DB41∕T 1979-2020 地面沉降监测基岩标、分层标建设与验收技术规范.pdf
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1、ICS07.060D 14DB41河南省地方标准DB41/T 19792020地面沉降监测基岩标、分层标建设与验收技术规范2020 - 09 - 11 发布2020 - 12 - 11 实施河南省市场监督管理局发 布河南省地方标准公共服务平台DB41/T 19792020I目次前言.II引言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总则.25选址与设计.26地质勘探孔施工.67基岩标施工.88分层标施工.109附属设施建设.1110工程质量检验验收.13附录 A(资料性附录)基岩标、分层标建设用表(样式).19附录 B(资料性附录)基岩标、分层标结构示意图.21附录 C(资料性附
2、录)地质勘探孔施工组织设计编写要求.25附录 D(资料性附录)基岩标、分层标施工设计书编写要求.27附录 E(资料性附录)基岩标、分层标工程质量验收表(样式).29附录 F(资料性附录)基岩标、分层标工程竣工报告编写要求.33河南省地方标准公共服务平台DB41/T 19792020II前言本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准由河南省地质矿产勘查开发局提出并归口。本标准起草单位: 河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院、 河南省深部探矿工程技术研究中心、河南省地热能开发工程技术研究中心、河南省煤炭地质勘察研究总院。本标准主要起草人:王刚、张晗、景兆凯、于丽、张秋冬、赵
3、建粮、李莹、张梦瑶、郝学峰、燕青、任胜伟、郑栋材、范志勇、李利彬、杨翼飞、荣富强、杨战士、张予强、汪源典、张俊礼、潘虹宇、许一川、王盼盼、焦宇洋、张吉波。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 19792020III引言2012年2月,国务院批准了全国地面沉降防治规划(2011-2020年),北京、上海、天津、浙江、河北、河南、江苏、山东、山西等地陆续实施地面沉降监测工作。河南省内淮河流域、黄河流域及海河流域都有不同程度的地面沉降现象,年沉降量大于20 mm的区域超过1205.5 km2,局部年最大沉降量达77.2 mm/a。地面沉降对地铁、综合管廊等地下构筑物以及地表建(构)筑物都造成一定程
4、度的危害,实施地面沉降监测势在必行。基岩标、分层标是地面沉降监测工程的重要组成部分,也是实施地面沉降监测的必要手段。为规范地面沉降监测基岩标、分层标的建设与验收工作,特编制本标准。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 197920201地面沉降监测基岩标、分层标建设与验收技术规范1范围本标准规定了地面沉降监测基岩标、分层标建设与验收的术语和定义、总则、选址与设计、地质勘探孔施工、基岩标施工、分层标施工、附属设施建设及工程质量检验验收。本标准适用于地面沉降监测基岩标、分层标的建设与验收。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。
