邊坡工程監(jiān)測

1、第11章 邊坡工程監(jiān)測§11. 1概 述§1 1. 1. 1邊坡工程監(jiān)測的意義從巖土力學的角度來看，邊坡處治是通過某種結(jié)構(gòu)人為給邊坡巖土體施加一個外力作用或者通過人為改善原有邊坡的環(huán)境，最終使其達到一定的力學平衡狀態(tài)。但由于邊坡內(nèi)部巖土力學作用的復雜性， 從地質(zhì)勘察到處治設計均不可能完全考慮邊坡內(nèi)部的真實力學效應， 我們的設計都是在很大程度的簡化計算上進行的。為了反映邊坡巖土真實力學效應、檢驗設計施工的可靠性和處治

2、后的邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡工程防治監(jiān)測具有極其重要的意義。邊坡處治監(jiān)測的主要任務就是檢驗設計施工、 確保安全， 通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反演分析邊坡的內(nèi)部力學作用，同時積累豐富的資料作為其他邊坡設計和施工的參考資料。邊坡工程監(jiān)測的作用在于：(1)為邊坡設計提供必要的巖土工程和水文地質(zhì)等技術資料。(2)邊坡監(jiān)測可獲得更充分的地質(zhì)資料(應用側(cè)斜儀進行監(jiān)測和無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測等)和邊坡發(fā)展的動態(tài)，從而圈定可疑邊坡的不穩(wěn)定區(qū)段。(3)通過邊坡監(jiān)測， 確定不

3、穩(wěn)定邊坡的滑落模式， 確定不穩(wěn)定邊坡滑移方向和速度， 掌握邊坡發(fā)展變化規(guī)律，為采取必要的防護措施提供重要的依據(jù)。(4)通過對邊坡加固工程的監(jiān)測，評價治理措施的質(zhì)量和效果。(5)為邊坡的穩(wěn)定性分析、提供重要依據(jù)。邊坡工程監(jiān)測是邊坡研究工作中的一項重要內(nèi)容， 隨著科學技術的發(fā)展， 各種先進的監(jiān)測儀器設備、監(jiān)測方法和監(jiān)測手段的不斷更新，使邊坡監(jiān)測工作的水平正在不斷地提高。§11.1.2邊坡工程監(jiān)測的內(nèi)容與方法邊坡處治監(jiān)測包括施工安全

4、監(jiān)測、處治效果監(jiān)測和動態(tài)長期監(jiān)測。一般以施工安全監(jiān)測和處治效果監(jiān)測為主。施工安全監(jiān)測是在施工期對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果作為指導施工、反饋設計的重要依據(jù)，是實施信息化施工的重要內(nèi)容。施工安全監(jiān)測將對邊坡體進行實時監(jiān)控，以了解由于工程擾動等因素對邊坡體的影響，及時地指導工程實施、調(diào)整工程部署、安排施工進度等。在進行施工安全監(jiān)測時，測點布置在邊坡體穩(wěn)定性差，或工程擾動大的部位，力求形成完整的剖面，采用多種手段互相驗證和補

5、充。邊坡施工安全監(jiān)測包括地面變形監(jiān)測、地表裂縫監(jiān)測、 滑動深部位移監(jiān)測、 地下水位監(jiān)測、 孔隙水壓力監(jiān)測、 地應力監(jiān)測等內(nèi)容。 施工安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集原則上采用24h自動實時觀測方式進行，以使監(jiān)測信息能及時地反映邊坡體變形破壞特征，供有關方面作出決斷。如果邊坡穩(wěn)定性好，工程擾動小，可采用8～24h觀測一次的方式進行。邊坡處治效果監(jiān)測是檢驗邊坡處治設計和施工效果、判斷邊坡處治后的穩(wěn)定性的重要手段。一方面可以了解邊坡體變形破壞特征，另一方面

