(zhēng)點上。建築邊(biān)坡工程監(jiān)測應綜合考慮建設場地的岩土工程條件、設計方案、周邊(biān)環境及施工條件等因素(sù)。
(3)監測項目:邊坡塌滑區有重要建(構)築物(wù)的一級邊坡工程(chéng)施工時必須對坡頂水平位移、垂直位移、地表裂縫和坡頂(dǐng)建(構)築物變形進行監測。邊坡工(gōng)程(chéng)應由設計單位(wèi)提出(chū)監測項目(mù)和要求,由建設單位(wèi)委托具(jù)備資質的第三方監測單位編製監測方案並實施。
(4)邊(biān)坡監測期:邊坡工程安全等級為一級(jí)、二級(jí)的邊坡竣(jun4)工後實施的運行監測期限不應少於2年。
(5)監測方案:邊坡工程的(de)監測方案應包括下列內容:
1、工程概況(kuàng);
2、場地工程地質(zhì)、水文地質條件及基坑周(zhōu)邊環境狀況;
3、監測目的和監測依據、監測範圍、對象(xiàng)及項(xiàng)目(mù);
4、監測方法和精度等級;
5、基準點、工作基點、監測點的布設要求(qiú)及測點布(bù)置圖;
6、監測人員配備和使用的主要(yào)儀器(qì)設備;
7、監測期限(xiàn)和監(jiān)測頻率;
8、監測數據處理、分析與信息反饋;
9、監測預警、異常及危(wēi)險狀況下的監測措(cuò)施;
10、監測成果報告的主要內容。
邊坡工程監測項目應按監(jiān)測方案進行,必要(yào)時應根據(jù)設計(jì)要求、邊坡環境及施工進程等因素進行動態調整;應針對監測對象(xiàng)的關鍵部位進行重點觀測;各監測項目的選擇應(yīng)利於形成互(hù)為補充、驗證的監測體係。
邊坡工(gōng)程監測期內,應定期(qī)由專人進行巡視檢查(chá)。邊坡工程巡視檢查宜包括支(zhī)護結構各構件(jiàn)有無新增裂縫出現;坡麵有無新增裂縫出現、坡麵風化情況;坡角風化情況、坡底有無墜石情況;坡肩、坡頂表麵有無新增裂縫出現;坡頂建築有無新增(zēng)裂縫出現;周邊環境土體有無沉陷、裂縫及滑移現象;各監測(cè)元件是否完好以及保護情況等。
測點的位置應盡可能地反映監測對象(xiàng)的實際受力、變形狀態,以保證對監測對(duì)象的狀況作出準確的判斷。在監測對象內力和變形變化大的代表性部位及周(zhōu)邊環境重點監測部(bù)位,監測點應適當加密,以便更加準確地反映監(jiān)測(cè)對象的受(shòu)力和變形特征。
邊坡岩土(tǔ)體及周邊環境各監測項目的監測點,應在邊(biān)坡工(gōng)程施工前布設,但應考(kǎo)慮(lǜ)邊坡工程施工可能對其造成(chéng)的影響,並做好防護措施;支護結構各(gè)監測項目的監測點,宜隨施工(gōng)進度實時布設。
邊坡及周邊環境是一個係統,相互之間有著內在的必然聯係,把同一(yī)監控區域的不同監(jiān)測項目盡可能地布置在(zài)同一監測斷(duàn)麵上,有利(lì)於監測數據的相互印證以及對變化趨勢的(de)準確分析(xī)、判斷。不(bú)同監測項目的監測點宜布置在同一監測斷麵上。
(1)支護結構的監測
1、邊坡(pō)工程檢測項目主要分為位(wèi)移監測和應力監測。一級邊坡位移監測點的水平間距不宜大於35m,二級(jí)邊坡位移監測點的水平間距不宜大(dà)於50m,三級邊坡位移監測點的水平間距不宜大於65m。每段邊坡監測點數目不宜(yí)少於3個。水(shuǐ)平和(hé)豎向位移監測點宜為共(gòng)用點,監測點宜設置在坡麵中上部和坡肩上。應力監測點布設位置、間距應根據設計要求(qiú)、支護結構受力特征、地質條件和邊坡工程(chéng)安全等級綜合確定,且應力監測點(diǎn)與位移監測點(diǎn)宜布設在同一斷(duàn)麵。
