高速铁路高边坡路堑变形监测设计技术交底

路堑高边坡变形监测设计技术交底

******铁路路基工点设计图、《新建铁路**至**客运专线路基施工图总

说明》以及《新建铁路**至**客运专线施工图路基工程设计详图集》对路堑高

边坡变形监测断面类型、设置里程、监测方法等进行了详细设计及说明。

1.监测对象

为确保路堑边坡的安全稳定，根据沿线地质条件及工程实际情况，针对以下地

质条件、边坡高度，选择代表性工点分别进行位移和应力状态监测等。当工点设置

多种类型监测剖面时，应尽量设置于同一监测断面上。选用的监测断面一般满足以

下条件：

（1）滑坡、堆积体等不良地质边坡；

（2）膨胀土路堑边坡高度≥10m；一般土质及全风化层路堑边坡高度≥15m；一般软质岩及软硬互层、强风化硬质岩路堑边坡高度≥20m；弱风化硬质岩路堑边坡高

度≥30m；

（3）顺层边坡或受构造影响不利结构面发育的边坡，边坡高度≥15m；

2.监测内容

（1）边坡地表位移监测（Ⅰ型）

建立射线网法观测网。边坡或滑坡沿线路纵向每隔30～50m设置监测断面，每个断面分别于路堑侧沟外平台、桩（墙）顶平台、边坡平台、以及堑顶外2.0m、10m 设置监测桩。各工点分别于边坡可能破坏的范围外30m设基准点和置镜点。采用经纬仪或全站仪测量，监测施工边坡状态,指导施工。

（2）深部位移监测（测斜管）（Ⅱ型）

滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩、软硬互层及强风化硬质岩路堑边坡高超过25m（存在顺层或不利结构面时为20m以上）,进行深部位移变形监测；边坡成型后,在边坡平台钻孔（孔径φ 127mm,竖直孔,孔深应至稳定地层一定深度内）, 安装带导槽的测斜管(φ 71mm)，采用侧斜仪精确地测量岩土层内部水平位移，每工点应有不少于2个监测断面。

（3）地下水渗流监测（渗压计）（Ⅲ型）

当路堑边坡地下水发育或存在渗流影响时，选择代表性断面，埋设渗压计进行地下水渗流监测。在监测边坡段范围选取1～2处，测点位置为坡脚、边坡平台，采用φ 108mm直径的钻具成孔，孔内分层埋设渗压计，埋设间距约2m，每孔不少于2支，最下1个渗压计埋设位置为下部隔水层下2m或路堑侧沟底(当地下水位隔水层深度大于侧沟底时)标高附近。

（4）桩（墙）背土压力监测（土压力盒）（Ⅳ型）

当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡设置桩板墙或高挡墙（墙高≥6.0m）时,根据现场需要，选择代表性地段于桩（墙）后埋设钢弦式数码压

力盒，监测土压力的大小及变化。每个代表性工点应有不小于2个监测断面，每个断面桩(墙)背设置3个土压力盒。

（5）锚杆、预应力锚索锚固力监测（锚索应力计）（Ⅴ型）

当采用锚杆、预应力锚索加固高边坡时，选择代表性工点进行锚杆应力、锚索预应力及锚固力监测，选择各工点代表性位置锚索孔，安装锚索计，按工点锚索（锚杆）总孔数的5%计，每个监测断面监测数量不少于3孔，每孔布置3～5个观测点，采用振弦频率检测仪监测。

