舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地邊坡變形監(jiān)測(cè)體系設(shè)計(jì)

尚壘杰 宋曉晨

(1.河南中建勘測(cè)規(guī)劃有限公司，河南 鄭州 450000； 2.鄭州市升環(huán)人才咨詢有限公司，河南 鄭州 450000)

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舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地邊坡變形監(jiān)測(cè)體系設(shè)計(jì)

尚壘杰1宋曉晨2

(1.河南中建勘測(cè)規(guī)劃有限公司，河南 鄭州 450000； 2.鄭州市升環(huán)人才咨詢有限公司，河南 鄭州 450000)

結(jié)合舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目的工程概況，從監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)測(cè)方法、精度要求等方面，制定了該基地邊坡變形監(jiān)測(cè)方案，并給出了監(jiān)測(cè)的頻率及報(bào)警值，保證了該石油儲(chǔ)備基地的安全性。

石油儲(chǔ)備基地，邊坡，監(jiān)測(cè)點(diǎn)，報(bào)警值

邊坡的開(kāi)挖、加固和防護(hù)，是水利、水電、礦山、大型廠區(qū)等領(lǐng)域中常涉及的工程項(xiàng)目，而邊坡的穩(wěn)定性，是工程技術(shù)人員經(jīng)常關(guān)注和研究的課題。邊坡工程的測(cè)試、檢測(cè)與監(jiān)測(cè)是從事邊坡工程勘察、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理工作者必需掌握的基本知識(shí)，同時(shí)也是從事邊坡工程理論研究所必須具備的基本手段。因此，如何做好邊坡的監(jiān)測(cè)工作，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性作出有效的評(píng)價(jià)，將是一項(xiàng)關(guān)乎工程項(xiàng)目安全的重要工作。

本文以實(shí)際工程為例，就邊坡的變形監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行分析，為邊坡監(jiān)測(cè)工作提供參考。

1 工程概況

舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目位于舟山市定海區(qū)臨城街道岙山島原后岸村，設(shè)計(jì)規(guī)模為300萬(wàn)m3，布置10萬(wàn)m3儲(chǔ)油罐30個(gè)。場(chǎng)地西側(cè)為興源成品油罐區(qū)項(xiàng)目(二階段)基地，南側(cè)為舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地一期項(xiàng)目基地，北側(cè)為在建的舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目。

場(chǎng)地屬低丘陵地貌，南側(cè)虞家塘大山最高點(diǎn)高程為130.44 m，總體走向北東—南西，自然山體坡度一般10°～30°，局部較陡處可達(dá)40°左右，坡面起伏不大。按設(shè)計(jì)要求，分九級(jí)邊坡開(kāi)挖，形成8個(gè)平臺(tái)，開(kāi)挖坡率1∶0.75～1∶1。

邊坡上部上覆殘坡積層巖性主要有含粘性土碎(礫)石，含碎石(角礫)粘性土等，灰黃色，中密狀，分布于丘陵區(qū)表部，厚度一般僅為0.5 m～1.5 m，局部溝谷地帶厚3.0 m以上。邊坡基巖巖性為晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，灰黃色、灰色、暗灰色、暗紫色，晶屑玻屑熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀、假流紋等構(gòu)造，巖體構(gòu)造裂隙發(fā)育，節(jié)理面一般平直，延伸長(zhǎng)度不等，一般在5 m以上，節(jié)理以閉合狀為主，總體上巖體結(jié)構(gòu)以塊狀結(jié)構(gòu)為主。邊坡開(kāi)挖范圍內(nèi)的基巖按其風(fēng)化程度的差異可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化四類。

本邊坡高度大于30 m，坡腳為通行路、罐區(qū)，破壞后果嚴(yán)重，安全等級(jí)為一級(jí)。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置

本項(xiàng)目邊坡較高但預(yù)留平臺(tái)保留較完好便于后期監(jiān)測(cè)工作，在南北長(zhǎng)約450 m的邊坡上每40 m左右布置一個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，共10條縱向監(jiān)測(cè)斷面，共計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)70個(gè)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)縱向沿主滑方向，橫向應(yīng)垂直于主滑方向形成方格形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，在局部轉(zhuǎn)彎處布設(shè)成放射形格網(wǎng)。

2.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)等級(jí)及技術(shù)要求

按《工程測(cè)量規(guī)范》根據(jù)工程實(shí)際情況，水平位移變形測(cè)量等級(jí)擬定為二等，精度要求如表1所示。

表1 水平位移變形測(cè)量精度要求

垂直位移變形測(cè)量等級(jí)擬定為二等，精度要求如表2所示。

表2 垂直位移變形測(cè)量精度要求

各觀測(cè)記錄應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)，字跡工整，清晰，劃改符合《工程測(cè)量規(guī)范》要求。

2.3 監(jiān)測(cè)基點(diǎn)、工作基點(diǎn)、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)立

1)基準(zhǔn)點(diǎn)。本次邊坡水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置3個(gè)，編號(hào)為：KZ1，KZ2，KZ3。水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)分別埋設(shè)在東北角的公墓，東側(cè)及南側(cè)的山頭處。沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置2個(gè)，編號(hào)為：BM1，BM2。埋設(shè)于邊坡兩端合適的位置，高度與4級(jí)～5級(jí)平臺(tái)相一致即可，便于后期引測(cè)校正。

