邊坡工程監(jiān)測(cè)

1、第11章 邊坡工程監(jiān)測(cè)§11. 1概 述§1 1. 1. 1邊坡工程監(jiān)測(cè)的意義從巖土力學(xué)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(gè)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(dá)到一定的力學(xué)平衡狀態(tài)。但由于邊坡內(nèi)部巖土力學(xué)作用的復(fù)雜性， 從地質(zhì)勘察到處治設(shè)計(jì)均不可能完全考慮邊坡內(nèi)部的真實(shí)力學(xué)效應(yīng)， 我們的設(shè)計(jì)都是在很大程度的簡(jiǎn)化計(jì)算上進(jìn)行的。為了反映邊坡巖土真實(shí)力學(xué)效應(yīng)、檢驗(yàn)設(shè)計(jì)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(cè)具有極其重要的意義。邊坡處治監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)就是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)施工、 確保安全， 通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反演分析邊坡的內(nèi)部力學(xué)作用，同時(shí)積累豐富的資料作為其他邊坡設(shè)計(jì)和施工的參考資料。邊坡工程監(jiān)測(cè)的作用在于：(1)為邊坡設(shè)計(jì)提供必要的巖土工程和水文地質(zhì)等技術(shù)資料。(2)邊坡監(jiān)測(cè)可獲得更充分的地質(zhì)資料(應(yīng)用側(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)和無線邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)等)和邊坡發(fā)展的動(dòng)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(cè)， 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(hù)措施提供重要的依據(jù)。(4)通過對(duì)邊坡加固工程的監(jiān)測(cè)，評(píng)價(jià)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(cè)是邊坡研究工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容， 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 各種先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備、監(jiān)測(cè)方法和監(jiān)測(cè)手段的不斷更新，使邊坡監(jiān)測(cè)工作的水平正在不斷地提高。§11.1.2邊坡工程監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與方法邊坡處治監(jiān)測(cè)包括施工安全

4、監(jiān)測(cè)、處治效果監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。一般以施工安全監(jiān)測(cè)和處治效果監(jiān)測(cè)為主。施工安全監(jiān)測(cè)是在施工期對(duì)邊坡的位移、應(yīng)力、地下水等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果作為指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是實(shí)施信息化施工的重要內(nèi)容。施工安全監(jiān)測(cè)將對(duì)邊坡體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以了解由于工程擾動(dòng)等因素對(duì)邊坡體的影響，及時(shí)地指導(dǎo)工程實(shí)施、調(diào)整工程部署、安排施工進(jìn)度等。在進(jìn)行施工安全監(jiān)測(cè)時(shí)，測(cè)點(diǎn)布置在邊坡體穩(wěn)定性差，或工程擾動(dòng)大的部位，力求形成完整的剖面，采用多種手段互相驗(yàn)證和補(bǔ)

5、充。邊坡施工安全監(jiān)測(cè)包括地面變形監(jiān)測(cè)、地表裂縫監(jiān)測(cè)、 滑動(dòng)深部位移監(jiān)測(cè)、 地下水位監(jiān)測(cè)、 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)、 地應(yīng)力監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。 施工安全監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集原則上采用24h自動(dòng)實(shí)時(shí)觀測(cè)方式進(jìn)行，以使監(jiān)測(cè)信息能及時(shí)地反映邊坡體變形破壞特征，供有關(guān)方面作出決斷。如果邊坡穩(wěn)定性好，工程擾動(dòng)小，可采用8～24h觀測(cè)一次的方式進(jìn)行。邊坡處治效果監(jiān)測(cè)是檢驗(yàn)邊坡處治設(shè)計(jì)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(duì)實(shí)施的工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如，監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)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(shí)施效果。通常結(jié)合施工安全和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)進(jìn)行，以了解工程實(shí)施后，邊坡體的變化特征，為工程的竣工驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù)。邊坡處治效果監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度一般要求不少于一年，數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔一般為7～10天，在外界擾動(dòng)較大時(shí)，如暴雨期間，可加密觀測(cè)次數(shù)。邊坡長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)將在防治工程竣工后，對(duì)邊坡體進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，了解邊坡體穩(wěn)定性變化特征。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

