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文檔簡介
廣西地方標準《公路路基監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》
編制說明
一、標準定制的背景、目的、意義和適用范圍
廣西地處中國西南地區(qū),屬亞熱帶季風氣候,其地理位置、氣候
特征造就了廣西獨特的地質(zhì)條件。根據(jù)資料統(tǒng)計,廣西沉積巖分布約
占全區(qū)88%,巖漿巖約占全區(qū)9%,變質(zhì)巖約占全區(qū)3%;其中膨脹土、
紅粘土、軟土、崩解性泥頁巖、炭質(zhì)巖、巖溶等特殊性巖土和不良地
質(zhì)條件廣泛分布;同時,隨著高速公路逐步向山區(qū)延伸,道路設(shè)計標
準的逐步提高,地形、地質(zhì)條件的逐漸復雜,路基施工或后期運營過
程中遇到的路基病害和滑坡問題日益突出,對路基病害的處治優(yōu)化設(shè)
計、施工和運營管理都造成較大困難。
目前,由于缺乏合理、有效、及時的路基監(jiān)控手段和方法,致使
較多潛在路基病害問題沒有及時發(fā)現(xiàn)和防治,對已發(fā)生的工程病害進
行處治時,需要的處治費用將成倍增加;人們對路基病害產(chǎn)生的機理
和形成條件認識不足,較難提出有效措施,不能為路基病害設(shè)計提供
合理的標準及參考依據(jù),無法對路堤坍塌或山體滑坡等重大地質(zhì)災害
提前進行預警和防控,常常導致公路交通中斷及財產(chǎn)損失。如:在欽
崇高速、南寧外環(huán)、梧州環(huán)城等高速的軟土路堤、填方路題在施工或
運營過程中曾發(fā)生較多路段的顯著不均勻沉降和路基開裂;河池至百
路、樂業(yè)至百色、隆林至百色、陽朔至平樂等高速公路在施工或運營
過程中曾發(fā)生大量滑坡災害,其中隆林至百色高速的K1460滑坡致使
高速公路封閉近半年,陽朔至平樂高速發(fā)生的路堤病害問題導致堵車
近20公里,同時所有政府監(jiān)管及參建部門在春節(jié)期間全員值守安全,
上述工程問題對社會各方造成了較大的負面影響。在上述典型路基工
程病害發(fā)生后,分別采用了測量機器人、深層位移測斜等有效的監(jiān)控
量測手段,使得路基病害的得到了較好控制,較好的解決了技術(shù)和安
全工程隱患問題。據(jù)此,以上闡述的失敗和成功的監(jiān)控技術(shù)經(jīng)驗并沒
有得到系統(tǒng)的總結(jié)和提煉,同時,由于各建設(shè)單位對路基的監(jiān)控預警
的重視程度不盡相同,各監(jiān)測單位的監(jiān)測技術(shù)水平也參差不齊,廣西
交通業(yè)內(nèi)暫無公路路基施工及運營養(yǎng)護相關(guān)的公路路基監(jiān)控量測地
方標準,導致公路路基的監(jiān)控效果及路基病害的防治成效也不盡人
意,無法對公路路基做到動態(tài)設(shè)計、實時監(jiān)控、以防促治的路基設(shè)計
養(yǎng)護理念,不能有效協(xié)助公路建設(shè)和運營養(yǎng)護單位及時掌握并預判路
基病害發(fā)生情況,提前預防處治路基病害問題,減小處治投入及損失
的目的。
根據(jù)廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2018~2030年),到2030年,廣西高
速公路在原規(guī)劃的基礎(chǔ)上新增路線里程6600公里,改擴建里程1400
公里,合計新增建設(shè)規(guī)模8000公里。根據(jù)目前廣西山區(qū)公路建設(shè)經(jīng)
驗,平均每1-2公里就有一個20米以上的填方路堤,平均每1公里
內(nèi)就有一個40-50米以上的高陡邊坡,軟土路基的長度比例約為路線
全長的1/3。若據(jù)此原則進行計算,廣西未來將有5500段高填路堤、
8000-15000個高邊坡、2700公里軟土路基需要進行特殊路基監(jiān)控;
此外,由于廣西區(qū)內(nèi)分布有大量的巖溶、滑坡等不良地質(zhì)條件和軟土、
炭質(zhì)巖、膨脹土等特殊性巖土區(qū)域,該區(qū)域中的公路地質(zhì)病害問題尤
為顯著,也需要進行針對性的災害監(jiān)控;因此,路基監(jiān)測需求較大,
迫切需要制定和完善適合廣西的公路路基監(jiān)控量測技術(shù)配套標準。在
公路建設(shè)和運營過程中,容易發(fā)生病害的工程問題主要是路基開裂、
坍塌、滑坡及隧道超量變形、冒頂?shù)取?/p>
關(guān)于公路路基監(jiān)控量測的技術(shù)標準,目前國內(nèi)公路行業(yè)執(zhí)行的現(xiàn)
行規(guī)范有:《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTCD30-2015)、《公路滑坡防治設(shè)
計規(guī)范》(JTC/T3334-2018)、《軟土地基路基監(jiān)控標準》(GBT
51275-2017)、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTGT3610-2019)。
《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTCD30-2015)未設(shè)置專門的章節(jié)進行詳
細的說明,僅在第3章“一般路基”第3.6.14條提出“高路堤和陡
坡路堤應進行監(jiān)測,……”,第3.7.11條提出“高速公路、一級公路
深路塹及不良地質(zhì)、特殊巖土段挖方邊坡應進行施工監(jiān)測……”,第
5章“路基防護與支擋”第5.5.12條“錨桿試驗與監(jiān)測設(shè)計應符合
下列要求,……”,第5.6.5條“土釘支護監(jiān)測設(shè)計應符合下列要
求,……”,第5.7.6條“抗滑樁監(jiān)測設(shè)計應符合下列要求……”,第
7張“特殊路基”第7.2.10條,“高速公路、一級公路滑坡應進行施
工監(jiān)測,監(jiān)測應符合下列要求,……”,第7.7.13條“沉降與穩(wěn)定監(jiān)
測設(shè)計應符合下列要求,……”。附錄F“路基監(jiān)測內(nèi)容與項目”。由
此可見《公路路基設(shè)計規(guī)范》僅僅提出了公路路基監(jiān)測的一些原則性
要求,并沒有提出較為完整的、指導性的技術(shù)細節(jié)供工程技術(shù)人員采
用。
《公路滑坡防治設(shè)計規(guī)范》(JTC/T3334-2018)在第8章“滑坡
防治與預測預警”對公路滑坡監(jiān)測進行了專門的論述,但僅能作為公
路滑坡監(jiān)測的依據(jù),無法對其他特殊路基作出指導。
《軟土地基路基監(jiān)控標準》(GBT51275-2017)對軟土路基監(jiān)測做
了詳細的規(guī)定,但僅能作為公路軟土路基監(jiān)測的依據(jù),無法對其他特
殊路基作出指導。
《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTGT3610-2019)未設(shè)置專門的章節(jié)
進行詳細的說明,僅在第7章“特殊路基”,7.2.8條“大型滑坡應
進行山體和邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測。監(jiān)測點、網(wǎng)的布置、監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測精
度應符合現(xiàn)行《工程測量規(guī)范》(GB50026)的有關(guān)規(guī)定,……”?!豆?/p>
路路基施工技術(shù)規(guī)范》僅僅提出了公路路基監(jiān)測的一些原則性要求,
并沒有提出較為完整的、指導性的技術(shù)細節(jié)供工程技術(shù)人員采用。
以上規(guī)范關(guān)于公路路基監(jiān)控量測的相關(guān)內(nèi)容介紹較少,僅對公路
路塹邊坡或滑坡監(jiān)測、高路堤穩(wěn)定和沉降監(jiān)測、預應力錨固工程原位
監(jiān)測內(nèi)容和項目做了原則性的簡要敘述,而未針對路基的特點進行路
基監(jiān)控量測等級劃分,未說明何種情況下需要進行監(jiān)測,不同類型和
條件的路段需要做哪些監(jiān)控項目,各類項目的監(jiān)測頻率是多少,分別
采用什么樣的預警標準,各種類型的監(jiān)測有那些具體技術(shù)要求,上述
問題在以上規(guī)范中尚未明確,以至于現(xiàn)場操作的隨意性較大。隨著國
