高边坡施工动态监控技术研究

发表时间:2020/1/16   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:董刚领 张鹏飞 郭乐义
[导读] 摘要:随着交通行业快速发展,高边坡稳定问题是高速公路建设中经常遇到的问题,边坡的失稳,轻则影响工程质量及施工进度,重则造成人员伤亡与经济损失,因此在施工过程中,高边坡的稳定问题已成为项目管理中重点考虑的问题。
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        摘要:随着交通行业快速发展,高边坡稳定问题是高速公路建设中经常遇到的问题,边坡的失稳,轻则影响工程质量及施工进度,重则造成人员伤亡与经济损失,因此在施工过程中,高边坡的稳定问题已成为项目管理中重点考虑的问题。但是目前对高边坡工程稳定性分析和处治技术的研究还不够成熟,本文研究高边坡的稳定性问题及动态监控技术具有广泛的理论意义和实用价值。
        关键词:工程概况  边坡动态监控技术
        1工程概况
        苏化高速公路是国家高速公路网二连浩特至广州高速公路的5条联络线之一,也是苏尼特右旗至张家口高速公路的重要组成部分。主线全长156.195公里。本项目在K120+750-K120+790段落存在石质高,挖方最大高度为32.8米。挖方路堑形成为:边坡由下至上每隔6m设置一级宽2m的平台,向外倾2%。挖方路基路堑边坡均采用1:1.5。上风侧、下风侧均设5m宽积雪平台。边坡防护工程:最下面一级裸露边坡,第二级、第三级、第四级为SNS主动防护网,五级以上采用苇帘植草防护。排水工程措施:每级平台设置平台排水沟,路堑顶5m外设M10浆砌片石截水沟。 K117+120-K117+520段为高,长400m,边坡最大高度为26.6m,最下面一级为路堑边坡拱形骨架防护,第二级以上采用路堑边坡生态防护。边坡由下至上每隔6m设置一级宽2m的平台,向外倾2%。上风侧、下风侧均设5m宽积雪平台。每级平台设置平台排水沟,路堑顶5m外设M10浆砌片石截水沟。
        2边坡动态监控
        2.1监测目的
        (1)高边坡经过动态监控,跟据施工实际施工进度和工艺的调整,便于采取更为合理、有效的防护措施,及时指导施工,优化施工方案。避免高边坡工程安全质量事故发生,确保施工安全高效地进行。
        (2)高边坡经过动态监控,理解控制边坡的稳定性各种参数和因素随时间和不同位置上的不断变化的过程,为项目动态管理,强化过程控制提供可靠依据。
        (3)分析动态监控数据,总结经验,为没开挖区段的设计和施工提供工程类比的依据。为节省施工成本,提高高边坡的设计与施工水平,提供科学依据和技术保障。
        2.2监测方式
        苏化项目高边坡主要采用坡面变形观测、测量人员巡查及裂缝观测三个观测项目。
        (1)坡面变形
        高边坡坡面变形监测是指在挖方平台上设置坡面变形观测点,测量人员利用全站仪进行定时观测。通过对监控数据计算分析,在计算机上画出坡面各点在施工过程中的水平及竖直向位移变化情况,从而了解高边坡变形范围和位移情况,为作业人员提供预警信息。
        (2)测量人员巡查
        测量人员巡查是高边坡动态监空工作的主要内容之一,也是一项日常工作,坚持每天安排测量员进行全面巡查一遍,经过巡查不仅可以及时发现边坡变形及裂缝问题,而且可以系统地记录、且实时了解边坡施工状况。
        (3)裂缝观测
        裂缝是高边坡变形的最明显标志,也是人工巡查的主要内容,当坡体表面出现裂缝时应及时在裂缝处埋设裂缝观测点,第一次埋设监控点在专业工程师指导下进行,通过观测裂缝的变化过程和发展规律来分析坡体的变形情况和位移走向。
        2.3监测工作程序
        (1)监测流程
        (2)观测点设置
        坡体上的动态监控点应严格按设计要求进行布设,监测基点应埋在稳定的区域并远离监测坡体,严禁在松动的表层上设点。边坡上的监测点布置在挖方路堑顶平台上,并应突出重点,考虑全面,尽可能埋在边坡的前后边缘、或出现裂缝和地质分界线等位置。
        (3)埋设要点
        挖除表土并开挖一个0.5m×0.5m的坑,深度为1.5-2m,用钢筋混凝土浇筑底盘至地面高度,在底盘中心埋设一根直接为16mm钢筋,钢筋头露出底盘面约5mm,钢筋顶端头加工成带有十字形的标记作为临测基点。
       