5、凡是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/T 12897国家一、二等水准测量规范GB/T 18314全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 50021岩土工程勘察规范GB/T 50027供水水文地质勘察规范DZ/T 0148水文水井钻探规程DZ/T 0154地面沉降水准测量规范DZ/T 0181水文测井工作规范DZ/T 0227地质岩心钻探规程DZ/T 0283地面沉降调查与监测规范DD 2006-02地面沉降监测技术要求3术语和定义GB/T 12897、DZ/T 0154、DZ/T 0283界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB
6、/T 12897、DZ/T 0154、DZ/T 0283、DD 2006-02中的某些术语和定义。3.1地面沉降因自然因素和人为活动引发松散地层压缩所导致的地面高程降低的地质现象, 包括在其发育过程中伴生的地裂缝现象。3.2地面沉降监测采取一定技术手段观测和分析地面沉降动态变化的工作。3.3地面沉降监测设施监测地面沉降动态的各类观测标志和设施,包括水准点、基岩标、分层标等观测标志和GNSS、地下水监测井等观测设施。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 1979202023.4基岩标固定在坚硬基岩或稳定地层上的地面水准观测标志。3.5分层标固定在不同深度松散土层分界面位置的地面水准观测标志。3
7、.6保护管设置在标体外侧用于隔离周围土层摩阻与水动力、 水化学环境及动态变化, 使引测标标杆不受干扰的保护设施。3.7标杆从完整基岩或被监测地层引伸至地面的引测装置。3.8扶正器安装在保护管与标杆间隙内,用于扶正标杆、增加其稳定性的导向装置。3.9主控项目建设与验收过程中对质量和使用功能起决定性作用的项目。3.10一般项目除主控项目以外的检验项目。4总则4.1基岩标、分层标建设与验收的内容包括:选址与设计、地质勘探孔施工、基岩标施工、分层标施工及附属设施建设。4.2基岩标、分层标建设应遵循先设计后建设的原则,同一场地应先施工地质勘探孔,再施工基岩标、分层标。4.3设计一经批准,应严格遵照执行。
8、因特殊情况需要进行设计变更的应报原设计审批机构批准。4.4基岩标、分层标的设计与施工应由一定经验的单位和技术人员承担,并执行监理监督制度。4.5基岩标是地面沉降监测的基准点,应具有牢固性、稳定性。4.6分层标应能够反应目标土层竖直方向上的动态变化,具有灵敏性、可靠性、代表性。4.7同一场地同时建设基岩标和分层标时应分别进行设计,并考虑两者施工配合与相互影响。4.8基岩标、分层标的设计单位在施工前应向施工单位进行技术交底,后期参加竣工验收。4.9基岩标、分层标建设信息应按照统一格式进行信息化管理。基岩标、分层标的基本信息情况表可参照附录 A 中表 A.1、表 A.2 填写。4.10地质勘探孔施工
9、宜全孔取心, 物探测井辅助, 以准确鉴别、 划分地层, 岩土分类与描述按 GB 50027执行。4.11基岩标、分层标是进行地面沉降监测的基础性设施,建成后应加强保护,避免被损坏,保证其长期性、连续性、可靠性。5选址与设计河南省地方标准公共服务平台DB41/T 1979202035.1场址确定5.1.1选址应符合国家、省、市等各级政府的相关规划。5.1.2选址应在充分收集区域地层结构、地质构造、地震、环境地质、测量控制网等有关资料和野外踏勘的基础上进行比选,科学论证。基岩标场地应稳定、可靠,分层标场地应能够代表区域地面沉降特性。5.1.3选址应根据地形地貌、周边环境、道路交通、通讯、施工要求等
10、条件,选取方便施工、监测和运行维护的建设场地。5.1.4选址应考虑区域内已建和在建的基岩标、分层标和其他监测网情况综合确定,合理布置,避免重复建设,用于特定项目或有特殊用途的例外。5.2基岩标、分层标的布设5.2.1基岩标布设原则如下:a)应避开断裂构造和古河道, 标底宜建在稳定基岩上, 也可建在区域沉降地层之下的稳定地层中;b)无稳定基准点的地面沉降区,基岩标布设不宜少于 2 个,有条件时应增设。5.2.2分层标布设应符合下列要求:a)应根据地面沉降易发性、地面沉降分布规律、分布范围、地层结构、危害程度及监测目的、特殊工程监测需要等确定分层标布设位置、层位与数量;b)分层标布设时附近应有可参