家層面對交通安全的逐步重視,互聯(lián)網(wǎng)、新技術(shù)和新設(shè)備的高速發(fā)展,
在線智能監(jiān)控技術(shù)也逐漸應用于公路路基監(jiān)控量測中,在《公路滑坡
防治設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3334-2018)中,除了提到對滑坡防治工程進
行傳統(tǒng)監(jiān)測外,同時也大力提倡推廣應用BDS/GPS、RS、GIS空間信
息技術(shù)、無線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等智能技術(shù),但對這類技術(shù)的監(jiān)
測要求沒有明顯專項規(guī)定,對監(jiān)測精度、監(jiān)測頻率、監(jiān)測方法等未結(jié)
合現(xiàn)有技術(shù)進行詳細說明。
目前,廣西地區(qū)暫未公布公路路基監(jiān)測的地方標準,國內(nèi)已有一
些的省份在公路隧道監(jiān)控量測標準方法已經(jīng)有了一些有益的探索。已
經(jīng)完整發(fā)布相關(guān)標準的主要有山西省(DB14∕T1107-2015)、湖北省
(DB42T1496-2019)、福建省(DB35/T1844-2019),但是這些標準
并不能反映廣西地區(qū)地形地質(zhì)狀況、施工技術(shù)水平不同帶來的監(jiān)控量
測技術(shù)水平、操作方法、控制基準等方面的不同。
廣西地區(qū)山嶺重丘區(qū)比例高,因此在近些年的公路建設(shè)高潮中建
設(shè)了大量的填方路基、邊坡等特殊路基工程,積累了大量的監(jiān)控量測
施工經(jīng)驗和數(shù)據(jù)資料;另一方面,今后隨著廣西地區(qū)公路建設(shè)向地形
地質(zhì)條件越來越復雜的山區(qū)挺進的過程中必將建設(shè)更多的隧道工程。
因此,廣西地區(qū)需要制定和完善適合廣西的路基監(jiān)控量測技術(shù)配套標
準,也具備制定這些配套技術(shù)標準的基礎(chǔ)和能力。
綜上所述,針對廣西公路路基設(shè)計施工情況,根據(jù)國家及行業(yè)現(xiàn)
行有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,在工程實踐經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上,開展編制具有
地方特色的公路路基監(jiān)測技術(shù)標準,可填補我區(qū)在此領(lǐng)域的空白,規(guī)
范廣西公路路基的施工、運營中有關(guān)監(jiān)控量測的內(nèi)容,并通過監(jiān)控量
測結(jié)果指導設(shè)計、施工,真正做到動態(tài)設(shè)計,對提高廣西公路建設(shè)質(zhì)
量具有十分重要的現(xiàn)實意義,也必將帶來良好的社會效益和經(jīng)濟效
益。
二、工作簡介
1、任務來源
2019年5月,經(jīng)廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳(桂交科教〔2019〕
136號文)審查批準,《公路路基監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)范》列入2019年度
廣西交通運輸標準化項目計劃。2020年9月30日,經(jīng)廣西壯族自治
區(qū)市場監(jiān)督管理局審查批準,本項目列入2020年第二批廣西地方標
準制定項目計劃(桂市監(jiān)函〔2020〕1832號)。
本技術(shù)規(guī)范按照《標準化工作導則第1部分:標準的結(jié)構(gòu)和編
寫》(GB/T1.1-2020)及自治區(qū)市場監(jiān)督管理局地方標準相關(guān)規(guī)定進
行編寫。
2、起草單位和起草人
本規(guī)范負責起草單位:廣西交通設(shè)計集團有限公司。
本規(guī)范參編單位:廣西新恒通高速公路有限公司、廣西交通工程
檢測有限公司、廣西交投科技有限公司、中國科學院武漢巖土力學研
究所、同濟大學。
本規(guī)范主要起草人:唐正輝、劉先林、藍日彥、傅琴、李明智、
楊泓全、李敦仁、閆強、何廷全、呂璽琳、羅安民、歐鷗、黃海峰、
劉光彬、黃澤斌、陳川、岑成漢、孫冠華、葉瓊瑤、駱俊暉、黃勇鈞。
3、主要工作過程及工作內(nèi)容
(1)組織分工
本規(guī)范由巖土工程勘察設(shè)計院牽頭編制,唐正輝負責整個項目的
技術(shù)及組織協(xié)調(diào)工作。
(2)資料收集、調(diào)查研究分析
本規(guī)范起草人員的前期研究工作分為資料調(diào)查與研究、工程案例
及數(shù)據(jù)收集檢驗、總結(jié)完善3個步驟進行:1、調(diào)研了國內(nèi)外大量的
路基監(jiān)測的實際案例和相關(guān)的標準規(guī)范、規(guī)程及研究成果;2、搜集
了國內(nèi)及廣西地區(qū)部分路基監(jiān)測的案例及數(shù)據(jù)資料;3、對搜集到的
監(jiān)測資料進行分類整理和研究,為下一步的規(guī)范研究提供必要的指導
和技術(shù)支撐。
(3)標準編寫及研討
為確保本規(guī)范的編寫工作有序開展,編寫工作組在前期大量的研
究工作的基礎(chǔ)上,于2019年11月上旬完成了《公路路基監(jiān)測技術(shù)規(guī)
范》的編制大綱和工作大綱,并經(jīng)內(nèi)部評審討論后,于2019年11月
13日召開了大綱外部評審會,評審會針對大綱共提出了13條建議和
意見。根據(jù)大綱評審專家的意見,以修改完善后的大綱作為項目的工
作指導,編寫工作組開展了標準正式的編寫工作,并于2020年3月
中旬完成了工作組討論稿。2020年4月13日召開了工作組討論稿,
對討論稿進行了會審,根據(jù)會審意見修改后形成了征求意見初稿。
三、標準編制原則和主要內(nèi)容
1、標準的編制原則
本規(guī)范的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關(guān)標準的
規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國內(nèi)外及廣西地區(qū)目前采用的隧道設(shè)
計、施工過程中的監(jiān)控量測案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析
了國內(nèi)外及廣西地區(qū)隧道監(jiān)控量測標準建設(shè)的現(xiàn)狀,同時還調(diào)研了路
基施工與運營過程中遇到的可用監(jiān)測工作來降低風險的工程問題,以
及國內(nèi)外監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢和新技術(shù)的應用狀況。經(jīng)過編寫工作組
成員討論,確定標準編制遵循以下基本原則:
(1)科學性原則
本技術(shù)規(guī)程分析了國內(nèi)外關(guān)于公路路基監(jiān)測技術(shù)標準的建設(shè)現(xiàn)
狀和特點,結(jié)合國內(nèi)及廣西地區(qū)公路路基監(jiān)測技術(shù)的實施現(xiàn)狀,在此
基礎(chǔ)上對已發(fā)布的相關(guān)標準、規(guī)范、規(guī)程進行整理、歸納和分類,建
立了科學、實用、合理的廣西地區(qū)公路路基監(jiān)測設(shè)計和施工技術(shù)標準。
(2)承接性原則
本技術(shù)規(guī)程術(shù)語、符號、條文盡量與相應國家、國際、行業(yè)和地
方標準的規(guī)定內(nèi)容相一致,條文未出現(xiàn)自相矛盾的地方。標準技術(shù)內(nèi)
容與國家、國際、行業(yè)和地方標準兼容,未出現(xiàn)沖突,保證了一致性。
標準技術(shù)內(nèi)容中引用其他標準時,已明確指出所引用標準的內(nèi)容或名
稱,增強了標準的可讀性和可操作性。
(3)可操作性原則
本技術(shù)規(guī)程的起草充分調(diào)研了國內(nèi)外、廣西區(qū)地區(qū)路基監(jiān)測標準
的應用現(xiàn)狀,征求了高校、公路管理、設(shè)計院、施工單位等領(lǐng)域的專
家意見。編寫組在此基礎(chǔ)上進過反復討論和修改,編制此標準。標準
內(nèi)容針對性強,可操作性高,易于推廣。
2、標準主要內(nèi)容
《公路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》征求意見稿內(nèi)容共分7章,還包