2、邊坡工程的深層水平(píng)位移測點應符合下列規定:
a.監測樁身深層水平位移時,單位工程監測點數量(liàng)不宜(yí)少(shǎo)於3個,測斜管(guǎn)宜埋設在樁身(shēn)混凝土內,管底應與樁端齊平,管長不應小於樁長(zhǎng);
b.監測岩土體深層水(shuǐ)平位移時,同一分(fèn)析斷麵上測點數量不宜少於(yú)3個,且宜布設(shè)在位移監測斷麵上,測(cè)斜管可布(bù)設在坡頂後緣1/5H範圍內,管底應嵌入到(dào)穩定岩土層或坡腳標高以(yǐ)下不少於5m的土體中(zhōng);
c.深層水平位移監測點埋設時,測斜管一對導槽的方向應與(yǔ)所需測量的位移方向保持一致。
3、錨杆(索)軸力監測應選擇在設計計算受力較大且有代(dài)表(biǎo)性的位(wèi)置(zhì)。邊坡每段中部、陽角(jiǎo)處和(hé)地質條件複雜(zá)的區段內宜布置監測點。每層錨杆的內力監(jiān)測點數量應為該層錨杆總(zǒng)數的1%~3%,且每段邊坡(pō)不應少於1根。各層監(jiān)測點位置在豎向上宜保持一致。每根杆體上(shàng)的測試點宜設(shè)置在錨頭附近和受力代表性的位置(為了分析不同工況下錨杆軸(zhóu)力的變化情況,對監測到的錨杆軸力值與設計計算值進行比(bǐ)較,各層監測點位置在豎向上宜保持一致。錨頭(tóu)附(fù)近位置錨杆拉力大,當用錨杆測力計時,測試點宜設置在錨頭附(fù)近。)。
4、邊坡地表及支護結構裂(liè)縫監測點應(yīng)布設在有代表性的部位,當原有裂縫(féng)增(zēng)大或出現新裂(liè)縫時,應視開(kāi)裂情況及時增設監測點。裂縫監測(cè)點宜設置在裂(liè)縫的最(zuì)寬處及裂縫末端(duān),監測內容包括裂縫的長度、寬度和分布形態。
(2) 周邊環境
1、周邊建(構)築沉(chén)降監測點的布(bù)置應符合下列規定:
a.建築四角、沿(yán)外牆每隔10m~15m處或每隔2根~3根柱的柱基(jī)或柱子上,且每側外牆(qiáng)不應少於3個監測點;
b.不同地基或基(jī)礎分界處;
c.變形縫、抗震縫或嚴(yán)重開裂處的兩側;
d.新、舊建築或高低建築交接處的兩側;
e.高聳構築物基礎軸線的對稱部位,每一構築物不應少於4點。
為了反映建築(zhù)沉降的特(tè)征和便於分析,監測點應布置在四角、拐角等特征點上,還應注意豎向位移差異較大的地方,如沉降縫(féng)、不同結(jié)構交接處等的兩側。
2、周邊建(構)築物水平位移(yí)監(jiān)測點的布置應符合下列規定:
a.靠近邊坡一側(cè)的外牆牆角、外牆(qiáng)中間部位(wèi);
b.靠近邊坡一(yī)側(cè)的(de)伸縮(suō)縫、沉降縫、嚴重開(kāi)裂處(chù)的(de)兩側;
c.其他部位(wèi)監測點布置可視工程實際情況(kuàng)按《建築變形測量規範》JGJ8的要(yào)求確定。
3、周邊建(構)築物傾斜監測點的布置應符合下(xià)列規定:
a.監測(cè)點宜布置在建築角點、變形縫兩側的承重柱或牆上;
b.監測點應沿主(zhǔ)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。
4、周邊建(構)築物裂縫、地表裂縫監測點應選擇有代表性的裂縫進行布置,當原有(yǒu)裂縫增大或出現新裂縫時,應及時增(zēng)設監測點。對需要觀測的裂縫,每條裂縫的監測點應至少設2個,且宜設置在裂縫的最寬處及裂縫末端。