6、可以針對實施的工程進行監(jiān)測，例如，監(jiān)測預應力錨索應力值的變化、抗滑樁的變形和土壓力、排水系統(tǒng)的過流能力等，以直接了解工程實施效果。通常結(jié)合施工安全和長期監(jiān)測進行，以了解工程實施后，邊坡體的變化特征，為工程的竣工驗收提供科學依據(jù)。邊坡處治效果監(jiān)測時間長度一般要求不少于一年，數(shù)據(jù)采集時間間隔一般為7～10天，在外界擾動較大時，如暴雨期間，可加密觀測次數(shù)。邊坡長期監(jiān)測將在防治工程竣工后，對邊坡體進行動態(tài)跟蹤，了解邊坡體穩(wěn)定性變化特征。長期監(jiān)測

7、主要對一類邊坡防治工程進行。邊坡長期監(jiān)測一般沿邊坡主剖面進行，監(jiān)測點的布置少于施工安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測；監(jiān)測內(nèi)容主要包括滑帶深部位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測和地面變形監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集時間間隔一般為l0～15天。(3)儀器對施工安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測精度和靈敏度較高；(4)儀器在長期監(jiān)測中具有防風、防雨、防潮、防震、防雷等與環(huán)境相適應的性能；(5)邊坡監(jiān)測系統(tǒng)包括儀器埋設、數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸、數(shù)據(jù)處埋、預測預報等；(6)所采用的監(jiān)測儀器必須經(jīng)

8、過國家有關計量部門標定，并具有相應的質(zhì)檢報告；(7)邊坡監(jiān)測應采用先進的方法和技術，同時應與群測群防相結(jié)合；(8)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集盡可能采用自動化方式， 數(shù)據(jù)處理須在計算機上進行， 包括建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)和圖形處理系統(tǒng)、趨勢預報模型、險情預警系統(tǒng)等；(9)監(jiān)測設計須提供邊坡體險情預警標準。并在施工過程中逐步加以完善。監(jiān)測方須半月或l月一次定期向建設單位、 監(jiān)理方、 設計方和施工方提交監(jiān)測報告， 必要時， 可提交實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。§

9、11. 2邊坡的變形監(jiān)測邊坡巖土體的破壞， 一般不是突然發(fā)生的， 破壞前總是有相當長時間的變形發(fā)展期。 通過對邊坡巖土的體的變形量測， 不但可以預測預報邊坡的失穩(wěn)滑動， 同時運用變形的動態(tài)變化規(guī)律檢驗邊坡的處治設計的正確性。邊坡變形監(jiān)測包括地表大地變形監(jiān)測、地表裂縫位錯位移監(jiān)測、 地面傾斜監(jiān)測、 裂縫多點位移監(jiān)測、 邊坡深部位移監(jiān)測等項目內(nèi)容。 對于實際工程應根據(jù)邊坡具體情況設計位移監(jiān)測項目和測點。§11.2.1地表大地變形量

10、測地表大地變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測中常用的方法。地表位移監(jiān)測則是在穩(wěn)定的地段測量標準(基準點)， 在被測量的地段上設置若干個監(jiān)測點(觀測標樁)或設置有傳感器的監(jiān)測點， 用儀器定期監(jiān)測測點和基準點的位移變化或用無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測。地表位移監(jiān)測通常應用的儀器有兩類： 一是大地測量(精度高的)儀器， 如紅外儀、 經(jīng)緯儀、水準儀、 全站儀、 GPS等， 這類儀器只能定期的監(jiān)測地表位移， 不能連續(xù)監(jiān)測地表位移變化。當?shù)乇砻黠@出現(xiàn)裂隙及地表位移速度

11、加快時，使用大地測量儀器定期測量顯然滿足不了工程需要， 這時應采用能連續(xù)監(jiān)測的設備， 如全自動全天候的無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)等。 二是專門用于邊坡變形監(jiān)測的設備： 如裂縫計、 鋼帶和標樁、 地表位移伸長計和全自動無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)等。測量的內(nèi)容包括邊坡體水平位移、 垂直位移以及變化速率。 點位誤差要求不超過±2. 6～5.4mm， 水準測量每公里中誤差±1.0～ 1.5mm。 對于土質(zhì)邊坡， 精度可適當降低， 但要求水準測量