括前言、引言和附錄A、B、C、D。第1章規(guī)定了標準的范圍;第2
章列出了本技術(shù)規(guī)程引用的規(guī)范性引用文件;第3章為監(jiān)測有關(guān)術(shù)語
和符號;第4章為基本規(guī)定;第5章為監(jiān)測方案;第6章為監(jiān)測方法
及技術(shù)要求;第7章為監(jiān)測成果編制。
四、標準主要內(nèi)容的確定依據(jù)
1、標準名稱
為保證標準的全面性和針對性,計劃申請的標準名稱為“公路路
基監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。本標準名稱一方面界定了其應用范圍為廣西地區(qū)的
公路隧道,另一方面限定了其應用對象為監(jiān)測技術(shù)。
2、范圍
本規(guī)范規(guī)定了廣西壯族自治區(qū)內(nèi)公路路基監(jiān)測的技術(shù)要求。
本規(guī)范適用于廣西境內(nèi)二級及以上新建或改擴建公路路基工程
的監(jiān)控量測工作,三級及以下公路、市政道路等工程可參照使用。
3、術(shù)語和符號
本規(guī)程涵蓋了公路路基監(jiān)測技術(shù)各種術(shù)語以及符號。
4、基本規(guī)定
4.1一般規(guī)定
第4.1.1條:本條為強制性條文,對公路路基在運營與施工階段
開展監(jiān)測工作做了要求。
第4.1.2條:本條指出了公路路基監(jiān)測的不同階段監(jiān)測手段的選
擇,施工期由于涉及到交叉施工等問題,可采用人工監(jiān)測,在運營期,
采用遠程自動化監(jiān)測。
第4.1.3條:本條指出了路基監(jiān)測的目的,監(jiān)測主要的主要目的
有以下四個:
(1)預警預報,保障施工與運營的安全;
(2)為設(shè)計提供關(guān)鍵的巖土體參數(shù),如深部位移可獲取滑動面深
度,應力監(jiān)測可獲取支護結(jié)構(gòu)的受力情況,這對路基設(shè)計是費用有用
的;
(3)信息化施工,在施工過程中進行監(jiān)測,當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過一定
的限度時,調(diào)整施工工序,施工工法等,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋,控制
施工的速度,保障施工的安全;
(4)驗證處置效果,當路基處置之后,通過監(jiān)測其穩(wěn)定性可得到
處置方式是否有效。
第4.1.4條:滑坡與崩塌屬于特殊地質(zhì),危險性較高,因此需要
根據(jù)每個工點進行專項方案的制定。
第4.1.6條:監(jiān)測工作一般在施工期與運行期進行,當遇到大型
滑坡等地質(zhì)災害時,可以在勘察設(shè)計階段就對滑坡進行監(jiān)測,獲取滑
坡的規(guī)模、變形情況,為公路選線與治理提供依據(jù)。
第4.1.7條:監(jiān)測手段可分為儀器量測與人工巡查,人工巡查能
獲取宏觀的變形特征,儀器量測可獲取路基高精度的變形、受力數(shù)據(jù),
能獲得定量的判斷,因此宜采用儀器量測為主的方式進行監(jiān)測。儀器
量測又分為自動化監(jiān)測與人工監(jiān)測,人工監(jiān)測受人工操作等因素的影
響,相同的監(jiān)測手段,精度較自動化監(jiān)測低,更為關(guān)鍵的是,人工監(jiān)
測無法實現(xiàn)高頻率的數(shù)據(jù)采集,對于安全風險大、變形速度快的工程,
難以保證時效性,自動化監(jiān)測可實現(xiàn)分鐘甚至秒級別的頻率進行監(jiān)測
數(shù)據(jù)的采集。
第4.1.8條:本條對監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時分析與報告提出了要求,監(jiān)
測方應將監(jiān)測成果及時地反饋給相關(guān)單位,為保障工程安全、實現(xiàn)工
程動態(tài)設(shè)計與信息化施工提供可靠的數(shù)據(jù)依靠。
第4.1.9條:本文通過綜合分析路基工程的規(guī)模和地質(zhì)情況綜合
確定公路路基的監(jiān)測等級。本規(guī)范將需要監(jiān)測的特殊路基工程分為了
六類:填方路堤、軟土路堤、挖方邊坡、滑坡、崩塌、其他特殊巖土
路基。六類特殊路基在規(guī)模上的劃分標準是不一樣的,本規(guī)范填方路
堤與路塹邊坡的規(guī)模劃分采用了DB42T1496《公路邊坡監(jiān)測技術(shù)規(guī)
程》與JTGC20《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》綜合確定,滑坡規(guī)模采用
了JTGC20《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》第7.2.3條、崩塌規(guī)模采用了
JTGC20《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》第7.3.3條。當路基影響范圍內(nèi)
存在橋地下埋藏物(燃氣管道、輸油管線)、高壓電塔、歷史文物、
水體等重要構(gòu)建筑物時,將監(jiān)測等級提高一級。
第4.1.10條:本條規(guī)定了地質(zhì)條件劃分的依據(jù),規(guī)定地質(zhì)復雜程
度可按照場區(qū)地貌條件、地層巖性、坡體構(gòu)造和地下水活動綜合確定。
本條主要依據(jù)JTGC20《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》、GB50021《巖土工
程勘察規(guī)范》、JTG3334《公路滑坡防治設(shè)計規(guī)范》綜合制定。
5、監(jiān)測方案
5.1一般規(guī)定
第5.1.1條:本條是通過對監(jiān)測工作開展的流程進行了歸納、總
結(jié)的基礎(chǔ)上,提出的較為系統(tǒng)的工作流程,遵循該流程開展監(jiān)測工作
是實現(xiàn)監(jiān)測目的、保證監(jiān)測質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。
第5.1.2條:監(jiān)測方案是監(jiān)測實施的指導性文件,業(yè)主的需求、
巖土工程勘察資料、設(shè)計資料、周邊環(huán)境資料、水文氣象資料等都是
重要的監(jiān)測背景資料,同時應進行現(xiàn)場踏勘,了解現(xiàn)場情況,這些是
制定合理的監(jiān)測方案的基礎(chǔ)。
第5.1.3條:本條對監(jiān)測方案的編寫提出了規(guī)定。特殊路基包含:
填方路堤、軟土路堤、挖方邊坡、滑坡、崩塌、其他特殊巖土路基等,
不同的監(jiān)測對象,其風險來源是不同的,工程監(jiān)測方案編制之前,需
要綜合研究工程的風險特點,以及影響工程安全的重要工程部位和施
工過程,并對關(guān)鍵部位、關(guān)鍵過程和關(guān)鍵時間提出監(jiān)測重點,以確保
監(jiān)測方案具有針對性。同時,本條對監(jiān)測方案宜涵蓋的內(nèi)容提出了要
求。
第5.1.4條:規(guī)定了監(jiān)測點的布設(shè)數(shù)量與位置的決定因素,即監(jiān)
測對象、監(jiān)測等級、施工工法以及采用的監(jiān)測方法綜合決定監(jiān)測點的
布設(shè)數(shù)量與位置。
第5.1.5條:監(jiān)測點應該布置在監(jiān)測對象的關(guān)鍵點與最不利位置
上,這樣監(jiān)測點才能準確的反映出監(jiān)測對象的實際狀態(tài)與變化趨勢。
第5.1.6條:監(jiān)測點布設(shè)應不妨礙監(jiān)測對象的正常工作,這一點
主要是針對進行結(jié)構(gòu)應力應變監(jiān)測時,采用截斷法測量鋼筋應力、錨
桿應力時,鋼筋計的自身強度不應低于截斷鋼筋的強度。監(jiān)測應減少
對施工作業(yè)的不利影響,此條主要針對施工期監(jiān)測時交叉施工問題,
應盡量避免監(jiān)測點布設(shè)在施工活動密集的區(qū)域,一方面,施工活動會
對監(jiān)測精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,二是不可避免的造成監(jiān)測點的破壞。
第5.1.5條:施工期監(jiān)測點在布設(shè)時應考慮運營期還可利用,這
樣首先能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性,更好的對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析;其次,