        2.3-1监测流程图
        (4)监测频率
        3.3-2监测频率表
       
        3高边坡施工注意事项
        (1)每段高边坡应至少埋设一组动态监控观测标。
        (2)高边坡坡顶观测标应在施工放样时埋设好并记录埋设日期、坐标及高程,施工过程中每开挖至少一个平台时,应及时完成防护工程并随即埋设并开始动态监控。
        (3)监控桩测量应用全站仪和水平仪进行,监控测量结果应满足规范要求,同时应有单独记录本,一起编入交竣工资料中。
        (4)每个作业段边坡开挖后应及时进行坡面、坡顶动态监控观测,确定没有变形跟位移后开始施工防护工程,再进行下一级坡面开挖。
        (5)监控过程中发现异常情况时应及时采取措施加以解决,确保施工安全。
        (6)平面控制点和水准点作为动态监控基准点,并设立醒目标志,施工中应注意保护,监控结果将编入交竣工成果资料。
        观测内容及要求:
        坡顶核查:从高边坡开挖到交工验收前,安排专人对坡顶进行定期排查,主要排查地表土体有无裂缝发生,有裂缝发生时应记录裂缝产生的时间、宽度、深度、连通性、等的发展情况。
        边坡坡面核查:边坡在开挖过程中应记录开挖断面的地质情况,观测剖面围岩产状,节理裂隙发育状况及地下出水情况,若遇有结构面组合不利于边坡稳定、地下涌水出等情况应及时采取相应措施。
        观测调查:从开挖到交工验收前,测量人员定期对各观测点的平面及高程进行监控(精确至mm),监控过程中发现位移、沉降异常情况,应加密观测次数,所利用的固定观测桩必须稳定,监控到变形连续增加时必须认真研究边坡的稳定性,同时采取必要的应急措施。
        5高边坡施工安全措施
        (1)施工过程中严格按动态监控量测方案对坡面变形观测,并及时分析测量数据,高边坡施工遵循“开挖一级、防护加固一级”,开挖过程中应严格按照段落排序分层开挖,严禁侧向大面积开挖,导致高边坡坡体因偏压失稳。
        (2)高边坡施工应设置安全通道;摆放安全警示牌,拉设警戒线,开挖工作面应与土方装运作业面相互错开,严禁上、下交叉作业,边坡上方有人作业时,严禁边坡下方有作业人停留或通行。
        (3)在雨季施工时应提高边坡的动态的监控平率,发现边坡有裂缝、位移加快隐患及流水现象时,应立即汇报,同时采取加固措施,排除隐患,经领导检查认可后方可继续施工。
        6结论:
        动态监控是监视高边坡稳定性、判断边坡防护设计是否合理、及开挖工艺是否正确的一种手段,也是保证高边坡安全施工、提高现场安全管理的重要条件,同时可将监控成果作为动态设计的依据。
        参考文献
        1.崔政权,李宁边坡工程-理论与实践最新发展。北京:中国水利出版
        2.汪益敏  路基边坡工程研究出现及其进展
        3.黄昌乾,丁恩保。边坡工程常用稳定性分析方法。水电设计
        作者:张鹏飞,男,1989年,专科,助理工程师
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