DB43∕T 2448-2022 公路边坡地质灾害智能监测技术规程(湖南省).pdf
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1、公路边坡地质灾害智能监测技术规程Technical specification for remote automatic monitoring of geological hazards on highway slope43湖南省地方标准ICSCCS 93.080P 66DB43/T 24482022 发 布湖南省市场监督管理局2022-11发布-102023-02实施-10DB43/T 24482022 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 基本规定 2 5 监控要求 2 5.1 施工期监测 2 5.2 运营期监测 3 5.3 监测系统及设备 3 6
2、 监测方法 3 6.1 一般规定 3 6.2 监测测项与精度 3 6.3 监测布置 4 6.4 设备安装 5 7 数据采集与管理 6 7.1 一般规定 6 7.2 数据采集 6 7.3 数据传输 6 7.4 数据存储 6 8 数据分析与预警 6 8.1 一般规定 6 8.2 数据分析 7 8.3 监测预警 7 9 监测成果 7 附录 A(资料性)边(滑)坡稳定性野外评价 9 A.1 评价方法 9 A.2 评价内容 9 A.3 评价标准 9 附录 B(资料性)边(滑)坡变形阶段划分 11 B.1 蠕动变形阶段 11 B.2 等速变形阶段 11 B.3 加速变形阶段 11 B.4 临滑阶段 11
3、DB43/T 24482022 II 附录 C(资料性)边坡地质灾害定量预警模型和方法 12 附录 D(资料性)爆破振动监测 14 D.1 爆破振动安全允许距离 14 D.2 现场监测原则 14 D.3 测振传感器 14 参考文献 16 DB43/T 24482022 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:湖南致力工程科技有限公司、湖南省交通建设质量安全监督管理局、长沙市公路桥梁建设有限责
4、任公司、中南大学、长沙理工大学、湖南省高速公路集团有限公司、湖南省交通规划勘察设计院有限公司、中交第三公路工程局有限公司、湖南省特种设备检验检测研究院娄底分院。本文件主要起草人:刘山健、鲁光银、胡惠华、张升彪、蒋召杰、肖嘉莹、卿轩、胡红波、贺杰军、冯雄辉、罗显良、袁丹、邓小钊、樊华明、杨龙、何琴、曹全胜、车立刚、刘怡、曾明、曾智力、白冬鑫、彭德明、陈鹏、侯俊敏、朱红军、黄利芒、樊华明、杨龙、罗永杰、梅卫锋、胡涛、朱自强、贺海玉。DB43/T 24482022 IV DB43/T 24482022 1 公路边坡地质灾害智能监测技术规程 1 范围 本文件规定了公路边坡地质灾害智能监测的基本规定、监
5、控要求、监测方法、数据采集与管理、数据分析与预警、监测成果等内容。本文件适用于施工期、运营期的公路沿线安全风险评估等级较高,或由公路建设引发的潜在不稳定斜坡、滑坡、崩塌等地质灾害智能监测,其它类型的边坡地质灾害监测亦可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 6722 爆破安全规程 GB/T 18314 全球定位系统(GPS)测量规范 GB/T 21978.2 降雨量观测仪器 第 2 部分:翻斗式雨量传感器 GB/T
