边坡工程施工监控量测技术探讨

张海波 曾佳 张月 向丽君

摘要：监控量测数据及其分析结果可与事先预设设计支护参数相比较，并对预设计做出正确评价，如监控量测结果与原设计有较大出入，有必要对支护作加强和减弱的修正，使边坡的设计和施工纳入动态的科学管理中。基于此，结合工程实例，对边坡工程施工监控量测技术进行了详细的探究，希望可以为相关行业提供一定的参考借鉴。

关键词：边坡工程；监控量测；建筑物

对支护结构、边坡以及周边建筑物的安全稳定状态进行监测、预测和预报，以确保施工运行安全，预防避免各种失稳安全事故，或力争将可能发生事故的损失降低到最小限度。依据监测资料的整理分析，反馈指导设计和施工方案的修改和优化。校验设计理论、物理力学模型和分析方法，为改进岩土工程的设计施工方法和运行管理提供科学依据。为了达到以上的监控量测目的，监控量测工作将贯穿于边坡施工的全过程。

1工程概况

工程位于重庆市南岸区南滨路与江南大道交界处，黄葛渡立交桥东南侧南坪组团D分区“D4-7-01/02E14-1/02、D4-7-02/02”号宗地。

2监测技术方法

2.1坡顶水平位移监测

A.监测仪器及精度

水平位移采用日本TOPCON的DS-101AC全站仪测量，测距精度为0.5mm，测角精度为1′′。

B.监测实施方法

水平位移监测采用全站仪测小角法实施，测量原理如图1所示。

图1测小角法

如需观测某特定方向上的水平位移PP′，在距离监测区域一定距离以外要选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。在一定远处（施工影响范围之外）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置反光片或者沉降钉，用测回法观测水平角∠BAP，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向之间的角度变化值，根据公式（1）计算得出水平位移量。

（1）

式中D为监测点P至工作基点A的水平距离。

2.2坡顶地表沉降监测

A.量测目的

判断地表下沉的范围以及下沉量的大小，推测地表下沉量随工作面推进的变化规律，确定地表下沉稳定时间。

B.量测设备

地表竖向位移测量采用DSZ2精密水准仪，仪器安平精度±0.3"，圆水泡精度8′/2mm，度盘分度值1o，每公里往返测量标准偏差1.0mm，按国家二等水准要求观测。以附合或闭合路线在水准路线上联测各监测点，以水准控制点为基准，测算出各监测点标高。同一测点相邻两次标高差即为本次该测点沉降量，第一次沉降量累加至本次沉降量即为该测点累计沉降量。计算公式如下：

（2）

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

C.监控测点布置

监测范围在基坑开挖影响范围以外。地表下沉量测在开挖工作面前方，测点一般采用预埋钢筋或水泥钉。

2.3锚索轴力监测

锚索轴力采用专用轴力计进行监测，测量仪器采用ZX-16测频仪，测量范围：频率700～5500Hz。锚索施工完成后对专用轴力计进行检查测试，并取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值。此次每断面取2个锚索测点进行监测。

2.4桩体侧向变形

桩体侧向变形监测采用CX-3C系列测斜仪。将测斜管绑扎到钢筋笼上面，整体埋在桩内，当桩体产生形变时，测斜槽管随之变形，测斜探头上滑轮顺槽而下逐点测试，从而可精确测出水平位移量ΔX，Y。根据ΔX，Y的值大小，作出预报，指导施工。

CX-3C系列測斜仪基本参数：1）探头尺寸：CX-3C：长780mm、直径φ28mm，导轮间距：500mm；2）测量精度：±0.01mm/500mm，分辨率±2秒；系统精度：±2mm/30m；数字量显示：4.5位；记录方式：自动采集；3）角度测量范围：0°～±15°；4）测试深度300m；水压3Mp；5）工作电压：内置可充锂电池组+7.2V；6）工作温度：-10℃～+60℃；7）抗震性50000g。

2.5建筑物倾斜监测

1）测点布置

建筑倾斜监测点的布置应符合下列要求：

（1）监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上；

（2）监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设，上、下监测点应布置在同一竖直线上。

2）监测仪器及精度

采用全站仪测量，监测精度为1.0”。

4）监测频率

倾斜观测的周期应能反映出建筑物沉降变形规律，建（构）筑物的倾斜观测对时间有严格的限制条件，根据工作经验，施工期间一般按每天1次、非施工期间每三天1次确定观测周期，观测周期具体应视施工过程中现场实际情况而定。

3监控量测信息反馈

（1）监控量测资料的分析处理是信息反馈的基本工作。首先应对监控量测数据进行校核。在现场的监控量测过程中，应加强数据的准确性，观测后应在现场及时计算、校核，如有异常现象，必须重新观测、校核，直至取得可靠数据。