節(jié)約監(jiān)測成本。
第5.1.9條:監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)預警時,首先應核實數(shù)據(jù)是否正確,
避免因設(shè)備或者操作問題導致的誤報。
第5.1.10條:本條規(guī)定了路基監(jiān)測預警值的設(shè)定要求,首先應能
滿足路基工程自身的安全性要求;其次,參考路基設(shè)計方案和設(shè)計計
算的成果。
第5.1.11條:鼓勵采用成熟的新技術(shù)、新方法與新設(shè)備,新技術(shù)、
新方法與新設(shè)備在使用之初難免會遇到一些問題,但是在不斷的應用
積累后,往往能比傳統(tǒng)的監(jiān)測手段具有更明顯的優(yōu)勢,如近年來出現(xiàn)
的自動化監(jiān)測技術(shù),在監(jiān)測數(shù)據(jù)采集頻率、數(shù)據(jù)處理的效率、預警的
時效性、智能化程度上,遠較人工監(jiān)測優(yōu)越。因此,應對采用新技術(shù)、
新方法與新設(shè)備進行適當?shù)墓膭睢?/p>
5.2填方路堤
第5.2.1條:明確了填方路堤監(jiān)測的目的,其目的主要有兩個:
一是施工期監(jiān)測控制施工速度,確保施工質(zhì)量與施工安全。在施工期
對填方路基進行監(jiān)測,獲取實時的沉降量,當沉降量超過限值時,應
降低施工速度,確保施工安全與質(zhì)量;二是在運營期進行監(jiān)測確定路
堤的變形范圍,變形量,變形模式,變形速率及穩(wěn)定狀態(tài),驗證路堤
處置效果。運營期監(jiān)測首選是提供預警信息,保證公路的運營安全,
其次如果路堤出現(xiàn)問題,為路堤的治理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
第5.2.2條:填方路堤監(jiān)測項目共列舉了6種監(jiān)測方法,分別為:
地表水平位移監(jiān)測、地表垂直位移監(jiān)測、深層垂直位移、深層水平位
移監(jiān)測、孔隙水壓力/地下水監(jiān)測與裂縫監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測對象等級的
不同以及所處階段的不同,選擇相應的監(jiān)測方法。選用監(jiān)測方法的原
則為:當監(jiān)測級別為一級時,填方路堤危險性高、危害性大,應選用
多種監(jiān)測方法聯(lián)合監(jiān)測的手段;監(jiān)測級別為二級時,可采用地表監(jiān)測
為主的監(jiān)測方法;監(jiān)測級別為三級時,采用人工巡視為主的監(jiān)測方法,
當出現(xiàn)裂縫時,應對裂縫進行監(jiān)測。
第5.2.3條:對填方路堤監(jiān)測點的布設(shè)原則進行了規(guī)定。
(1)路堤的監(jiān)測斷面布設(shè)方向應垂直于道路的走向,監(jiān)測斷面的
間距過小,監(jiān)測成本過高,監(jiān)測斷面間距過大,又難以對整個路堤進
行控制。填方路堤的長度一般在200m~300m之間,在綜合了大多數(shù)填
方路堤長度與工程經(jīng)濟的基礎(chǔ)上,本規(guī)范建議路基監(jiān)測斷面間距宜
50m~100m之間,根據(jù)監(jiān)測等級以及路基的長度選取,監(jiān)測等級高宜
取低值,路基長度長宜取高值。同時,在填方最高處,在填方與路面
交界處均宜布設(shè)監(jiān)測斷面。
(2)地表、深層垂直位移:沉降是填方路堤面臨的最主要問題,
垂直位移監(jiān)測是路基監(jiān)測的核心監(jiān)測方法,在同一個監(jiān)測斷面上,路
堤中線、路肩、坡面均應布設(shè)沉降監(jiān)測點,其中路堤坡面監(jiān)測點數(shù)量
不宜少于2個,因此,單側(cè)填方路堤沉降監(jiān)測點數(shù)不宜少于3個,方
能滿足控制整個路堤沉降要求。對于監(jiān)測等級為一級的監(jiān)測項目,除
本身的填土沉降外,還應考慮到自然地面的沉降,在自然地面與填方
交界處布置垂直位移監(jiān)測點。
(3)地表位移監(jiān)測:地表位移監(jiān)測主要是布設(shè)在路基坡腳附近,
用于監(jiān)測坡腳的是否隆起,當路基發(fā)生沉降或者位移時,路堤坡腳會
隆起。
(4)深層水平位移:深層水平位移監(jiān)測的目的是判斷填方路堤是
否存在水平變形,即是否有產(chǎn)生滑動的風險。深層水平位移監(jiān)測孔應
在路肩、坡面、靠近坡腳附近分別布設(shè)一個監(jiān)測孔,每個監(jiān)測斷面至
少應布置3個深層位移監(jiān)測孔,最少需要三個監(jiān)測孔,才能勾勒出滑
動面的位置。
(5)孔隙水壓力/地下水位監(jiān)測:孔隙水壓力/地下水位監(jiān)測在各
個監(jiān)測級別都屬于可選項,當填方路堤區(qū)域存在明顯的地下水活動,
可能影響路堤的穩(wěn)定性時,可對路堤地下水活動進行監(jiān)測,水文地質(zhì)
條件特征顯著的斷面宜布設(shè)孔隙水壓力/地下水位監(jiān)測,每個斷面不
宜少于2個孔隙水監(jiān)測點即可。
(6)裂縫監(jiān)測:對所有路堤出現(xiàn)的裂縫都要進行裂縫監(jiān)測。
第5.2.5條:填方路堤監(jiān)測精度要求應分為施工期與運營期兩個
階段,填方路堤在施工期存在較大的變形,根據(jù)我公司經(jīng)驗,部分填
方路堤施工正常沉降都可達50cm,因此填方路堤施工期沉降精度要
求可選四等即可。而填方路堤在運營期已鋪筑了路面,對變形的敏感
性大大提高,屬于對變形比較敏感的重要工程設(shè)施,監(jiān)測精度宜取二
等。監(jiān)測精度等級的選取參考《工程測量規(guī)范》10.1.3以及我公司
的工程實踐。
第5.2.6條:對施工期填方路堤的監(jiān)測周期與頻率做了要求。施
工期填方路基的監(jiān)測周期應與施工期一致,即在填方路基的整個實施
過程中,都應進行監(jiān)測;每填筑一層應監(jiān)測一次,從而獲取每次填筑
的沉降量,用于控制每次填土的質(zhì)量。
第5.2.7條:對運營期填方路堤的監(jiān)測周期與頻率做了要求。
第5.2.8條:本條對填方路堤監(jiān)測預警值做了要求,監(jiān)測預警值
應根據(jù)工程地質(zhì)條件、設(shè)計參數(shù)及當?shù)毓こ探?jīng)驗等確定,宜根據(jù)設(shè)計
文件確定。當工程設(shè)計方未提供監(jiān)測預警值時,施工期填方路堤的預
警值制定可參考《公路路基設(shè)計規(guī)范》第7.7.13條,制定值為:“路
堤中心沉降每晝夜不得大于10~15mm,邊樁位移每晝夜不得大于
5mm”。對于運營期的路堤,路面對變形較為敏感,采用位移速率預警
值2mm/d,累計位移預警值20mm。
5.3軟土路堤
第5.3.2條:軟土監(jiān)測項目共列舉了6種監(jiān)測方法,分別為:地
表位移監(jiān)測、地表垂直位移監(jiān)測、深層垂直位移監(jiān)測、深層水平位移
監(jiān)測、孔隙水壓力/地下水監(jiān)測、裂縫監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測對象等級的不
同以及所處階段的不同,選擇相應的監(jiān)測方法。選用監(jiān)測方法的原則
為:當監(jiān)測級別為一級時,軟土路堤危險性高、危害性大,應選用多
種監(jiān)測方法聯(lián)合監(jiān)測的手段;監(jiān)測級別為二級時,可采用地表監(jiān)測為
主的監(jiān)測方法;監(jiān)測級別為三級時,采用人工巡視為主的監(jiān)測方法,
當出現(xiàn)裂縫時,應對裂縫進行監(jiān)測。
第5.3.3條:本條對軟土路堤監(jiān)測點的布設(shè)進行了要求,軟土路
堤監(jiān)測點的布設(shè)原則與填方路堤布設(shè)原則大致相同,主要的區(qū)別:軟
土路堤應對軟土進行重點監(jiān)測。
第5.3.8條:軟土路堤的監(jiān)測預警值應根據(jù)工程地質(zhì)情況、設(shè)計
參數(shù)及當?shù)毓こ探?jīng)驗確定,宜根據(jù)設(shè)計文件確定,當無具體要求時,
可根據(jù)《公路軟土地基處治工程技術(shù)規(guī)范》相關(guān)條文或本文填方路堤
相關(guān)條文設(shè)置監(jiān)測預警值。
5.4挖方邊坡