11、照的基岩标,必要时根据需要布设基岩标;c)单组分层标的平面位置应结合建设用地面积和形状布设, 宜优先布设呈扇形且各标等距离分布在圆弧上,圆心为测站位置,圆半径宜在 4 m10 m 之间。当受场地条件限制时,也可布设成矩形、线形等形状,单标最小间距不小于 4 m。5.3地质勘探孔设计5.3.1设计原则如下:a)没有详细地质资料或地质条件复杂的场地应布设地质勘探孔;b)应能够准确查明建标场地的地层结构,满足建标设计对深度的要求;c)孔位距离建标点不宜大于 20 m,且不影响基岩标、分层标的建设施工;d)有利于钻探取心、岩心保存及岩心标本制作,用于物探测井时需满足测井要求;e)设计应符合 DZ/T
12、0227 相关要求。5.3.2设计应包括以下内容:孔径、孔深、垂直度、取心率及岩心保存等方面的相关要求。5.3.3设计技术要求如下:a)钻孔直径宜 73 mm108 mm,且满足岩土样品测试要求,有特殊目的的钻孔满足功能要求;b)钻孔深度应超过建标深度不小于 5 m;c)钻孔垂直度偏差应不大于 0.5;d)同一建标场地的地质勘探孔可以重复利用, 地质条件或水文地质条件复杂的场地宜逐个进行勘探设计。5.3.4钻探取心应符合下列规定:a)缺乏地质资料的区域代表性监测标应进行全孔取心;b)一般性监测标宜进行全孔取心;c)具有满足建标要求的地质资料时,地质勘探孔取心标准可以适当降低;d)取心率满足 D
13、Z/T 0148 相关要求,区域代表性地层应取缩减样制作岩心标本;e)主要沉降层和建标层等重要层位应取样进行物理力学指标测试和颗粒分析等岩土测试。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 1979202045.4基岩标设计5.4.1设计原则如下:a)应根据地面沉降监测网分布情况进行布设,且有利于建成后的使用;b)有利于提高沉降监测的精度;c)结构简单、可靠、耐久,具有良好的稳定性。5.4.2设计应包括以下内容:a)工程概况应包含:项目来源、地理位置、地质条件、目的与任务等;b)标孔设计应包括:标孔直径、标孔深度、垂直度、保护管直径与深度、扶正器结构与数量要求、固井结构与固井施工技术要求;c)物探
14、测井;d)标体设计应包括:标头结构、标杆直径、标杆长度、变径情况、扶正器结构与数量、建标位置、标底结构与标底浇筑技术要求,标体结构可参照附录 B 中图 B.1;e)监测装置安装与调试;f)附属设施与保护设施;g)检验与验收;h)基岩标及附属设施的维护与管理。5.4.3设计技术要求如下:a)标底埋入稳定基岩或稳定地层内不小于 5 m,保护管应进入稳定基岩或稳定地层不小于 2 m,确保引测标杆不受干扰;b)标孔开孔直径不宜小于 450 mm,终孔直径不宜小于 168 mm;c)标孔竖直, 每 50 m 顶角偏差不大于 0.2, 深度 300 m 以内的标孔终孔顶角不大于 1.0, 300 m500
15、 m 标孔终孔顶角不大于 1.5,深度大于 500 m 的标孔终孔顶角不大于 2.0;d)保护管应圆滑顺直, 其直径与壁厚应根据基岩埋深和标杆及扶正器的规格确定, 管材每米弯曲度不应大于 1 mm,壁厚误差不得大于10%。宜采用无缝钢管或石油套管,丝扣连接方式,管外扶正器垂直间距不宜大于 30 m;e)保护管顶设置副标头,材质宜采用不锈钢,直径不宜小于 12 mm,顶部制成半球弧形;f)标杆与保护管之间应设置滚轮式扶正器,结构可参照附录 B 中图 B.2。扶正器固定在标杆上,竖向间距 5 m8 m,扶正器滚轮外缘与保护管内壁间隙 5 mm6 mm;g)标杆宜采用 J55 石油套管,直径 42
