边坡工程变形监测培训讲义

第九章边边坡工程变变形监测刘福臻测测绘教研研室边坡工程监监测的特点点、内容和和技术手段段一、边坡坡工程监测测的特点1．监测区域大大,涉及的岩土性质复复杂；2．监测的内内容相对较较多，主要有地面变形监监测和地下变形监监测，物理参数如应力等参参数监测，，环境因素如地下水、、天气、地地震因素的的监测；监测的工作作量大，工工种复杂，对于监测测人员而言言，必须是是多面手，，对于不同同的工作都都能适应。。3.边坡逐渐形形成，部分分监测点的的位置要随随之变动；；4．监测的周周期较长，一般不少少于2年或更长时时间，有时时是贯穿于于整个工程程建设过程程中。二、监测的的内容和方方法测降雨量测地温地震监测观测地下水水位观测孔隙水水压测泉流量测河水位地音量测测位移和沉沉降6.环境因素素5.水文4.应变3.地下变形形2.地声1.地表变形形监测内容容：位移和沉沉降监测方法法：1.简易观测测法2.设站观测测法3.仪表观测测法4.远程监测测法(一)简易观测测法人工观测测：地表表裂缝、、地面鼓鼓胀、沉沉降、坍坍塌；建建筑物变变形特征征；地地下下水位变变化、地地温变化化等现象象。简易测量量：在边边坡关键键裂缝处处埋设骑骑缝式简易观测测桩；在在建（（构）筑筑物裂缝缝上设简简易裂缝缝测量标记记；用途：用用于已有有滑动迹迹象的病病害边坡坡的监测测；从从宏观上上掌握崩崩塌、滑滑坡的变变形动态态及发展展趋势；；初步判定定崩滑体体所处的的变形阶阶段及中中短期滑滑动趋势势；仪仪表观观测的补补充。(二)设站观测测法要点：●在边坡体体上设立立变形观观测点（（成线状状、格网网状等））；●在变形区区影响范范围之外外稳定地地点设置置固定观观测站；；●用测量仪仪器定期期监测变变形区内内网点的的三维位位移变1．大地测测量法测二维水水平位移移：前方方交会法法（两方方向或三三方向））；双双边边距离交交会法。。测某个方方向的水水平位移移：视准准线法；；小角度度法；测测距法。。测垂直位位移：几几何水准准测量法法；精精密三三角高程程测量法法。优点：监监控面广广，能确确定边坡坡地表变变形范围围；量量程不不受限制制；能能观测测到边坡坡体的绝绝对位移移量。缺点：受受到地形形通视条条件限制制和气象象条件的的影响；；工工作量大大，工作作周期长长十；连连续续观测能能力较差差。2．GPS（全球定定位系统统）测量量法GPS的特点：：定位精精度可达达毫米级级优点：观观测点之之间无需需通视，，选点方方便；观观测测不受天天气条件件的限制制，可全全天候观观测；可可同同时测定定观测点点的三维维坐标和和速度；；在在测程大于于10km时，精密优优于光电电测距仪仪。缺点：价价格贵。。用途：地地形条件件复杂、、起伏大大或建筑筑物密集集、通通视条条件差的的边坡监监测。3．近景摄摄影测量量法优点：摄摄影（周周期性重重复摄影影）方便便，外业业省时省省力；能能同时获获得许多多观测点点的空间间位置。。缺点：精精度较低低。用途：崩崩滑体处处于速变变、剧变变阶段的的监测；；危危岩临空空陡壁裂裂缝变化化；滑滑坡地地表位移移量变化化速率较较大时的的监测。。(三)仪表观测测法特点：监监测的内内容丰富富，精度度高，测测程可调调，仪器器便于携携带；可可以避避免恶劣劣环境对对测试仪仪表的损损害；资资料直直观可靠靠，能连连续观测测。用途：适适用于中中、长期期监测内容：用用精密仪仪器仪表表对变形形斜坡进进行地表表及深部部的位移移、倾斜(沉降)动态，裂裂缝变化化及地声、应应力应变变等物理参参数与环境影影响因素素进行监监测。