6、32864 滑坡防治工程勘查规范 GB 50026 工程测量标准 GB 50167 工程摄影测量规范 GB 50330 建筑边坡工程技术规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术标准 GB 50497 建筑基坑工程监测技术标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 公路边坡地质灾害 hightway slope geological hazard 自然因素或人工填挖引发的危害公路建设、运营及人民生命财产安全的不稳定斜坡、滑坡、崩塌等与地质作用有关的灾害。3.2 边坡智能监测 continuous monitoring of slope geological hazards
7、 综合计算机技术、通信技术及传感技术等构建的边坡地质灾害监测系统,实现监测数据的智能采集、传输、处理、查询及浏览、预警及信息反馈等工作。3.3 监测网 monitoring network 为监测边坡地质灾害及周边环境的变形,由基准点和监测点组成的专用测量控制网。DB43/T 24482022 2 3.4 监测网点 point of monitoring network 安装或布置在监测网中的点位,包括基准点和工作基点。3.5 监测点 monitoring point 设置在边坡上能反映其灾害体变化特征的测量点。3.6 监测测项 monitoring observation item 指以某种
8、物理变量为监测对象的具体项目,即监测内容和监测指标。3.7 监测预警阈值 alarm level value 为保障边坡及其周边环境的安全,针对所监测的项目与被监测边坡稳定性、支护结构工作状况、周边环境变形限制等之间的关系,对监测测项所设定的控制性数值。4 基本规定 4.1 边坡地质灾害智能监测分为施工期和运营期的监测。4.2 在边坡地质灾害监测中,符合以下情况时,宜实施智能监测:a)监测频率较高的边坡;b)人工监测实施困难的边坡;c)监测周期较长的边坡;d)由公路建设引发的潜在不稳定斜坡、滑坡、崩塌等地质灾害边坡;e)运营期安全专项评估风险等级为、级的边坡;f)有特殊要求的边坡。4.3 施工
9、期的边坡监测方法选择及监测点的布置应兼顾运营期的长期监测。4.4 智能监测应根据边坡地质灾害类型及地形地貌条件、岩性条件等因素设定相应的监测预警阈值,阈值应满足施工安全及边坡稳定要求。4.5 监测机构应具备行业主管部门认可的资质,配备行业主管部门认可的专业人员,拥有满足相应要求的设备与技术。4.6 智能监测实施前应编制监测实施方案,经相关部门批准后实施。4.7 智能监测信息应及时处理、分析和反馈。4.8 监测期应对监测设施采取保护、维护措施,并进行巡查和系统维护。5 监控要求 5.1 施工期监测 5.1.1 施工期智能监测包括外观巡视和变形监测等。5.1.2 施工期的监测频率应根据边坡安全等级
10、及施工进程,参考现行 GB 50497 相关规定确定。5.1.3 当出现下列情况时,应根据需要提高监测频率:a)边坡支(挡)护结构、周边建(构)筑物及周边环境出现发展的变形裂缝或较严重的突发裂缝等可能影响工程安全的异常情况时;DB43/T 24482022 3 b)受洪水、台风、地震等自然灾害以及交通事故等异常情况影响时;c)受连续降雨、短时集中强降雨等不利影响时;d)监测数据将要达到或超过预警阈值时。5.1.4 智能监测数据应及时分析处理,出现异常数据应及时核查确认。5.1.5 施工期智能监测应根据施工进度对监测设备及周边环境进行巡视检查。5.2 运营期监测 5.2.1 运营期的智能监测应为
11、边坡安全使用提供技术支持。5.2.2 运营期监测内容应包括边坡变形、裂缝、倾斜、降雨量及地下水位监测等。5.2.3 运营期的监测宜为长期实时监测,监测系统应不间断连续工作,应具备自动生成监测报表及自动预警功能。5.2.4 当监测数据异常或报警时,应及时进行核查确认。5.3 监测系统及设备 5.3.1 智能监测系统应具有感应、采集、控制、传输、处理、存储、状态评估及预警等功能。5.3.2 智能监测系统应符合下列规定:a)监测正常运行前,应对各类传感器进行校零处理或初始状态设置;b)应对异常数据或干扰信号来源进行检查,采取有效措施进行处理;c)监测数据保持连续,在监测系统进行数据对比、处理与分析。