16、mm89 mm,宝塔形结构,长度按照九五分割原则,管箍丝扣连接方式;h)标底和标头宜采用不锈钢材料,标头长度宜为 400 mm500 mm,高出保护盖不宜小于 100 mm,顶部应嵌入半球弧形铜质或不锈钢的金属水准标志, 直径不宜小于 35 mm, 并刻有基岩标标识;i)标底牢固稳定,且嵌固段上顶面应低于保护管底部至少 100 mm。5.5分层标设计5.5.1设计原则如下:a)应在详细调查区域地面沉降背景的基础上进行,有针对性设计监测目的层和监测项目;b)根据监测对象、水文地质、环境地质等要素对分层标进行全面设计,内容应齐全、具体、科学、适用;c)为保证监测效果,分层标结构可以根据钻探取心揭露
17、的地质情况进行调整或变更;d)因地制宜,科学设计,具有高度的灵敏性,能客观反映土层变形的微量变化;e)可以全面反映区域地面沉降的特征。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 1979202055.5.2设计内容如下:a)工程概况应包含:项目来源、地理坐标、地质条件、地面沉降形成机理、监测目的层、监测项目等;b)标孔设计应包括:标孔直径、标孔深度、垂直度要求、保护管深度与结构、伸缩管结构与施工技术要求;c)物探测井;d)标体设计应包括:标头与标杆结构、水位和孔隙水压力监测管结构、扶正器结构与数量、建标位置、标底插钎结构与压标技术要求;e)附属设施建设;f)检验与验收;g)分层标及附属设施维护与管
18、理。5.5.3设计技术要求如下:a)分层标结构宜采用保护管保护、石油套管标杆、滚轮式扶正器、标底配有滑筒、插钎及护管托盘的标型,结构型式可参照附录 B 中图 B.3,插钎结构可参照附录 B 中图 B.4;b)相邻分层标水平间距不宜小于 4 m;c)钻孔垂直度同 5.4.3c)要求;d)保护管材质同 5.4.3d)要求,底部安装滑筒装置,并应根据地层特征调整保护管底部与标底的合理间距,宜在 400 mm1000 mm 之间;e)保护管、标底插钎应下到预定埋设深度,深度误差不应大于1;f)标杆的材质与连接方式同 5.4.3d)相关要求,标杆结构满足下列要求:1)埋设深度小于 50 m 的浅式分层标
19、,可采用上、下同径的标杆;2)埋设深度 50 m150 m 的分层标,宜采用“双宝塔”结构,并按九五分割原则设置;3)埋设深度大于 150 m 的分层标,宜采用“三宝塔”结构,各级按九五分割原则设置。g)标头、标底插钎的材质、规格同 5.4.3h)相关要求,标头顶部刻有分层标标识;h)标底插钎采用压入方式,压标深度应大于插钎的长度。5.6物探测井设计5.6.1基岩标、分层标标孔均应进行物探测井工作,按照 DZ/T 0181 执行。5.6.2物探测井宜采用视电阻率测井方法,地质条件复杂、有特殊监测要求的分层标可根据需要增加其他测井方法。5.6.3及时进行井径测量、井斜测量,井斜测量的点间距不宜大
20、于 5 m,井斜变化较大时(顶角差大于 1,方位角大于 10)应加密测点。5.6.4测井电缆应做刻度标记,标记间距不宜大于 10 m,用钢尺一次丈量,误差应小于5 mm。5.6.5用于物探测井的基岩标、分层标标孔(勘探孔)应满足测井要求。5.6.6物探测井报告编写应包括如下内容:a)项目名称、任务来源、测井任务、工作期限、区域地质、完成的工作量及主要地质效果;b)地质勘探情况;c)测井的方法、工序流程及技术措施;d)测井工作质量评定;e)测井成果解释的依据和应用情况;f)本次测井工作的经验、教训及建议;g)附钻孔测井综合成果图及其他有关图表。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 197920