控制基準(zhǔn)點(diǎn)位埋設(shè)需選擇在不易破壞、地基穩(wěn)定的基巖上。澆筑30 cm×30 cm，深40 cm的水泥塊，在水泥塊中心埋設(shè)一高出水泥表面的控制點(diǎn)專用標(biāo)志，或?qū)㈨敹藙潯笆弊值匿摻钬灤┧鄩K澆筑埋設(shè)。在水泥塊上用紅油漆寫上醒目的測(cè)點(diǎn)號(hào)，并在旁邊設(shè)立醒目控制點(diǎn)號(hào)牌“監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)，嚴(yán)禁破壞”。

2)工作基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，在邊坡上設(shè)置水平位移監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)16個(gè)，具體為每個(gè)平臺(tái)設(shè)置2個(gè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)，即安裝強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，高度為1.5 m～2 m?，F(xiàn)場(chǎng)用混凝土澆筑，埋設(shè)位置在邊坡中間靠近坡腳排水溝處。

沉降監(jiān)測(cè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)為8個(gè)，即在每個(gè)平臺(tái)入口處，靠近坡腳的基巖面上鑿孔埋設(shè)測(cè)釘，并澆筑混凝土。

3)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。本邊坡共布設(shè)70個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為P1～P70。具體埋設(shè)在各級(jí)平臺(tái)綠化帶外側(cè)，巖體中鉆孔深度約10 cm，插入頂端劃“十”字的鋼筋，再澆筑方塊狀混凝土(10 cm×10 cm×10 cm)，鋼筋高度超過(guò)綠化帶擋墻高度5 cm～10 cm。

2.4 水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)測(cè)量

將3個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)與16個(gè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)，采用4臺(tái)華測(cè)GNSS接收機(jī)(基線向量標(biāo)稱精度5 mm+1 ppm)按四等靜態(tài)GPS方法作業(yè)。為提高精度,每個(gè)平臺(tái)2個(gè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)與3個(gè)控制點(diǎn)獨(dú)立組成一個(gè)GPS控制網(wǎng)，共計(jì)8個(gè)網(wǎng)。

四等GPS測(cè)量的主要技術(shù)要求見(jiàn)表3。

表3 四等GPS測(cè)量的主要技術(shù)要求

2.5 沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量

沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)按二等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求觀測(cè)。

二等垂直位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的主要技術(shù)要求見(jiàn)表4。

表4 二等垂直位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)的主要技術(shù)要求

2個(gè)沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)與8個(gè)沉降監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)組成一個(gè)閉合水準(zhǔn)網(wǎng)觀測(cè)。

垂直位移監(jiān)測(cè)根據(jù)每個(gè)平臺(tái)上監(jiān)測(cè)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的沉降監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)組成一個(gè)閉合水準(zhǔn)路線，按上述要求測(cè)量。

2.6 水平位移監(jiān)測(cè)

水平位移監(jiān)測(cè)采用極坐標(biāo)法測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，通過(guò)定期觀測(cè)，比較各期的坐標(biāo)變化來(lái)計(jì)算水平位移方向和位移量。

觀測(cè)要求：水平角左右角各測(cè)3測(cè)回，共6測(cè)回，同一方向值各測(cè)回間較差應(yīng)不大于8″，距離測(cè)4測(cè)回，每測(cè)回4次讀數(shù)，同一距離各測(cè)回間較差應(yīng)不大于4 mm。

3 監(jiān)測(cè)頻率及報(bào)警的確定

結(jié)合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，本工程監(jiān)測(cè)頻率暫定如表5所示。

若遇暴雨及臺(tái)風(fēng)天氣等特殊狀況，適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。地表巡視中若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時(shí)上報(bào)業(yè)主及設(shè)計(jì)單位。

監(jiān)測(cè)資料每次以報(bào)表形式提交，并說(shuō)明對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)時(shí)間，若出現(xiàn)報(bào)警，應(yīng)立即提供速報(bào)。

4 結(jié)語(yǔ)

高邊坡的穩(wěn)定性是一個(gè)關(guān)乎民生安全的問(wèn)題，邊坡的監(jiān)測(cè)成果是一個(gè)值得關(guān)注的課題，監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)是監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的重要組成部分，對(duì)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展起到指導(dǎo)作用。在對(duì)舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地工程變形監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)中，首先，考慮其工程狀況、重要性、破壞等級(jí)等，制定合理的監(jiān)測(cè)方案會(huì)大大提高監(jiān)測(cè)的成果可靠性；其次，在觀測(cè)條件不佳的情況下應(yīng)當(dāng)運(yùn)用各種觀測(cè)方法；第三，使用高精度的測(cè)量?jī)x器可以保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量和提高監(jiān)測(cè)效率?？傊_定監(jiān)測(cè)方案要綜合考慮各方面因素，具體情況還需具體分析。

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The slope deformation monitoring system design of Zhoushan national oil reserve base

Shang Leijie1Song Xiaochen2

(1.HenanChinaConstructionSurveyPlanningLimitedCompany,Zhengzhou450000,China; 2.ZhengzhouShenghuanConsultingLimitedCompany,Zhengzhou450000,China)

Combining with the engineering situation of Zhoushan national oil reserve base expansion project, from the monitoring points layout, monitoring methods, accuracy requirements and other aspects, formulated the base slope deformation monitoring scheme, and gave the monitoring frequency and alarm value, ensured the safety of the oil reserve base.

oil reserve base, slope, monitoring point, alarm value

1009-6825(2016)24-0086-02

2016-06-13

尚壘杰(1985- )，男，助理工程師； 宋曉晨(1985- )，男，碩士，助理工程師

TU413.62

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