7、主要對(duì)一類邊坡防治工程進(jìn)行。邊坡長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)一般沿邊坡主剖面進(jìn)行，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置少于施工安全監(jiān)測(cè)和防治效果監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括滑帶深部位移監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)和地面變形監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔一般為l0～15天。(3)儀器對(duì)施工安全監(jiān)測(cè)和防治效果監(jiān)測(cè)精度和靈敏度較高；(4)儀器在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)中具有防風(fēng)、防雨、防潮、防震、防雷等與環(huán)境相適應(yīng)的性能；(5)邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括儀器埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸、數(shù)據(jù)處埋、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等；(6)所采用的監(jiān)測(cè)儀器必須經(jīng)

8、過國(guó)家有關(guān)計(jì)量部門標(biāo)定，并具有相應(yīng)的質(zhì)檢報(bào)告；(7)邊坡監(jiān)測(cè)應(yīng)采用先進(jìn)的方法和技術(shù)，同時(shí)應(yīng)與群測(cè)群防相結(jié)合；(8)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集盡可能采用自動(dòng)化方式， 數(shù)據(jù)處理須在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行， 包括建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)和圖形處理系統(tǒng)、趨勢(shì)預(yù)報(bào)模型、險(xiǎn)情預(yù)警系統(tǒng)等；(9)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)須提供邊坡體險(xiǎn)情預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。并在施工過程中逐步加以完善。監(jiān)測(cè)方須半月或l月一次定期向建設(shè)單位、 監(jiān)理方、 設(shè)計(jì)方和施工方提交監(jiān)測(cè)報(bào)告， 必要時(shí)， 可提交實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。§

9、11. 2邊坡的變形監(jiān)測(cè)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(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的變形發(fā)展期。 通過對(duì)邊坡巖土的體的變形量測(cè)， 不但可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)邊坡的失穩(wěn)滑動(dòng)， 同時(shí)運(yùn)用變形的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律檢驗(yàn)邊坡的處治設(shè)計(jì)的正確性。邊坡變形監(jiān)測(cè)包括地表大地變形監(jiān)測(cè)、地表裂縫位錯(cuò)位移監(jiān)測(cè)、 地面傾斜監(jiān)測(cè)、 裂縫多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)、 邊坡深部位移監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目?jī)?nèi)容。 對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)根據(jù)邊坡具體情況設(shè)計(jì)位移監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)。§11.2.1地表大地變形量

10、測(cè)地表大地變形監(jiān)測(cè)是邊坡監(jiān)測(cè)中常用的方法。地表位移監(jiān)測(cè)則是在穩(wěn)定的地段測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)(基準(zhǔn)點(diǎn))， 在被測(cè)量的地段上設(shè)置若干個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(觀測(cè)標(biāo)樁)或設(shè)置有傳感器的監(jiān)測(cè)點(diǎn)， 用儀器定期監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的位移變化或用無線邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。地表位移監(jiān)測(cè)通常應(yīng)用的儀器有兩類： 一是大地測(cè)量(精度高的)儀器， 如紅外儀、 經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、 全站儀、 GPS等， 這類儀器只能定期的監(jiān)測(cè)地表位移， 不能連續(xù)監(jiān)測(cè)地表位移變化。當(dāng)?shù)乇砻黠@出現(xiàn)裂隙及地表位移速度

11、加快時(shí)，使用大地測(cè)量?jī)x器定期測(cè)量顯然滿足不了工程需要， 這時(shí)應(yīng)采用能連續(xù)監(jiān)測(cè)的設(shè)備， 如全自動(dòng)全天候的無線邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 二是專門用于邊坡變形監(jiān)測(cè)的設(shè)備： 如裂縫計(jì)、 鋼帶和標(biāo)樁、 地表位移伸長(zhǎng)計(jì)和全自動(dòng)無線邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。測(cè)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(diǎn)位誤差要求不超過±2. 6～5.4mm， 水準(zhǔn)測(cè)量每公里中誤差±1.0～ 1.5mm。 對(duì)于土質(zhì)邊坡， 精度可適當(dāng)降低， 但要求水準(zhǔn)測(cè)量