12、5.3.3 智能监测系统的采样频率及精度应满足相关行业规范要求。5.3.4 智能监测设备应符合下列规定:a)选择相匹配的监测设备,并具有稳定性、耐久性、兼容性和可扩展性,在投入使用前应进行校准;b)监测信号的信噪比应满足实际工程分析需求;c)宜根据监测方法及功能的要求选择合理的安装方式,安装应牢固、可靠;d)应具备不间断采集数据能力,根据预警等级动态调整采样频率等参数。5.3.5 监测传感器应满足监测量程、测量精度、分辨率、灵敏度、动态响应特性、长期稳定性、环境适应性等要求。5.3.6 应选用技术成熟、抗干扰性强、便于安装、维护和更换的传感器,且便于系统集成。6 监测方法 6.1 一般规定 6
13、.1.1 应根据现场作业条件和监测精度要求,选取相应的监测方法。6.1.2 监测网的布置应能满足边坡变形量和变形方向的测量要求。6.2 监测测项与精度 6.2.1 应根据边坡工程安全等级或滑坡防治工程等级,按表 1 确定监测测项与精度。DB43/T 24482022 4 表 1 边坡地质灾害监测测项与精度 边坡工程安全等级或滑坡防治工程等级 应测测项 宜测测项 选测测项 监测精度 等级 一级 水平位移和垂直位移、深层水平位移、支护结构应力、锚杆(索)内力、地下水位、坡顶建(构)筑物变形、裂缝、巡视检查 土体或岩土体应力、孔隙水压力、土壤含水率、降雨量 质点振动、视频监控、声光报警 二等 二级
14、水平位移和垂直位移、支护结构应力、地下水位、坡顶建(构)筑物变形、裂缝、巡视检查 深层水平位移、孔隙水压力 土壤含水率、视频监控、声光报警 三等 三级 水平位移和垂直位移、裂缝、巡视检查 深层水平位移、地下水位 视频监控、声光报警 四等 注1:应测-为正常情况下应进行监测的测项,宜测-为宜进行监测的测项,选测-为有条件进行选测的测项;注2:边坡滑塌区内有重要建(构)筑物,且破坏后果严重时,应加强对支护结构的应力监测;注3:滑坡或潜在不稳定斜坡、崩塌等高危边坡地质灾害点附近有爆破时,宜进行质点振动监测,爆破振动安全允许距离计算参考附录D。注4:边坡工程安全等级的确定应符合现行GB 50330的有
15、关规定,滑坡防治工程等级的划分应符合现行GB/T 32864的有关规定 6.2.2 智能监测的监测精度要求,应符合表 2 的规定。表 2 监测精度要求 监测精度 垂直位移监测 水平位移监测 变形监测点 高程中误差(mm)相邻变形监测点 高程中误差(mm)变形监测点 点位中误差(mm)一等 0.3 0.1 1.5 二等 0.5 0.3 3.0 三等 1.0 0.5 6.0 四等 2.0 1.0 12.0 注1:监测点的高程中误差和点位中误差指相对于临近基准点的中误差;注2:特定方向的水平位移中误差可取 表中相应监测等级点位中误差的1/2作为限值;注3:垂直位移监测应按监测点的高程中误差或相邻监测
16、点的高程中误差确定监测等级。6.3 监测布置 6.3.1 监测网的布置应符合下列规定:a)监测网应根据边坡的规模、地形地质条件、变形特征、致灾条件、影响范围、周边环境、监测级别、通视条件和施测要求进行布置和确定;b)采用 GNSS 方法进行测量时,点位的布置应符合现行 GB/T 18314 相关规定执行。6.3.2 测线的布置应符合下列规定:a)测线的平面布置,应覆盖边坡地质灾害的不同变形地段或块体,进入岩体稳定区,间距控制在2050 m 为宜;b)纵向测线与主要变形方向相一致,有两个及或多个变形方向时,每方向均应布置相应的纵DB43/T 24482022 5 向测线;c)当边坡呈旋转变形时,