第5.4.2條:挖方邊坡監(jiān)測項目共列舉了7種監(jiān)測方法,分別為:
地表水平位移監(jiān)測、地表垂直位移監(jiān)測、深層水平位移監(jiān)測、地下水
監(jiān)測、降雨量、裂縫監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測對象等級的不同以及所處階段的
不同,選擇相應的監(jiān)測方法。選用監(jiān)測方法的原則為:當監(jiān)測級別為
一級時,路塹邊坡危險性高、危害性大,應選用多種監(jiān)測方法聯(lián)合監(jiān)
測的手段;監(jiān)測級別為二級時,可采用地表監(jiān)測為主的監(jiān)測方法;監(jiān)
測級別為三級時,采用人工巡視為主的監(jiān)測方法,當出現(xiàn)裂縫時,應
對裂縫進行監(jiān)測。
第5.4.3條:本條對路塹邊坡監(jiān)測點的布設(shè)提出了要求。危險性
較大的土質(zhì)邊坡或類土質(zhì)邊坡應布設(shè)深層位移監(jiān)測孔,深部位移監(jiān)測
孔可監(jiān)測到邊坡內(nèi)部的位移,獲取滑動面的位置,對預警與后續(xù)的設(shè)
計治理能提供很大的幫助。巖質(zhì)邊坡變形速度較快,深部位移監(jiān)測意
義不大,可采用地表位移與應力結(jié)合的方法監(jiān)測。
第5.4.5條:本條對挖方邊坡的監(jiān)測精度提出了要求,施工期受
施工震動、開挖的影響以及支護結(jié)構(gòu)尚未建立,其危害性也較低,因
此監(jiān)測精度可取三等。運營期邊坡支護結(jié)構(gòu)已經(jīng)建立,變形較小,監(jiān)
測等級可取二等。監(jiān)測精度等級的選取參考《工程測量規(guī)范》10.1.3
以及我公司的工程實踐。
5.5滑坡
第5.5.2條:滑坡監(jiān)測項目共列舉了6種監(jiān)測方法,分別為:地
表水平位移監(jiān)測、地表垂直位移監(jiān)測、深層水平位移監(jiān)測、地下水監(jiān)
測、雨量與裂縫監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測對象等級的不同以及所處階段的不同,
選擇相應的監(jiān)測方法。選用監(jiān)測方法的原則為:當監(jiān)測級別為一級時,
路塹邊坡危險性高、危害性大,應選用多種監(jiān)測方法聯(lián)合監(jiān)測的手段;
監(jiān)測級別為二級時,可采用地表監(jiān)測為主結(jié)合深部位移監(jiān)測的方法;
監(jiān)測級別為三級時,采用地表位移為主結(jié)合人工巡視的監(jiān)測方法,當
出現(xiàn)裂縫時,應對裂縫進行監(jiān)測。
第5.5.3條:本條對滑坡監(jiān)測點的布設(shè)提出了要求。當滑坡滑動
方向明確時,應將監(jiān)測斷面沿著滑坡方向布設(shè),對于滑坡方向不明確
的,監(jiān)測網(wǎng)應布置成放射型,以便確定滑坡的滑動方向?;律畈课?/p>
移監(jiān)測點應布設(shè)在坡前緣、主滑段、滑坡后緣,滑坡外穩(wěn)定地段,坡
前緣、主滑段、滑坡后緣的監(jiān)測點可用于確定滑坡滑動面的深度,滑
坡外穩(wěn)定地段的點用于確定滑坡的滑動范圍。
第5.5.5條:滑坡的監(jiān)測精度等級的選取參考《工程測量規(guī)范》
10.1.3以及我公司的工程實踐。
第5.5.7條:本條對運營期滑坡監(jiān)測的周期進行了規(guī)定。對于監(jiān)
測等級為一級的滑坡,其風險始終都是存在的,因此宜進行長期監(jiān)測。
第5.5.8條:滑坡監(jiān)測預警值指主要參考《公路滑坡防治設(shè)計規(guī)
范》第8.4.3條,條文說明,“滑坡預報的警戒值采用深部位移5mm/d、
滑坡前緣剪出裂縫的危險位移量10mm/d較為合適”。
5.6崩塌
第5.6.2條:崩塌一旦發(fā)生,變形速度極快,因此采用人工監(jiān)測
是難以進行監(jiān)測預警的。采用自動化監(jiān)測,使用極高的監(jiān)測頻率,崩
塌監(jiān)測才有意義。
第5.6.3條:滑坡監(jiān)測項目共列舉了4種監(jiān)測方法,分別為:地
表水平位移、地表垂直位移、傾斜、裂縫,傾斜與裂縫為必做項目。
第5.6.6條:崩塌監(jiān)測精度參考《工程測量規(guī)范》10.1.3以及我
公司的工程實踐。
第5.6.7條:在崩塌未處置前,其風險是始終存在的,因此崩塌
監(jiān)測的周期應貫穿整個項目的生命周期。監(jiān)測頻率方面,崩塌變形速
度極快,一旦移動往往傾倒就在頃刻之間,因此其監(jiān)測頻率宜越高越
好。
5.7其他特殊巖土路基
第5.7.1條:特殊巖土路基主要包括:巖溶路堤、膨脹土路基。
第5.7.2條:巖溶路堤監(jiān)測首先應滿足填方路堤監(jiān)測的一般規(guī)
定,其次還應滿足巖溶路堤監(jiān)測的特殊要求。位于路基下方的溶洞,
應對溶洞頂部影響范圍內(nèi)進行垂直位移監(jiān)測;位于路基范圍外的溶
洞,應對溶洞影響范圍內(nèi)的路基區(qū)段進行深部位移監(jiān)測。
第5.7.3條:膨脹土受水的影響較大,因此對于膨脹土監(jiān)測除滿
足常規(guī)的監(jiān)測要求外,還應對水進行重點監(jiān)測。
5.8支擋結(jié)構(gòu)
第5.8.2條:路基工程常用的支擋結(jié)構(gòu)包括:錨桿(索)、擋墻
和抗滑樁。
第5.8.3條:錨桿(索)監(jiān)測共列舉了3種監(jiān)測方法:現(xiàn)場巡查、
錨頭位移和應力。
第5.8.4條:錨桿(索)監(jiān)測點應布設(shè)在錨桿(索)受力最不利、
地質(zhì)條件復雜的錨固區(qū)關(guān)鍵部位,監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)才具有代表性。
第5.8.5條:擋墻監(jiān)測共列舉了6種監(jiān)測方法:現(xiàn)場巡查、地表
水平位移、沉降位移、土壓力、傾斜和裂縫。
第5.8.8條:抗滑樁監(jiān)測共列舉了5種監(jiān)測方法:現(xiàn)場巡查、地
表水平位移、深層水平位移、應力和應變。
第5.8.12條:支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測周期與監(jiān)測頻率與其支護的巖土
體保持一致即可。
6、監(jiān)測方法及技術(shù)要求
6.1一般規(guī)定
第6.1.1條:工程監(jiān)測所采用的監(jiān)測方法和使用的儀器設(shè)備多種
多樣,應根據(jù)項目的特點、設(shè)計要求、場地條件、精度要求合理的選
擇相應的監(jiān)測設(shè)備,以便于達到監(jiān)測目的,便于現(xiàn)場實施操作。
第6.1.2條:本條對監(jiān)測設(shè)備的可靠、真實的前提條件,也是國
家計量法規(guī)的基本要求;對于設(shè)備的出廠合格證書與檢定證書,人工
監(jiān)測的設(shè)備必須每個設(shè)備都具有出廠合格證與檢定證書,對于自動化
設(shè)備,由于設(shè)備數(shù)量過多,每個傳感器都進行檢定是難以實現(xiàn)的,因
此可采用抽檢的方式,抽檢數(shù)量不低于總數(shù)量的1/20即可。結(jié)合儀
器自身特點、使用頻次及使用環(huán)境,定期對監(jiān)測儀器進行維護保養(yǎng)、
比對檢查。
第6.1.3條:本條主要是針對人工監(jiān)測提出要求,監(jiān)測是屬于高
精度的測量,每次監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取宜在相同的外部環(huán)境下進行,可避
免外部環(huán)境引起的誤差。
第6.1.4條:本條規(guī)定了初始值的建立時間與建立方式,初始值
的建立首先應及時,即設(shè)備安裝穩(wěn)定后即測定初始值;其次,為避免
偶然誤差,初始值觀測次數(shù)不應少于3次,同時需要對初始值進行相
對穩(wěn)定性的判別。
第6.1.5條:監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)和監(jiān)測點的完好程度是獲取完
整、可靠監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,大多監(jiān)測點在受損后是難以恢復的,如測
斜孔被堵塞,則必須重新造孔,建立新的深部位移初始值,監(jiān)測機器
人基準點被破壞,會導致所有監(jiān)測點的精度受到影響。設(shè)備與監(jiān)測點