分类:按所采用用的仪表表可分为为机械式式仪表观观测法(简称机测法)和电子仪仪表观测测法(简称电测法)两类。(四)远程监测测法远程监测测法特点点：远距距离无线线传输。。优点：自自动化程程度高；；全全天候观观测；省省时时、省力力、安全全。缺点：传传感器质质量不过过关；仪仪器器的组装装工艺和和长期稳稳定性较较差；运运行行中故障障率高；；很很难适应应野外恶恶劣的监监测环境境；数数据传传输有中中断；数数据据可靠度度难以使使人置信信；价价格昂昂贵。（五）边坡工程程监测仪仪器简介介倾斜计示示意图位移计示示意图固定型倾倾斜计示示意图水压计量量测示意意图钻孔伸长长计示意意图倾斜计边坡工程监测测方案设计的的内容：●监测内容--测什么；●监测方法和仪仪器--怎么测；●施测部位和测测点布置--测哪里；●监测期限和频频度--何时测；●预警值及报警警制度等实施施计划--怎么办。一、监测设计计的原则监测项目选择择的原则：●一般以光学,机械和电子设设备为先后顺顺序选用设备备；●考虑经济上的的合理性；●不影响正常施施工及使用；；●能形成统一的的结论和简捷捷的报表。§监测方案设计计二、测点布点点原则监测点的布置置一般有以下下三个步骤:1、测线布置圈定主要的监监测范围；估估计主要要滑动方向,按滑动方向及及范围确定测测线；选选取典型断面面,布置测线；再再按测线线布置相应监监测点。2、监测网形成成:考虑平面及空空间的展布,各个测线按一一定规律形成成监测网；监监测网的的形成可能是是一次也可能能分阶段形成成；

监测测网的形成不不但在平面，，更重要的是是体现在空间间上的展布。。3、局部加强，，加深加密布布点:可能形成的滑滑动带；重重点监测部部位和可疑点点。说明：●对主滑方向和和范围明确的的边坡，测线线可采用十字字型布置；●测线十字型布布置时，深部部位移监测孔孔通常布设在在主滑方向上上；●对主滑方向和和范围不明确确的边坡，放放射型布置更更适用。●测线放射型布布置时，在不不同方向交叉叉布置深部位位移监测孔。。三、边坡工程程监测周期与与频率施工的初期爆破阶段：1次/1~2天，每次爆破破后监测1次；施施工阶段段：1~2次/周；(地表及地下位位移为主)运营阶段：1次/2月，雨季：1次/2月。变变形量增增大和变形速速率加快时：：加大监测频频次。正常情况下，，在爆破阶段段完成后监测测以地表及地地下位移为主主，一般在初初测时每日或或两日一次，，在施工阶段段3—7日一次，在施施工完成后进进入运营阶段段，且在变形形及变形速率率在控制的允允许范围之内内时一般以每每一个水文年年为一周期，，每两个月左左右监测一次次，雨季加强强到一个月一一次。§监测实施和监监测资料汇总总及分析一.监测工作的实实施1.地面位移监测测工作●地面选点及布布置●监测点制作●量测实施●资料汇总及报报表形成2.地下位移监测测和滑动面测测量●钻孔●元件埋设及初初始量测●量测实施●资料汇总及报报表形成3.环境因素监测测●地下水位长期期观测●降雨量统计●其它,如地温及地下下水浑浊程度度和化学组份份的变化及流流量等●声波测试●振动测试●其它测试的实实施二.监测资料汇总总及分析1.监测的报表●监测日报表；；●阶段性报表；；●监测总表。2.相关图件●各监测项目时时程曲线；●各监测项目的的速率时程曲曲线；●地表位移变形形矢量图和等等值线；●各监测项目在在各种不同工工况和特殊日日期变化发展展的形象图。。3.