第8章边坡工程监测

第8章边坡工程监测8.1边坡工程监测概述1．监测区域大,涉及的岩土性质复杂；2．监测的内容相对较多，主要有地面变形监测和地下变形监测，物理参数如应力等参数监测，环境因素如地下水、天气、地震因素的监测；监测的工作量大，工种复杂，对于监测人员而言，必须是多面手，对于不同的工作都能适应。3.边坡逐渐形成，部分监测点的位置要随之变动；4．监测的周期较长，一般不少于2年或更长时间，有时是贯穿于整个工程建设过程中.甘肃舟曲泄流滩滑坡云南昭通头寨沟大滑坡重庆武隆滑坡著名的小江蒋家沟泥石流小江泥石流泥沙几乎堵断金沙江长江上游滑坡、泥石流灾害分布

嘉陵江上游

三峡库区

岷江上游

雅砻江下游

金沙江中下游

大渡河中下游

大小滑坡15万多处泥石流沟道万余条分布面积达10万多km2是水土流失的特殊形式，是长江流域河流泥沙的主要来源之一

白龙江、西汉水攀枝花至屏山区平均输沙模数大于2000t/（km2·a），其土地面积只占长江上游面积的12.8%，但多年平均输沙量却占宜昌站的41.4%小江流域

大小泥石流沟140条,直接输入长江的泥沙达3000万吨。三峡库区

271条泥石流沟，每年直接入江的泥石流物质超过1000万t，滑坡崩塌214处，总体积达13.5-15.0亿m3预警系统自1990年开始筹建以来，1991年系统基本建成并投入运行，已基本覆盖了长江上游滑坡、泥石流分布集中的区域和人口密度大、危害最为严重的地区。

截止目前，预警系统建有1个中心站（武汉长江委水土保持局），3个一级站（宜宾、武都、重庆），8个二级站（四川凉山，云南昭通，贵州毕节，甘肃舟曲、礼县，陕西略阳，重庆万州，湖北秭归），56个监测预警点和20个群测群防重点县。预警系统范围涉及到长江上游水土保持重点防治区的云、贵、川、甘、陕、鄂、渝等6省1市、14个地（州、市）、38个县（区），拥有300多名专业监测预警人员，监控面积达11.34万平方公里，保护着30万人和数十亿元固定资金的安全。预警系统已成为全国乃至全世界覆盖面最广、规模最大的山地灾害监控网络。

长江上游滑坡、泥石流预警系统

--分区分级管理中心站二级站预警点防灾减灾一级站短期预报群测群防站管理信息反馈信息反馈信息反馈技术报务业务指导预警系统贯彻执行“政府负责，站点预警；以点带面，群测群防“的工作方针，以站点为依托，广泛、深入地开展预警减灾知识宣传、普及、培训、咨询等工作，增强群众防灾减灾的意识，积极开展群测群防，成为当地防灾减灾的重要保障。据不完全统计，到2009年底，预警系统已成功地预报、防治和处理滑坡、泥石流险情278处，共避免4.35万人员伤亡，避免直接经济损失2.73亿多元财产损失，开展了5处滑坡泥石流治理试点工程。预警系统组建的当年1991年6月29日，就成功预报了湖北秭归鸡鸣寺滑坡。1992年7月20日，云南省昭通市熊家湾发生1500万方特大滑坡，由于乡民高定基等人及时报警，使56人幸免于难，两位村民得到表彰。

甘肃文县县城泥石流预警成功四川宁南县城泥石流预警成功滑坡泥石流监测8.2边坡工程监测方法与内容测降雨量测地温地震监测观测地下水位观测孔隙水压测泉流量测河水位

地音量测位移和沉降6.环境因素5.水文

4.应变3.地下变形

2.地声1.地表变形监测内容：位移和沉降序号监测内容监测方法监测仪器和仪表1地表位移、裂缝前方交会法、视准线法、水准法、测距三角高程法等经纬仪、水准仪、全站仪、自动全站仪等近景摄影测量法陆摄经纬仪等测缝法游标卡尺、测缝仪、伸缩自记仪等GPS法GPS接收机等2地下位移、裂缝测斜法测斜仪、多点倒锤仪、倾斜计等沉降法下沉仪、收敛仪、水准仪等重锤法重锤、坐标仪、水平位错计等测缝法三向测缝仪、位移计、伸长仪等3地声量测法声发射仪、地震仪等4应变应变计量测法管式应变计、位移计、滑动测微计等5地下水位水位自记仪法地下水位自记仪等孔隙水压力压力计量测法孔隙水压力计等河、库水位量测法水位标尺等泉流量量测法三角堰、量杯等6降雨量雨量计法雨量计、雨量报警器等地温记录仪法温度记录仪等地震地震仪法地震仪等监测方法：1.简易观测法2.设站观测法3.仪表观测法4.远程监测法(一)简易观测法人工观测：地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌；