被破壞的區(qū)域?qū)⑿纬杀O(jiān)測盲區(qū),關(guān)鍵部位監(jiān)測確實甚至可能威脅到工
程的安全。
第6.1.6條:鼓勵使用新技術(shù)與新方法,但是在使用新技術(shù)與新
方法前需要對其進行測試,通過測試后方可進行現(xiàn)場實施,同時,為
保證監(jiān)測成果的可靠性,初次實施新技術(shù)與新方法的監(jiān)測點應同時設(shè)
立傳統(tǒng)監(jiān)測方式進行對比。
6.2現(xiàn)場巡視
第6.2.1條:本條規(guī)定了所有監(jiān)測項目必須由專人定期的現(xiàn)場巡
視檢查。
第6.2.2條:現(xiàn)場巡查主要有三種方法,分別為:人工觀測、無
人機巡查與視頻監(jiān)控。
第6.2.3條:本條規(guī)定了現(xiàn)場巡視需要巡查的內(nèi)容,涵蓋了現(xiàn)場
巡視所要進行的內(nèi)容。總結(jié)來說可以劃分為這幾類:巖土體情況、支
護結(jié)構(gòu)與排水措施情況、監(jiān)測點與監(jiān)測設(shè)備情況、現(xiàn)場施工情況。
第6.2.5條:遠程視頻監(jiān)控供電與信號傳輸系統(tǒng)的選擇,在施工
期,應考慮采用太陽能供電與無線傳輸,這樣可避免施工造成供電線
路與信號傳輸線路損壞造成無視頻數(shù)據(jù)。在運營期,應選擇采用有線
供電與有線信號傳輸,這樣可以保證供電與圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量與穩(wěn)定
性。
第6.2.6條:本條規(guī)定了現(xiàn)場巡視的記錄方式與需要記錄的內(nèi)
容。
第6.2.7條:現(xiàn)場巡視成果應結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合分析,出現(xiàn)
異常情況時,及時通知相關(guān)單位。
6.3地表水平位移
第6.3.1條:本條列舉了公路路基地表水平位移監(jiān)測的常用方
法,地表水平位移監(jiān)測方法眾多,現(xiàn)階段最常用的地表水平監(jiān)測設(shè)備
主要有兩種,分別為:GNSS靜態(tài)測量法與全站儀監(jiān)測。
第6.3.2條:本條規(guī)定了使用GNSS進行地表位移監(jiān)測的技術(shù)要
求,現(xiàn)階段導航主要有四個系統(tǒng):美國的GPS系統(tǒng),中國的北斗系統(tǒng),
俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)系統(tǒng),歐洲的伽利略系統(tǒng)。GNSS宜至
少支持美國的GPS系統(tǒng)與中國的北斗系統(tǒng),達到兩星四頻的標準,精
度不低于3mm+1ppm。
同時,本條還規(guī)定了在外業(yè)安裝GNSS設(shè)備的要求,主要有五條:
(1)監(jiān)測點的位移量實際上都是相對于基準點的一個相對值,
因此基準點必須是個不動點,且衛(wèi)星信號較號的區(qū)域。
(2)監(jiān)測站與基準站的基礎(chǔ)必須穩(wěn)固,應符合規(guī)范要求;
(3)GNSS監(jiān)測站與基準站需要實時接收衛(wèi)星信號,要求GNSS
站附近首先應無遮擋物,避免衛(wèi)星信號的遮擋;其次應無反射信號物,
引起多路徑效應;最后應無干擾源;
(4)觀測過程中,應防止設(shè)備被震動,特別是基準點不能被移
動;
(5)觀測過程中,關(guān)鍵的解算參數(shù)應保持一致。
6.4地表垂直位移
第6.4.1條:本條列舉了路基地表垂直位移幾種常用監(jiān)測設(shè)備與
方法:GNSS靜態(tài)測量法、全站儀、水準儀法、靜力水準儀法等。
第6.4.2條:GNSS靜態(tài)測量法與全站儀法的技術(shù)要求可按照
6.3.2與6.3.3條執(zhí)行。
第6.4.3條:本條規(guī)定了采用水準儀法進行路基沉降監(jiān)測的技術(shù)
要求。
第6.4.4條:本條規(guī)定了靜力水準儀的選型要求,靜力水準儀根
據(jù)原理不同又分為多種型式,常用的有:壓差式、電感調(diào)頻式、傾角
儀式、磁致伸縮式等,每種型式的量程與精度均不相同,應根據(jù)項目
的精度與預估沉降量,選擇合適的靜力水準儀。
第6.4.5條:本條規(guī)定了采用靜力水準儀進行沉降監(jiān)測的技術(shù)要
求,主要注意的有以下幾點:
(1)靜力水準儀管內(nèi)液體宜采用防凍液,避免水結(jié)冰導致設(shè)備
損壞與監(jiān)測數(shù)據(jù)無效;
(2)管內(nèi)不能留有氣泡;
(3)設(shè)備安裝時,同組的傳感器安裝的高程應一致,安裝時的
標高差不宜超過設(shè)備量程的20%。
6.5深層垂直位移
第6.5.1條:本條列舉了路基深層垂直位移幾種常用監(jiān)測設(shè)備與
方法:單點沉降計、分層沉降計、靜力水準儀等。
第6.5.2條:本條規(guī)定了單點沉降計的技術(shù)要求,單點沉降計宜
采用鉆孔法,鉆孔深度應達到穩(wěn)定地層一定深度,作為參考點。
第6.5.4條:深層垂直位移也可采用靜力水準儀進行監(jiān)測,但是
需要在路基施工到指定的高度后,將靜力水準儀預埋進路基中。
6.6深層水平位移
第6.6.1條:測斜儀可分為人工滑動式測斜儀與自動化固定式測
斜儀,兩者的基本原理是相同的,都是通過測定孔內(nèi)各高程的傾斜角
度,換算得到各深度的水平位移,累計得到整孔的深層水平位移情況。
第6.6.2條:本條規(guī)定了測斜儀的精度與量程的要求。
第6.6.3條:測斜管的材質(zhì)通常有聚氯乙烯(PVC)工程塑料或
者鋁合金管,在滑動較大位置,PVC管易折斷,宜采用鋁合金管。
第6.6.4條:深度-累計位移曲線是深部位移最重要的監(jiān)測成果,
深度-累計位移曲線一般是以孔底作為不動點,其余深度位移量為相
對孔底的相對位移量,因此測斜孔必須穿過最底層滑動面,進入穩(wěn)定
地層中,且一般進入穩(wěn)定地層不少于5米。
第6.6.5條:本條規(guī)定了測斜管的埋設(shè)要求。
第6.6.6條:本條規(guī)定了建立初值的時間,測斜管安裝完成后,
回填的沙土尚需要一定的時間密實,因此宜經(jīng)過一段時間穩(wěn)定后,方
建立初值。
第6.6.7條:為避免由于位移導致的卡探頭,宜先采用模擬探頭
進行試孔。由于外界環(huán)境溫度與地下水溫度存在差異,測斜探頭放入
孔底后,恒溫一段時候,待讀數(shù)穩(wěn)定后方可采集數(shù)據(jù),減小溫度對傳
感器的影響;每個測點進行正、反量測量測是為了消除零點漂移的影
響。
第6.6.8條:采用固定式測斜儀進行自動化監(jiān)測時,為達到兼顧
監(jiān)測精度與監(jiān)測成本的目的,孔內(nèi)探頭間距宜根據(jù)地質(zhì)情況進行適當
調(diào)整,在地質(zhì)良好的區(qū)域探頭間距可布置的較為稀疏,在推測滑動面
附近探頭間距應布置的較為密集。平均探頭間距以2米為宜是我公司
在多個項目中探索出的兼顧精度與成本的一種布置方式。
第6.6.9條:本條規(guī)定了深部水平位移的起算點,常用的是以孔
底作為固定起算點,當孔底也發(fā)生位移時,可采用孔口作為起算點,
但是需要采用高精度的設(shè)備測定每次監(jiān)測時的孔口坐標。
6.7傾斜
第6.7.1~6.7.6條:規(guī)定了傾斜監(jiān)測的方法選擇,建(構(gòu))筑物傾斜
監(jiān)測應根據(jù)現(xiàn)場觀測條件和要求確定不同的監(jiān)測方法。當被測建(構(gòu))
筑物具有明顯的外部特征點和寬敞的觀測場地時,可以采用投點法
等,測出每對上部和底部觀測點之間的水平位移分量,再按矢量計算
方法求得傾斜量和傾斜方向;當被測建(構(gòu))筑物內(nèi)部有一定的豎向通
視條件時,可以采用垂準法、激光鉛直儀觀測法等;當被測建(構(gòu))
筑物具有足夠的整體結(jié)構(gòu)剛度時,可以采用傾斜儀法或差異沉降法。
6.8裂縫
第6.8.1條:裂縫的位置、寬度、長度、平面坐標、發(fā)現(xiàn)時間是
裂縫監(jiān)測的五個要素,對于裂縫深度,由于測量困難、精度較低,只
有在特殊要求或者現(xiàn)場具備此條件時才進行監(jiān)測。
第6.8.2條:工程施工期對裂縫進行記錄是一項非常重要的工
作,一方面能對現(xiàn)階段裂縫情況進行了解和掌握,選擇重要的裂縫進
行監(jiān)測;另一方面也為解決后續(xù)工程施工過程中的工程糾紛提供資料
依據(jù)。
第6.8.5條:裂縫監(jiān)測根據(jù)其監(jiān)測的位置分為巖土體裂縫監(jiān)測與