裂縫監測(cè)應選擇有代表性的裂縫進行觀測。每條需要觀(guān)測的裂縫應至少設2個監測點,每個監測點設一組觀測標誌,每組觀測標誌可使用兩個對應的標誌分別設在裂縫的兩(liǎng)側。裂縫寬度觀測可采用電阻式裂縫計、遊標卡尺量測、已知目標尺寸的高清圖像像素推算(suàn)等方法。
5、周邊管線監測點的布置應符合下列規定:
a.應(yīng)根據(jù)管線(xiàn)的修建年份、類型、材質、尺(chǐ)寸、接口形式及現狀等情況(kuàng),綜合確(què)定監測點布置和埋(mái)設方法,應對重要的、距離坡肩近的、抗變形能力差的管(guǎn)線進(jìn)行重點監測;
b.監測點宜布置在管線的節點、轉折(shé)點、變坡點、變(biàn)徑點等特(tè)征點和(hé)變形曲率較大的部位,監測(cè)點水平間距宜為15m~25m,且每節管線(xiàn)不應少於2點。
c.供水、煤氣(qì)、供(gòng)熱(rè)等壓力(lì)管線宜設置直接監測點,也可利用窖井、閥門、抽氣口以及檢查井等管線(xiàn)設備作為監測點,在無法埋設直接監測點的部位,可設置間接監測點。
管線的監測分(fèn)為直接法和(hé) 間接法。所謂直接法就是采用抱箍、套管等輔助裝置與管線剛性連接,易於觀測(cè)的抱箍、套管等輔助裝置的變位即是管線的變位;所謂間接法就(jiù)是不直接(jiē)觀測管線本身,而是通過觀(guān)測管線周邊的土體(tǐ),分析管線的變形。
6、邊坡開挖(wā)過程中的爆破振動監測點布設應符合下列規定:
a.監測點應主(zhǔ)要布設在距爆破中心較近的支護結構(gòu)、建(構)築(zhù)物及管線上;
b.支護結(jié)構監測點宜布設在其底部及頂(dǐng)部,監測點(diǎn)數量不宜少於2個;
c.建(構)築物監(jiān)測點宜布設在(zài)基礎上,每棟建(jiàn)(構)築物監測點數量不宜少於3個;
d.管線監測點宜直接布設在管線結構上,監測點數量不宜少(shǎo)於2個。
監測方(fāng)法的選擇應根據地質、地形條件(jiàn)、支護結構類型和方法適用性等因素綜合確定,監測方法應合理易行。儀器監測可采用現(xiàn)場人工監(jiān)測或自動化實(shí)時監(jiān)測。
(1)基準點與工作基點
邊(biān)坡工程監測網的基準點、工作基點布設應符合下列規定:
a.監測網宜按基準點(diǎn)、工作(zuò)基點以及(jí)變(biàn)形監測點三級布(bù)設;對於通視條件較好的中小型工程(chéng),可(kě)按兩級布設;每個工程的(de)基(jī)準(zhǔn)點數量不應少於3個。
b.基準點應選擇在施工(gōng)影響範圍以外不受擾動的位置,基準點(diǎn)應穩定可靠(kào)。水平位移基準點應采用帶有強(qiáng)製(zhì)對中裝置的觀測(cè)墩,對中誤差不宜大於±0.1mm;沉降基準點(diǎn)宜采用(yòng)雙金屬標或鋼管標。
c.工作基點應選在相對穩定和方便使用的位置,在通視條件良好、距離較近的情況(kuàng)下,宜直接(jiē)將基準點作為工作基點。工作基點(diǎn)應與基(jī)準點進行組網和聯測。
d.基準點的埋設方法應符合(hé)《建築變形測量規範》JGJ 8的相關要求。基準點埋設後,應進行不少於(yú)三次的獨立觀測(cè),經解算表明穩定(dìng)後方可進(jìn)行(háng)監測。
(2)水平位移監測
支護結構及坡麵水平位移監測可采(cǎi)用極坐標法、交會法、小角法、視準線法等方法。為提高監(jiān)測效率,有條件時也可(kě)采用(yòng)測量機器人自動觀測法(fǎ)、GNSS法、近景攝影(yǐng)測(cè)量法、激光掃(sǎo)描法等。