（2）根据监控量测数据绘制位移—时间曲线散点图，根据散点图的分布情况，选择合适的函数进行回归分析，对最大值（最终值）进行预测，并与控制基准值进行比较，结合实际情况分析结构的工作状态。

（3）监控测量信息反馈应根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策和建议，每月的25号报送当月月报。

（4）监测过程中应进行监控测量数据的实时分析和阶段性分析：

阶段分析：经过一段时间后，根据大量的监控量测数据及相关资料进行综合分析，指导后续的施工以及监测工作。

4安全保障及环保措施

本工程施工过程中需采取以下安全保障措施：

1）进入施工现场的作业人员必须参加安全教育培训。未经培训者，不得上岗作业。

2）作业人员服从项目领导和现场安全监察人员的指挥，工作时思想集中，坚守工作岗位，严禁酒后作业。

3）在社会道路上作业时必须遵守交通规则，并据现场情况采取防护、警示措施，避让车辆，必要时设专人监护。

4）进入施工现场的作业人员必须戴好安全帽、系好安全带，按照作业要求正确穿戴个人防护用品，着装要整齐；高处作业不得穿硬鞋和带钉易滑的鞋，不得向下投掷物体；严禁穿拖鞋、短裤及宽松衣物进入施工现场。

5）施工现场不得随意攀登脚手架、井字架、外用电梯等施工设备。

6）施工现场的各种安全设施、设备和警告、安全标志未经施工方同意不得任意拆除和挪动。确因测量通视要求等需要拆除安全网等安全设施的，要事先与项目领导和安全监管部门或人员协商，并及时予以恢复。

7）机械运转时，不得在机械运转范围内作业。

8）注意环境保护，保证文明测量。

5监测应急预案

5.1异常情况下的加强监测

工程施工过程中，可能出现一些异常情况，应采取相应的应急措施。

（1）雨季：加强围护结构及边坡安全监测和巡视，必要时增设监测点。

（2）地面裂缝：加强对裂缝处沉降监测、裂缝附近围护结构安全监测和巡视。

（3）周边建（构）筑物：当出现变形异常时应及时通知有关单位，并加密监测频率，或者增加其他监测手段。

（4）监测数据持续报警：加密监测频率，出现异常时及时通知相关单位。

（5）若边坡发现异常情况，项目部全体监测人员应立即开始24小时跟踪监测；

（6）监测结果现场口头向相关部门作出汇报，并会同相关部门一起对事故进行分析和处理；之后要增加书面的报告或通知。

（7）增加监测人员、增加监测设备，对该工点及周边环境进行全面排查；

（8）配备足够的夜间照明设备，保证昼夜连续观测；

（9）尽可能采用直观、可靠的监测方法和手段，确保及时、快速地监测基坑的变化情况；

（10）建立快速反映机制，监测成果立即上报，并配合相关部门和工程技术人员共同作出分析和预测；

（11）根据监测数据对边坡的变化趋势作出预测；

（12）配合相关部门对事故进行分析和处理。

5.2监测设施的保护及补救措施

（一）测点保护措施

设备安装完毕后做好标记，并加强测点保护，提高测点的成活率。

（1）各类沉降监测点，布设时要牢靠，位于行车通道等易受外界因素干扰的测点在具备条件的情况下需采取窨井保护措施。

（2）各類受力监测点数据线为保护重点，依现场测点分布情况，就近贴墙，固定在地面围栏上，线头处标明测点编号。

（3）各类孔式监测点孔口加盖或包扎，以防杂物落入；坑外水位观测孔孔口采取窨井保护措施；坑底回弹监测孔在挖土过程中极易被破坏，应在管口插设小红旗并与总包进行沟通交底，请求协助保护。

（4）现场监测人员每日进行现场巡视，发现问题及时解决。

（5）测点埋设完成之后应立即联系第三方监测单位负责人及监理单位，及时对测点进行验收，后期如发现测点破坏，应由施工单位负责测点的补设工作，监测单位不再进行测点的补设。

（二）测点补救措施

（1）各类沉降监测点由于施工机械破坏，应及时重新布设并取得初始值，新设点的变形量在破坏前累计的基础上继续累加，确保测点监测数据的连续性。

（2）各类受力监测点数据线被破坏后，应及时重新连接数据线，对受损严重的数据线考虑更换数据线。

6结束语

综上所述，在对边坡工程进行施工的过程中，监控量测技术发挥着非常重要的作用，既能够优化结构，又能够提升稳定性，还能够保证施工方法有效进行调整，具有重要价值，通过上面的分析与论述，希望可以为边坡工程施工人员提供一定的参考。

参考文献：

[1]刘华.浅谈高边坡监控量测[J].山东工业技术，2017，2（01）：213.

[2]倪罗峰，叶俊.监测技术在高速公路高边坡治理中的应用[J].华东公路，2018，8（08）：120-122.

（作者单位：中建八局第三建设有限公司）