支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測,兩者要求的精度是不同的,應根據(jù)監(jiān)測對象合理的選
擇相應精度的監(jiān)測設(shè)備。
6.9孔隙水壓力監(jiān)測
第6.9.2條:孔隙水壓力監(jiān)測的精度與量程目前尚無明確得規(guī)范
要求,本條是根據(jù)現(xiàn)階段常用的監(jiān)測設(shè)備能達到得監(jiān)測精度進行的規(guī)
定。
第6.9.4條:采用鉆孔法埋設(shè)孔隙水壓力計時,不宜采用泥漿護
壁,因為泥漿護壁會導致孔內(nèi)水與巖土體水壓力流動受阻。
6.10地下水位監(jiān)測
第6.10.1條:地下水位監(jiān)測一般可直接利用深部孔進行監(jiān)測,
當使用人工進行深部位移監(jiān)測時,可采用測繩進行地下水位監(jiān)測,當
使用自動化進行深部位移監(jiān)測時,可采用地下水位計進行地下水位監(jiān)
測。
第6.10.2條:本條對地下水位監(jiān)測的精度做了規(guī)定,采用人工
觀測時,精度不宜低于20mm,采用儀器進行監(jiān)測時,觀測精度不宜低
于0.5%F*S,靈敏度不宜低于0.2%F*S,路基地下水位監(jiān)測目前尚無明
確得規(guī)范要求,本條是根據(jù)現(xiàn)階段常用的監(jiān)測設(shè)備能達到得監(jiān)測精度
進行的規(guī)定。
6.11巖土壓力監(jiān)測
第6.11.2條:本條對土壓力監(jiān)測設(shè)備的量程與精度做了規(guī)定,
路基巖土壓力監(jiān)測精度目前尚無明確得規(guī)范要求,本條是根據(jù)現(xiàn)階段
常用的監(jiān)測設(shè)備能達到的監(jiān)測精度進行的規(guī)定。
6.11.3條:壓力盒受力面應與壓力方向垂直,這樣測得的巖土
壓力才是真實的巖土壓力,壓力和應緊貼被監(jiān)測對象,保證受力均勻。
在安裝過程中應始終跟蹤監(jiān)測土壓力盒的數(shù)據(jù),一旦出現(xiàn)異常,
及時收回受損元器件,避免將已經(jīng)損壞的元器件安裝到了現(xiàn)場,造成
無法采集到有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
6.12錨桿(索)應力監(jiān)測
第6.12.2條:本條對錨桿(索)監(jiān)測設(shè)備的量程與精度做了規(guī)
定,路基錨桿(索)監(jiān)測精度目前尚無明確得規(guī)范要求,本條是根據(jù)
現(xiàn)階段常用的監(jiān)測設(shè)備能達到的監(jiān)測精度進行的規(guī)定。
6.12.3條:錨索計應避免偏心受力,導致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確。
6.12.4條:采用對焊的方式安裝錨桿測力計時,應對傳感器做
好降溫措施,避免焊接時損壞錨桿應力計的電路。在安裝過程中應始
終跟蹤測力計數(shù)據(jù),避免將損壞的應力計安裝到了現(xiàn)場,造成無法采
集到有效的數(shù)據(jù)。
6.13結(jié)構(gòu)應力應變監(jiān)測
第6.13.2條:本條對結(jié)構(gòu)應力應變監(jiān)測設(shè)備的量程與精度做了
規(guī)定,路基支護結(jié)構(gòu)應力與應變監(jiān)測精度目前尚無明確得規(guī)范要求,
本條是根據(jù)現(xiàn)階段常用的監(jiān)測設(shè)備能達到的監(jiān)測精度進行的規(guī)定。
第6.13.3條:采用對焊、靠焊的方式安裝鋼筋應力計時,應對
鋼筋應力計做好降溫保護措施,避免焊接時損壞應力計電路。
第6.13.6條:在混凝土凝結(jié)時會產(chǎn)生較高的溫度,傳感器會產(chǎn)
生不可避免的溫漂,導致監(jiān)測結(jié)果不準確,埋置混凝土內(nèi)部的應力應
變傳感器應具有溫度傳感器,通過溫度傳感器獲取的溫度對監(jiān)測數(shù)據(jù)
做溫度校正,提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。
6.14雨量監(jiān)測
第6.14.2條:雨量監(jiān)測精度要求根據(jù)采用室內(nèi)人工滴水誤差表
示,Eb<3%,其中Eb=(Vc-Vs)/Vs*100%,Vc為雨量計測得雨量,Vs為
實際雨量。
第6.14.3條:雨量計安裝位置應在遠離建筑和樹林的空地上,首
先可避免周邊較高的物體遮擋雨水,導致測量數(shù)據(jù)不準;其次防止樹
葉掉落在雨量計中。
6.15自動化監(jiān)測
第6.15.2條:本條規(guī)定了適宜使用自動化監(jiān)測的項目,自動化
監(jiān)測是將傳感器直接埋置在現(xiàn)場,通過4G等無線網(wǎng)絡(luò)傳輸,遠程云
平臺控制,實現(xiàn)遠程自動化監(jiān)測,相對于人工監(jiān)測,其優(yōu)勢為主要有
以下幾個:
(1)采集數(shù)據(jù)頻率遠程可控,遠遠高于人工監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集頻
率,能做到實時監(jiān)測;
(2)設(shè)備安裝之后就無須人工操作,減小了人工操作帶來的誤
差;
(3)云平臺自動對數(shù)據(jù)進行實時處理成圖,提高工作效率;
(4)可根據(jù)每個工點的特性設(shè)置預警值,數(shù)據(jù)一旦達到預警值
將會自動預警,保障公路運營安全;
(5)監(jiān)測的相關(guān)各方都可以在云平臺查看監(jiān)測數(shù)據(jù),接收預警
信息。
第6.15.3條:自動化監(jiān)測系統(tǒng)主要可分為四個部分,其結(jié)構(gòu)如
圖1所示。
圖1自動化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成
第6.15.5條:本條對數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)做了要求,具體要求
如下:
(1)離線提醒功能,由于自動化監(jiān)測涉及的傳感器數(shù)據(jù)多,部
分設(shè)備在野外難免會被破壞導致數(shù)據(jù)中斷,因此一旦數(shù)據(jù)中斷,系統(tǒng)
應立即發(fā)出提醒;
(2)數(shù)據(jù)采集盒宜具有離線數(shù)據(jù)存儲功能,此條主要針對當數(shù)
據(jù)傳輸模塊出現(xiàn)問題時,數(shù)據(jù)采集盒還能繼續(xù)采集數(shù)據(jù)并保存,避免
因數(shù)據(jù)傳輸問題導致監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失;
(3)4G傳輸技術(shù)成熟,原理簡單,宜優(yōu)先選用;
(4)宜優(yōu)先采用TCP/IP通訊協(xié)議,常用的通訊協(xié)議有TCP協(xié)
議與UDP協(xié)議,TCP相較于UDP協(xié)議具有,可靠,穩(wěn)定的優(yōu)點。TCP
的可靠體現(xiàn)在TCP在傳遞數(shù)據(jù)之前,會有三次握手來建立連接,而且
在數(shù)據(jù)傳遞時,有確認、窗口、重傳、擁塞控制機制,在數(shù)據(jù)傳完后,
還會斷開連接用來節(jié)約系統(tǒng)資源;
(5)一般數(shù)據(jù)通訊都應在數(shù)據(jù)尾設(shè)置校驗位,用于檢驗數(shù)據(jù)是
否有問題。監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸中最常用的校驗方法是CRC(循環(huán)冗余校驗
碼)校驗。
第6.156.6條:本條對室外供電系統(tǒng)的配置做了要求。室外供電
系統(tǒng)是自動化監(jiān)測的重要組成部分,必須保證其穩(wěn)定、帶有一定的冗
余才能保證監(jiān)測系統(tǒng)正常運行。室外供電系統(tǒng)主要由三個結(jié)構(gòu)組成:
蓄電池、太陽能板、控制器。
(1)太陽能板的主要考慮因素是功率與光衰,光衰取決于太陽
能板的質(zhì)量。功率需要結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備功率與現(xiàn)場天氣情況進行計算,
太陽能板的功率是保證供電正常的核心。在進行太陽能板功率的選擇
時,必須考慮到連續(xù)陰雨天的情況,陰雨天太陽能板功率可按照其額