建筑物变形特征；

地下水位变化、地温变化等现象。简易测量：在边坡关键裂缝处埋设骑缝式简易观测桩；

在建（构）筑物裂缝上设简易裂缝测量标记；

用途：用于已有滑动迹象的病害边坡的监测；

从宏观上掌握崩塌、滑坡的变形动态及发展趋势；

初步判定崩滑体所处的变形阶段及中短期滑动趋势；

仪表观测的补充。--常规观测裂缝观测法泥石流的断面观测法雨量观测滑坡监测的位移排桩法(二)设站观测法要点：●在边坡体上设立变形观测点（成线状、格网状等）；

●在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站；

●用测量仪器定期监测变形区内网点的三维位移变1．大地测量法

测二维水平位移：前方交会法（两方向或三方向）；

双边距离交会法。

测某个方向的水平位移：视准线法；小角度法；测距法。

测垂直位移：几何水准测量法；

精密三角高程测量法。

优点：监控面广，能确定边坡地表变形范围；

量程不受限制；

能观测到边坡体的绝对位移量。

缺点：受到地形通视条件限制和气象条件的影响；

工作量大，工作周期长十；

连续观测能力较差。

GPS的特点：定位精度可达毫米级

优点：观测点之间无需通视，选点方便；

观测不受天气条件的限制，可全天候观测；

可同时测定观测点的三维坐标和速度；

在测程大于10km时，精密优于光电测距仪。

缺点：价格贵。

用途：地形条件复杂、起伏大或建筑物密集、

通视条件差的边坡监测。

2．GPS（全球定位系统）测量法3．近景摄影测量法

优点：摄影（周期性重复摄影）方便，外业省时省力；

能同时获得许多观测点的空间位置。

缺点：精度较低。

用途：崩滑体处于速变、剧变阶段的监测；

危岩临空陡壁裂缝变化；

滑坡地表位移量变化速率较大时的监测。(三)仪表观测法

特点：监测的内容丰富，精度高，测程可调，仪器便于携带；

可以避免恶劣环境对测试仪表的损害；

资料直观可靠，能连续观测。用途：适用于中、长期监测内容：用精密仪器仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜(沉降)动态，裂缝变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因素进行监测。分类:按所采用的仪表可分为机械式仪表观测法(简称机测法)和电子仪表观测法(简称电测法)两类。(四)远程监测法远程监测法特点：远距离无线传输。

优点：自动化程度高；

全天候观测；

省时、省力、安全。

缺点：传感器质量不过关；

仪器的组装工艺和长期稳定性较差；

运行中故障率高；

很难适应野外恶劣的监测环境；

数据传输有中断；

数据可靠度难以使人置信；

价格昂贵。（五）边坡工程监测仪器简介

倾斜计示意图

位移计示意图

固定型倾斜计示意图

水压计量测示意图

钻孔伸长计示意图倾斜计边坡工程监测方案设计的内容：

●监测内容--测什么；

●监测方法和仪器--怎么测；

●施测部位和测点布置--测哪里；

●监测期限和频度--何时测；

●预警值及报警制度等实施计划--怎么办？§8.3边坡工程监测的设计一、监测设计的原则监测项目选择的原则：

●一般以光学,机械和电子设备为先后顺序选用设备；

●考虑经济上的合理性；

●不影响正常施工及使用；

●能形成统一的结论和简捷的报表。

监测点的布置一般有以下三个步骤:

1、测线布置

圈定主要的监测范围；

估计主要滑动方向,按滑动方向及范围确定测线；

选取典型断面,布置测线；

再按测线布置相应监测点。二、测点布点原则说明：

●对主滑方向和范围明确的边坡，测线可采用十字型布置；

●测线十字型布置时，深部位移监测孔通常布设在主滑方向上；

●对主滑方向和范围不明确的边坡，放射型布置更适用。

●测线放射型布置时，在不同方向交叉布置深部位移监测孔。2、监测网形成:

考虑平面及空间的展布,各个测线按一定规律形成监测网；

监测网的形成可能是一次也可能分阶段形成；

监测网的形成不但在平面，更重要的是体现在空间上的展布。

3、局部加强，加深加密布点:

可能形成的滑动带；

重点监测部位和可疑点。

施工的初期爆破阶段：1次/1-2天，每次爆破后监测1次施工阶段：1-2次/周；(地表及地下位移为主)

运营阶段：1次/2月，雨季：1次/2月变形量增大和变形速率加快时：加大监测频次。

正常情况下，在爆破阶段完成后监测以地表及地下位移为主，一般在初测时每日或两日一次，在施工阶段3-7日一次，在施工完成后进入运营阶段，且在变形及变形速率在控制的允许范围之内时一般以每一个水文年为一周期，每两个月左右监测一次，雨季加强到一个月一次。

三、边坡工程监测周期与频率§8.3监测实施和监测资料汇总及分析

1.地面位移监测工作●地面选点及布置；●监测点制作；●量测实施；●资料汇总及报表形成；

2.地下位移监测和滑动面测量●钻孔；●元件埋设及初始量测；●量测实施；●资料汇总及报表形成。

一.监测工作的实施3.环境因素监测●地下水位长期观测●降雨量统计●其它,如地温及地下水浑浊程度和化学组份的变化及流量等●声波测试●振动测试●其它测试的实施

一.监测工作的实施1.监测的报表●监测日报表（如表6－2）；●阶段性报表（如表6－3）；●监测总表（如表6－4）。二.监测资料汇总及分析

2.相关图件●各监测项目时程曲线（如图6-4）；●各监测项目的速率时程曲线；●地表位移变形矢量图（如图6-5）和等值线（如图6-6）；●各监测项目在各种不同工况和特殊日期变化发展的形象图（如图6-7，图6-8）

3.分析报告

一般分析报告中