分析报告一般分析报告告中应含以下下内容：●工程地质背景景●施工及工程进进展情况●监测目的、监监测项目设计计和工作量分分布●监测周期和频频率●各项资料汇总总●曲线判断及结结论●数值计算及及分析●结论及建议议§9.6露天开采边边坡监测露天开采是是国内外矿矿山开采的的普遍形式式。露天矿矿边坡安全全和排土场场的安全至至关重要。。矿山边坡是是一种临时时性或半永永久性边坡坡,设计较为保保守。观测内容包包括：（1）边坡面上上移动值的的大小和分分布，移动动的过程和和规律；（2）滑动面位位置、形状状、滑体的的大小、滑滑动方向；；（3）边坡移动动对坡顶及及其附近各各种建筑物物的危害程程度；（4）加固措施施的效果。。主要平台:布设运输矿矿岩和设备备的运输平平台总体边坡角角:从最下部台台阶坡面的的坡趾到最最上部台阶阶坡面的坡坡肩的联线线的倾角.一、观测站站的设置1．观测线的的设置观测线由位位于同一直直线上的控控制点和工工作点组成成。控制点（基基准点）应布设在滑滑体外稳定定的地表或或边坡上；；工作点（变变形点）设置在滑体体上。每条观测线线至少设两两个控制点点，控制点点至第一个个工作点的的距离和控控制点间的的距离为50～100m。工作测点的的间距一般般为5～15m。在一个台阶阶上至少应应设两个测测点，分别别靠近坡顶顶、坡脚每个平台上上均应设置置观测点。。1-控制点2－工作点3－观测线露天矿边坡坡观测线的的布设观测站（变变形区域））应布置在工工程地质条条件较复杂杂地段。观测线的条条数取决于滑坡坡范围（监监测范围））的大小、、边坡岩石石力学性质质及地质条条件的复杂杂程度，至少三条。对特征点进行专门监监测，当发发现有移动动时，可在在其上、下下、左、右右增设观测测点，以便便准确确定定边坡移动动范围。水准基点不需要建立立严格统一一的高程控控制系统。。可以每2～3个台阶在非非移动区建建立一组，，每组不少少于3个点。为确定工作作点的矿区区统一高程值值，可用等外水准进行各组水水准基点间间的连测。。如果采用交交会法观测测，则观测测点的布设设可以更加加灵活，观观测线上也也可不布设设控制点。。1．导线法观测点埋设设10～15d后进行1）观测站的的控制点与与露天矿基基本控制网网点（平面面与高程））进行联测测，平面联联测工作可可按5”小三角或5”导线要求进行，，高程联测测按四等水准的要求进行行。2）观测站控控制点联测测后，即可可按露天矿矿I级导线和露露天矿I级高程测量量方法和精精度要求测测量，首次次观测需要要独立进行行两次，如如果两次测测量结果的的平面坐标标均符合露露天矿I级导线的精精度要求，，高程闭合合差均不大大于±（L为导线总长长，km），则取其其平均值作作为原始数数据。2.前方交会法法应使用J2级以上的经经纬仪以全全圆观测法法测定水平平角，水平平角测量的的各种限差差不能低于于四等三角角测量的限限差要求。。高程测量也也可以采用用三角高程测测量方法。二、露天矿矿边坡观测测方法（1）观测站联测测。（2）正常观测。警戒观测：若发现观观测点累计计下沉量达达20mm时，可认为为边坡开始始滑动，需需进行全面面观测。全全面观测包包括测点的的高程和平平面位置测测量。滑动期观测测：一般1－3个月进行一一次水准测测量，3－6个月进行一一次全面观观测。滑坡后观测测：包括观测测点平面位位置、高程程及滑体的的大小、滑滑落时间等等。并在滑滑坡区平面面图上表示示出滑动面面、裂缝位位置、凸起起、凹陷等等变形发生生的部位，，时间及有有关测量数数据。3．观测程序序三、边坡监监测的图件件与分析（1）测线剖面图图。剖面图比比例尺一般般为1：500，变形值比比例尺采用用1：20～1：50。（2）滑坡区平面面图。平面图比比例尺一般