17、纵向测线可呈扇形或放射状布置。横向测线一般与纵向测线相垂直。6.3.3 监测点的布置应符合下列规定:a)监测点应根据测线建立的变形地段、块体及其组合特征进行选择,宜布置在测线上或测线两侧5 m 范围内;b)监测点的位置和数量应能反映边坡的实际状态及变化趋势,且宜布置在边坡体主要变形区域、发展趋势不稳定的重点区块和关键点位;c)监测点的布置应便于监测设备的安装、测试、维护和更换,并应不妨碍边坡的施工和正常使用;d)在满足视线开阔、便于区域联测要求的基础上,宜缩短信号的传输距离。6.3.4 监测基准点和工作基点的布置应符合下列规定:e)基准点应布置在边坡变形体以外稳定的岩土体上,且视线开阔、便于区
18、域联测;对于规模较大、监测条件较复杂或重要地区宜增设基准点;f)工作基点应安设稳定、便于与监测点联测,且与基准点构成合理的满足精度要求的网形。6.4 设备安装 6.4.1 设备安装应满足稳定性、可测性和可实施性等要求,并设置监测点标识。6.4.2 监测系统及附属设施等应采取防盗、防碰撞、防雷等保护措施,并进行检查与维护。6.4.3 基础施工应满足变形及稳定性要求,需要时采取避雷措施。6.4.4 卫星导航定位(GNSS)立杆直径宜大于 90 mm,管壁厚度宜大于 3 mm,并应加装防雷设施。6.4.5 工程摄影测量安装应符合现行 GB 50167 的规定。6.4.6 深部位移监测的埋设与安装应符
19、合下列规定:a)监测孔应采用地质钻孔成孔,测斜管埋深宜在预计滑动面以下 5 m10 m,或管底进入稳定基岩深度不小于 2 m;b)测斜管埋设时应保持竖直,测斜管一对导槽方向应与所需测量位移方向保持一致;c)将测斜管固定在钻孔中,不能出现晃动和转动,测斜管与孔壁之间的空隙宜用细砂或膨润土填充密实,使测斜管与边坡岩土体固连为整体;d)传感器宜按不大于2 m 的等间距布置,在滑动(潜在)面、土岩交界面、岩体破碎带应适当加密;e)安装完毕后孔口宜采用混凝土墩进行保护,并应满足监测设备安装与接线的要求。6.4.7 倾角计、加速度计应固定在边坡或支护结构及建(构)筑物表面上,安装方向应能反映监测对象变化。
20、6.4.8 裂缝计应垂直穿过裂缝,安装在主裂缝位置,拉绳应采用保护管进行保护;激光式裂缝计标靶应牢固稳定,且标靶面积不应小于 500 mm500 mm,并应符合下列规定:a)应牢固稳定的安装在基础上;b)应设置初始值,并保证拉伸和压缩方向的变形量程。6.4.9 支护结构应力计应安装在有代表性的工程部位,并考虑温度变化、混凝土收缩徐变的影响。6.4.10 土压力计安装应符合下列规定:a)受力面与所监测的压力方向垂直并紧贴被监测对象;b)埋设过程应采取措施保护土压力计;c)采用钻孔法埋设时,回填应均匀密实。6.4.11 锚杆(索)测力计与垫板之间应平整光滑,且测力计与垫板面垂直。6.4.12 雨量
21、计应保持承水器口、压敏(电)感应区水平安装,安装高度选定后,不得随意变动。6.4.13 土壤含水率计安装应符合下列规定:DB43/T 24482022 6 a)埋设前应获取监测点的初始含水率,埋设过程中应避免传感器折损;b)宜采用 35 个传感器一组,传感器间距宜400 mm,安装完成后采用原状土回填。6.4.14 地下水位观测管的管底应埋置于最低水位或最低允许水位之下 35 m,承压水水位监测管的滤管应埋置在所测含水层中。6.4.15 孔隙水压力计可采用钻孔法或压入法埋设,埋设前应浸泡饱和,排除透水石中的气泡;封口材料宜采用直径 10 mm20 mm 的干燥膨润土球,在进行孔隙水压力监测的同
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