水电高边坡施工安全监测技术

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1、水电高边坡施工安全监测技术姚卓英（中铁十一局集团第三工程有限公司湖北十堰442012）摘要通过高边坡施工期安全监测的实例，说明了高边坡的深层变形观测、结构应力观测、荷载观测和表观变形观测的安全监测设置概况、工作原理和施工方法，并根据观测观测数据、曲线的分析，对边坡不同时段的边坡稳定性进行判断，为进行高边坡的安全生产和科学施工方面的提供重要依据，进而说明了高边坡安全监测的重要性和必要性。关键词高边坡;监测;成果分析1工程概况1.1工程概况EL1560m平台工程是锦屏水电站引水隧洞主要施工场地，位于雅砻江干流锦屏大河湾上，地处高山峡谷，地面坡度一般在40～50°，该平台由原始边坡

2、直接开挖形成，主要施工区段为K4+576～K4+985，开挖主要形成高程为1560和1605两个功能平台（简称1560平台与1605平台），最大开挖高度约120m（坡顶高程1680m）。1605平台长约100m，宽15～20m，布置有引水隧洞混凝土系统；1560平台长约400m，宽15～40m，布置有机车修理厂、调车场地及引水隧洞、上游调压室施工支洞洞口等。根据地质情况的不同，开挖坡比为1:0.3~1:0.5，依次布置有1560、1575、1590、1605、1620、1635、1650m共计7级马道（台阶），台阶高度为15m，马道宽度为2m。边坡喷锚支护4.4万平方米，设置

3、有锚筋桩、锚索等支护形式。1.2地质概况根据本工程的地质情况以及边坡支护情况，决定对K4+700～K4+985段边坡进行安全监测，其地质情况如下：（1）K4+700～K4+800段：上覆有1～4m不等的半胶结角砾岩，下伏为T2y5灰～白色厚层大理岩，岩体以弱风化为主，局部为强风化，完整性较差，结构面发育，沿结构面常见有溶蚀现象。另外，K4+700～K4+760（EL1580～1605m）段边坡发生过塌方，岩体完整性相当差，存在明显的滑移面。（2）K4+800~K4+985段：K4+800~K4+930段边坡发育一变形体，后缘高程约1900m，前缘高程约1520m，高差约380

4、m，完整性差，性状差，岩层已明显变形弯曲。变形体的最大铅直厚度达25~30m，变形体稳定性较差，下伏基岩为T2y5灰色厚层大理岩，完整性较好；K4+930~K5+985段上覆有2~4m不等的半胶结角砾岩，下伏为T2y5灰~灰黑色大理岩，以中厚状为主，局部为中薄层，岩体以弱风化为主，局部为强风化，存在局部倾倒变形问题；完整性较差，结构面发育，发育有一条宽1~1.5m、产状为N10°E，NW∠62~70°顺层挤压带。2监测目的、内容及机理2.1监测目的边坡工程监测是高危边坡开挖支护施工中的一个必不可少的重要环节，通过对开挖支护形成临空面的不稳定岩体实施监测，及时掌握工程边坡岩体应

5、力和变形的动态变化过程，将各种监测信息及时反馈给边坡设计者和开挖组织者，提出下一步开挖支护施工建议，实现信息化施工，及时控制施工速率，确保工程边坡的安全稳定。2.2监测内容与设备选型按照本工程的特点，安全监测可分为深部变形观测、结构应力观测、荷载观测和表观位移观测4大类，采用多因素综合判断的方法对边坡进行整体稳定性判断。针对本工程上述监测类别，在设备选型时充分考虑现场条件，要求设备的稳定性好，并满足本工程的精度和量程要求，据此，选定由基康仪器（北京）有限公司生产的监测仪器，多点变位计、锚筋桩应力计（振弦式钢筋计）和锚索测力计的设备型号分别为BGK4450-100型、BGK49

6、11A-28型、BGK4900-1000/2000KN型,对应测读仪器为美国Geokon公司原装进口的GK-403型振弦式读数仪。测斜管的测度仪器为美国Sinco公司生产的50302510型伺服加速度式测斜仪，配有专用读数仪。具体安全监测设置工程数量、主要监测设备技术指标如下：表1EL1560平台监测项目内容统计表序号类别监测形式编号工程量单位主要技术指标备注1深部变形观测多点变位计MP1~MP15651.5m量程：100mm；精度：±0.1%F.S.；孔径Ф90mm，四点式，上倾5°孔深40～50m2MP1605-1~254m2套多点变位计，孔深27m3测斜管INP1~IN

7、P10525.2mABS管，外径71mm，内径68mm孔深50～65m4结构应力观测锚筋桩应力计KLP7~KLP126套量程：310MPa；精度：±0.1%F.S.；三点式，传感器间距3m5荷载观测锚索测力计DP1~DP2121台量程：1500KN；精度：±0.25%F.S.；适用100T级锚索6D1605-1~66台量程：2500KN；精度：±0.25%F.S.；适用200T级锚索7表观位移观测水平位移测点TP1605-1~33个误差限值：±3mm每月观测一次8垂直位移测点LD1605-1~66个进行