定功率的10%計算。因此,要保證陰雨天設(shè)備能正常長時間運轉(zhuǎn),太
陽能板功率應在設(shè)備總功率的20倍左右。
(2)常用的蓄電池分為鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池等,電池容量
設(shè)置為太陽能板功率的一半左右即可,常規(guī)的監(jiān)測設(shè)備蓄電池容量采
用40AH即可,攝像頭監(jiān)控蓄電池應采用較大容量的蓄電池。
(3)太陽能控制器應具備低壓斷電保護,自動上電的基本功能。
第6.16.7條:本條規(guī)定了軟件管理系統(tǒng)應具備的基本功能。
(1)平臺需要支持海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的接入。監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點是:
首先,其占用的空間很小,一條數(shù)據(jù)最多只有幾個字節(jié),但是數(shù)據(jù)條
數(shù)多,會給數(shù)據(jù)庫造成很大的壓力,監(jiān)測時間較長后,數(shù)據(jù)庫單表數(shù)
據(jù)條數(shù)可達上億條。其次,數(shù)據(jù)通訊端口常會面臨多個設(shè)備同時往平
臺發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。
(2)數(shù)據(jù)庫應有備份,數(shù)據(jù)庫作為信息系統(tǒng)的核心,如果發(fā)生
意外停機或數(shù)據(jù)丟失其損失會十分慘重,因此要定時對監(jiān)測數(shù)據(jù)庫進
行備份。
(3)廣西區(qū)內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)宜接入交通大數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)一管理,現(xiàn)階
段監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺眾多,良莠不齊,不利于對我省公路監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理。
7、監(jiān)測成果編制
第7.1.2條、7.1.3條:公路路基監(jiān)測成果主要包括現(xiàn)場實測資
料與室內(nèi)數(shù)據(jù)處理成果兩大類,現(xiàn)場實測的數(shù)據(jù)記錄應按照規(guī)定的格
式,數(shù)據(jù)采集完成后應及時進行計算、分析和整理工作,室內(nèi)數(shù)據(jù)成
果可采用圖表、曲線等直觀且易于反應工程安全問題的表現(xiàn)形式,同
時對相關(guān)的圖表、曲線也應附必要的文字說明,在某個階段或整個監(jiān)
測過程完成后,應形成書面文字報告,對該階段或者整個監(jiān)測工作進
行總結(jié)、分析,提出結(jié)論與建議。
第7.1.4條:引起監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化的因素眾多,如:現(xiàn)場環(huán)境
變化(溫度、能見度、下雨)、人為操作失誤、設(shè)備故障等,這些因
素都會影響監(jiān)測數(shù)據(jù),嚴重時會給出錯誤的監(jiān)測結(jié)果。因此在監(jiān)測結(jié)
果處理分析后,對異常數(shù)據(jù)首先應分析是監(jiān)測對象發(fā)生的實際變化還
是因外部因素影響所致,難以確定原因時,應進行復測。
第7.1.5條:監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析應結(jié)合往期數(shù)據(jù)、地質(zhì)條件、施工
情況、環(huán)境條件等,綜合分析考慮,才能獲得可靠的結(jié)果。
第7.1.6條:監(jiān)測報告根據(jù)監(jiān)測時間段和監(jiān)測結(jié)果報告的及時性
分為日報、警情快報、階段性報告和總結(jié)報告,各類報告均應以表格、
圖形等“形象化、直觀化”的表達形式表示出監(jiān)測對象的狀態(tài),以便
相關(guān)人員及專家的分析與判斷。
(1)監(jiān)測日報組成應簡潔明了,表述清楚當日的監(jiān)測數(shù)據(jù)情況。
(2)警情快報是出現(xiàn)預警時提交的報告,警情快報應做到及時、
有效。因此其組成不宜過于復雜。將警情的時間、地點、情況描述、
嚴重程度、監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線進行描述即可,并結(jié)合監(jiān)測結(jié)果對警情原因
進行初步判斷,給出處理措施建議。
(3)監(jiān)測工作進行了一段時間后,監(jiān)測人員應對該階段的監(jiān)測
工作進行總結(jié),形成階段性報告,反饋給相關(guān)單位。階段性報告是某
一時間段內(nèi)各類監(jiān)測信息、監(jiān)測分析成果的總結(jié)和分析。
(4)工程監(jiān)測工作全部完成后,監(jiān)測單位應向委托單位提交工
程監(jiān)測總結(jié)報告,總結(jié)報告包括各類監(jiān)測數(shù)據(jù)和巡查信息的總結(jié)、分
析和說明。對整個監(jiān)測工作進行分析、評價,得出整體性監(jiān)測結(jié)論與
建議。
第7.1.10條:隨著公路交通設(shè)計的不斷開展,監(jiān)測技術(shù)也得到
了很大的進步,遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與信息管理系統(tǒng)軟件
等新技術(shù)不斷發(fā)展,專業(yè)的信息管理軟件便于將監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行采
集、處理、分析、成圖、查詢和管理,能夠?qū)⒈O(jiān)測成果及時、準確的
反饋給工程監(jiān)測各方,提高監(jiān)測成果的時效性。
五、主要調(diào)研的分析報告、預期的社會經(jīng)濟效益分析、推廣應用前
景分析
1、調(diào)研分析報告
編寫工作組調(diào)研了《工程測量規(guī)范》(GB50026)、《公路滑坡防治
設(shè)計規(guī)范》(JTC/T3334)、《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTCD30)、《軟土
地基路基監(jiān)控標準》(GBT51275)、《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技
術(shù)細則》(JTGTD31)、《公路邊坡監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(DB42T1496)、《城
市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50911)、《建筑基坑工程監(jiān)測技
術(shù)規(guī)范》(GB50497)、《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8)等規(guī)范中對監(jiān)測
相關(guān)內(nèi)容的規(guī)定。
《工程測量規(guī)范》第10章“變形監(jiān)測”,第10.1.3條,變形監(jiān)
測等級劃分及精度要求,將變形監(jiān)測等級劃分為四等,適用范圍包含
了直立巖體、高邊坡、滑坡。第10.2~10.4條,規(guī)定了變形監(jiān)測方法
的技術(shù)要求。第10.9條“滑坡監(jiān)測”,規(guī)定了滑坡監(jiān)測的內(nèi)容、滑坡
監(jiān)測的精度要求、滑坡監(jiān)測監(jiān)測點的布設(shè)、滑坡監(jiān)測的周期、工程邊
坡和高邊坡可參照滑坡等內(nèi)容。
《公路滑坡防治設(shè)計規(guī)范》第8章“滑坡防治監(jiān)測與預警預測”,
本章對滑坡監(jiān)測進行了詳細的闡述,包含:滑坡監(jiān)測內(nèi)容與監(jiān)測周期
的確定、滑坡監(jiān)測方法與技術(shù)要求、滑坡預測預警、滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)整
理與分析。
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