(3)沉降監測
沉降監測包括支護結構及坡麵(miàn)、周邊地表(biǎo)、建(構)築物、管線、道路的沉降位移觀測(cè)。沉降監測宜(yí)采用幾(jǐ)何水準測量、電磁波測距(jù)三角(jiǎo)高程(chéng)測量,也可采用靜力水準測量、GNSS測量等方法。
(4)深層水平位移監測
深層(céng)水平位移監測宜采用在抗滑樁或土體中預埋測斜管,通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。測斜儀的係(xì)統精度不宜低於0.25mm/m,分辨(biàn)率不宜低於(yú)0.02mm/500mm。
(5)傾(qīng)斜監(jiān)測
建(構(gòu))築物傾斜監測方法應(yīng)根據現場監(jiān)測條(tiáo)件和要求,選用投點法、水平角觀(guān)測法、前方交會(huì)法、垂準法、傾斜儀法和差異(yì)沉降法等方法。根據不同(tóng)的現場觀測條件和要求,當(dāng)被測建築(zhù)具有明顯的外部特征點(diǎn)和寬敞的觀測場地時,宜選用(yòng)投點法、水(shuǐ)平角觀測(cè)法、前(qián)方交會法等;當被測建築內部(bù)有一定的豎向通視條件時,宜選用垂(chuí)準線法;當被測建築具有較大的結構(gòu)剛度(dù)和基礎剛度時,可選用傾斜儀法或(huò)差(chà)異沉降(jiàng)法。
(6)裂縫監測
裂縫監測應監測裂縫的位置、走向、長度(dù)和寬度,必要時可監測裂縫深度。邊(biān)坡工程(chéng)施工前應記錄監測對象已有(yǒu)裂縫的分布位置和數量,測(cè)定其走向、長度、寬度等(děng)情況,監測(cè)標誌應具有可供量測的明晰端麵或中心。
裂縫監測宜采用下列方(fāng)法:
a.裂縫寬度監測宜在裂縫兩側(cè)設置標誌,用千分尺、遊標卡尺、數字裂縫寬度測量儀等直接量測,也可用裂縫計、粘(zhān)貼安裝千分表量(liàng)測或攝影量測等;
b.裂縫長度監測(cè)宜采用直接量測法。
c.裂縫深度監測宜采用超聲波法、直接(jiē)鑿出(chū)法等。
裂縫寬度量(liàng)測精度(dù)不宜低於0.1mm,裂縫長度測量精度不宜低於(yú)1mm。
(7)錨杆軸力監測(cè)
錨杆軸力監測宜采(cǎi)用專用測力計、鋼筋應力計等元器件進行量測。錨杆專用測力計、鋼(gāng)筋應力計等元器件的量程宜為錨杆極(jí)限抗拔承載力(lì)的1.5倍,量測精度不宜低於0.5%F·S,分辨率不宜低於0.2%F·S。測(cè)力元器件埋設後應立即對其性能進行檢(jiǎn)查測試,並取邊坡岩土體開挖前獲(huò)得的(de)三次以上穩定測試(shì)值(zhí)的平均值作為初始值。
(8)地下水位控製監測
地下水位監測宜采用鑽孔內設置水位管或設置觀測井,通過(guò)水位計進行量測。地下水位(wèi)量(liàng)測精度不(bú)宜低於10mm。潛水水位(wèi)管直徑不宜小於50mm,飽和軟土(tǔ)等滲透性小的土層水位管直徑不宜小於70mm,濾管(guǎn)長度應(yīng)滿足量測要(yào)求;承壓水位監測時被測含水層與(yǔ)其他含水層之間應采取有效的隔水措施。
水位監測管(guǎn)的安裝應符合下列規定:
1、水位監測(cè)管的導(dǎo)管段應順直(zhí),內壁應光滑無阻,接(jiē)頭應采用外箍接頭(tóu);
2、觀(guān)測孔孔底應設置沉澱(diàn)管;
3、觀測孔完成後(hòu)應(yīng)進行洗孔,觀測孔內水位應與地層水位保持一致,且連通性良好。