21、2065.7附属设施设计5.7.1设计原则如下:a)有利于提高监测自动化;b)有利于后期监测与维护;c)附属设施包括标房、保护箱、窨井及防护围栏;d)有条件的应建设专门的标房,没有条件建设标房的应设置地面保护箱(窨井)和防护围栏对基岩标、分层标进行有效保护。5.7.2标房设计满足以下规定:a)标房的面积不宜小于 100 m2、房屋的净高不宜低于 3.5 m;b)标孔与墙体之间的距离不小于 1.0 m;c)标房应设置门窗,窗户的通风及透光等应满足观测的需要;d)室内应设置照明装置,在醒目位置布置项目总体展示牌和单项标识牌;e)标房外侧醒目位置应设置监测标专用标志牌,房顶设置避雷装置。5.7.3保
22、护箱(窨井)和防护围栏设计满足以下规定:a)保护箱(窨井)尺寸应满足基岩标、分层标保护及监测仪器、传输设备、电源的安装要求;b)保护箱应进行防锈防腐处理,宜采用不锈钢材质,窨井应进行防水防渗处理;c)保护箱应对称设置 2 扇门,以便于观测工作,门上设置锁具;d)地下窨井井盖应采用钢化玻璃,强度满足上部荷载要求,防水满足要求,边缘设置专用锁具;e)防护围栏应封闭设置于基岩标、分层标保护箱(窨井)的四周,高度不低于 1.5 m,围栏距离保护箱(窨井)最近距离不宜小于 0.5 m;f)防护围栏宜采用塑钢材质,其它材质应进行防锈防腐处理;g)防护围栏合适位置设置带锁的门,门的材质不低于栏杆材质。6地质
23、勘探孔施工6.1施工准备6.1.1施工组织内容如下:a)施工前做好准备工作,编制地质勘探孔施工组织设计,内容与格式参照附录 C,明确施工相关责任人,应设置机长、钻探技术负责、记录员和安全员;b)建立质量和安全保障体系;c)每个作业班组设置作业岗位人员,各负其责,分工协作;d)建立健全各种规章制度,主要包括以下内容:1)岗位责任制;2)技术交底制度;3)安全操作制度;4)机具维护维修制度;5)班前班后交接班制度。6.1.2场地准备工作如下:a)详细踏勘场地,查明满足施工的各项条件,协调好各方面关系;b)做好场地平整、施工道路整修、接通水电、开孔护口、安全维护、安全警示;c)做好塔基修建、设备安装
24、调试、转盘水平及主动钻杆垂直度校验等工作;d)准备好钻探班报表、野外编录表、岩心箱、岩心标签等。河南省地方标准公共服务平台DB41/T 1979202076.1.3采取有效环境保护措施,控制施工造成的环境污染。6.2钻进施工6.2.1钻进施工要求如下:a)孔位控制:按照设计位置测量定位,定位偏差不大于 1 m;b)进尺控制:为保证岩心采取率,严格控制回次进尺。在粘性土中,回次进尺不宜超过 2 m,粉土、饱和砂土中,回次进尺不宜超过 1 m,在预计地层分界线及建标层位,回次进尺不宜超过0.5 m;c)在岩层中钻进时,软质岩层中,回次进尺不宜超过 2 m,破碎岩石或软弱夹层中,回次进尺宜为 0.5
25、 m0.8 m;d)岩心管长度不宜超过 4 m,严禁超管钻进;软、流塑地层宜采用钢丝钻头、阀门式钻头钻进,提高岩心采取率;e)泥浆维护:按照相关规程加强对泥浆的维护管理,泥浆参数控制在规定范围内;f)按照钻探顺序和回次摆放岩心;g)钻探施工中按要求填写班报表、野外编录表、钻探日志等。6.2.2原始资料记录要求如下:a)做好钻孔各项原始资料的记录与整理工作,当天及时记录并完成整理;b)各项原始资料由专人负责,提交的班报资料应真实、准确、工整,严禁篡改钻孔原始资料及数据;c)岩心标签分为回次标签和分层标签,应准确反映地层垂向变化和地质分层情况;d)发生钻探事故时根据实际情况客观、准确填写事故处理记
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