3.监测元件埋设

（1）位移(变形)监测桩：采用φ 28mm长0.6m的螺纹钢钎。待路堑开挖至设计埋

桩位置后，将位移监测桩打入至设计位置，埋置深度0.5m，桩周上部0.3m用混凝土

浇注固定，完成埋设后采用经伟仪或全站仪测量初读数。

（2）测斜管埋设：可采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的水平位

移，测斜导管内十字导槽应顺直，管端接口密合。测斜是将测斜仪探头导轮卡置于

预埋测斜导管的十字导槽内，从底部每隔0.5m依次测读，并通过数据处理计算求出

不同深度处土体的水平位移。埋设要点：

①路堑开挖至设计埋设测斜管位置时，即应开始埋设测斜管。

②采用钻孔导孔埋设，钻孔垂直偏差率应小于1.5%，并无塌孔、缩孔现象，软土层应采用泥浆护壁，钻孔深度应不小于设计要求的深度。

③测斜管埋设前，应按设计用螺钉进行预组装：管底部用底盖封住，用外接头

连接导管至大于埋设长度约0.3m；再根据钻架高度将预装好的导管从接头处拆卸分

段备用。

④测斜管埋设时，按预装顺序从底部分段依次埋入，相邻两段沉降测斜管随埋随接，并及时灌水入管内，直至将测斜管压入孔底就位。

⑤调整测斜管内十字导槽方向与观测断面方向一致后，安装测斜管顶盖，并在测斜管周围回填中粗砂，并灌水使其密实。

⑥用水泥砂浆固定观测盒，对孔口进行长期保护。

⑦待测斜孔侧土回淤稳定后，连续测读数日，稳定读数作为初始读数。

（3）土压力盒埋设：

①土压力盒埋设前应进行稳定、防水密封、压力标定、温度标定等工作,并进

行编号。

②土压力盒应镶嵌在桩或护壁内，使其应力膜与构筑物表面平齐，土压力盒背

面应具有良好的刚性支撑，在土压力作用下尽量不产生位移，以保证测量的可靠性。

对于地面以下现浇混凝土桩，由于土压力传感器如随钢筋笼下入槽孔后，其面向土

层的表面钢膜很容易在水下浇筑过程中被混凝土材料所包裹，混凝土凝固结硬后，

水土压力根本无法直接被压力传感器所感应和接收，造成埋设失败。这种情况土压

力埋设需采用挂布法、弹入法等专用埋设工艺。

a挂布法：取约为1/2～1/3的槽段宽度的布帘，在布帘上缝制好用以放置土压力盒的口袋，把压力盒放入后封口固定；将布帘平铺在土压力量测位置钢筋笼迎土面一侧的外表面，通过纵横分布的绳索将布帘固定在钢筋笼上，将土压力盒导线固定在钢筋笼的钢筋上，并引至桩前地面上；布帘随钢筋笼一起吊入槽孔，放入导管浇筑水下混凝土。由于混凝土在布帘的内侧，利用流态混凝土的侧向挤压力将布帘及土压力盒一起压向土层，随水下混凝土液面上升所造成的侧压力增大迫使传感器与土层垂直表面密贴。

b弹入法：主要由弹簧、刚架和限位插销三部分组成专用机械装置，首先将装有土压力盒的机械装置焊接在钢筋笼上，利用限位插销将弹簧压缩储存向外弹力能量，待钢筋笼吊入槽孔后，在地面通过牵引铁丝将限位插销拔除，由弹簧弹力将压力盒推向土层侧壁，根据压力盒读数的变化可判定压力盒安装情况。

路堤桩板墙桩背土压力盒埋设可在桩体钢筋笼上土压力埋设高度处安装合适的埋设装置，将土压力盒置入其内，并将其表面用厚塑料布封好，后浇注混凝土，待混凝土凝固后再去掉塑料布。

挡墙墙背土压力盒埋设可在土压力埋设高度处安装合适的埋设装置，将土压力盒置入其内，并将其表面用厚塑料布封好，后浇注混凝土，待混凝土凝固后在去掉塑料布。

③所有信号线应穿过预埋PVC管引至桩（墙）顶平台上的观测箱内。

（4）锚索计安装

①锚索计安装前应进行标定，并编号。

②预应力锚索测力计安装，是伴随着预应力锚索张拉进行的，根据结构设计要求，测力计应安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心孔中穿过，测力计置

于钢垫座和工作锚之间。

③安装时锚索测力计应放置平稳，如发现几何偏心过大(仪器分测不等值，即