边坡工程监测技术总结

第14章边坡工程监测主要内容概述监测内容与方法监测技术设计监测数据整理与分析边坡监测实例14.1概述监测目的（1）掌握边坡变形的大小和状态，评价边坡工程的稳定性；（2）为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据；（3）为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供各种假设和参数；（4）不断积累工程经验，提高边坡工程设计和施工的水平。14.2监测内容与方法

监测对象地表变形。包括边坡地表的二维或三维位移、危岩陡壁裂缝等；地下变形。包括边坡地下的二维或三维位移、危岩界面裂缝等；物理参数。包括应力应变和地声变化等；水文变化。包括河或库水位、地下水位、孔隙水压力、泉流量、水温等；环境因素。包括降雨量、地温、地震等。表14.1边坡工程施工监测的内容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我国目前的边坡监测方法，已由过去利用人工皮尺等简易工具的方法过渡到仪器仪表监测，并向自动化、高精度和远程监测发展。主要监测方法有：简易监测法、设站监测法、仪表监测法、远程监测法等。简易监测法采用简易工具和装置，监测和记录边坡地表的裂缝、鼓胀、沉降、坍塌以及地下水位、地温等变化情况，同时记录监测的时间和监测点的位置、变形形态等信息。在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易监测桩；在房屋、挡土墙、浆砌块石沟等建（构）筑物的裂缝处设置玻璃条、水泥砂浆片、纸片等；在陡坎、陡壁软弱夹层出露处埋设简易监测桩，采用标尺等长度量具进行测量；在岩石、陡壁裂缝处刻槽进行监测。图14-1简易监测工具和装置（a）设桩监测（b）设片监测（c）设尺监测（d）刻槽监测设站监测法在变形区外稳定的控制点上安置监测仪器，对边坡体上选埋的变形监测点进行定期监测，获得监测点的变形信息。为了保证变形监测成果的正确可靠，控制点作为监测基准，其稳定性应该首先得到保证，因为边坡的监测周期一般较长，因此应该定期地对控制网点进行观测，分析和评判其稳定状况。地表水平位移监测可以采用极坐标法、测角前方交会法、测边前方交会法、边角前方交会法、视准线法等方法。近景摄影测量法在地表水平位移监测中也有较多的应用；GPS已经在许多重要工程的变形监测中得到应用仪表监测法采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、裂缝相对变化、地声、应力应变和环境因素等。按采用的仪表可分为机械式仪表监测法（简称机测法）和电子仪表监测法（简称电测法），两种方法都具有仪器便于携带、监测精度高、测程可调、监测成果直观等优点，适用于边坡变形的中、长期监测。电测法一般采用二次仪表监测，将电子元件制作的传感器埋设于边坡变形部位，通过电子仪表测读，并将电信号转换成测读数据。电测法技术先进，仪表灵敏度高，监测内容广，但受环境的影响较大，因此，在选用电测仪表时要结合具体的监测环境，保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可靠性。地表和地下位移监测的仪器仪表主要有：多点位移计、收敛计、测缝计、沉降仪等。地下倾斜监测仪器主要有钻孔倾斜仪（活动式和固定式）、倾斜计、T字形倾斜仪、杆式倾斜仪及倒垂线五种。地下应力监测仪器主要有压应力计和锚索锚杆测力计等。环境因素监测仪器主要有雨量计、地下水位自记仪、孔隙水应力计、温度记录仪等，还有用于施工期间振动测量的测振仪器，由于仪器种类较多，一般根据实际监测工程的需要自制或选用。（a）多点钢丝型（b）岩石锚杆型1-钻孔，2-砂浆，3-岩石锚杆，4-钢管，5-端盖，6-黄铜塞，7-接头，8-测微表图14-2多点位移计示意图图14-3倾斜计示意图

倒垂线结构示意图

图14-5水压计埋设示意图

远程监测法利用电子仪表或GPS进行边坡的变形监测，能实现变形监测的全天候和连续化，实现变形监测数据的自动采集、存储、显示、打印，实现变形监测数据处理的自动化。远程监测也还存在一些问题需要研究和解决，如仪器仪表在野外恶劣环境下的稳定性和保护方法、传感器的质量、数据通讯和传输的方法及其可靠性、仪器仪表的费用投入等。14.3监测技术设计技术破设计乒前的陡准备崇工作（1）通逐过个泡人接谢触和快会议抗等形炎式，芬与建素设单卷位、铁设计尤单位右、施榨工单眉位、槐监理掘单位艰进行顽沟通淋和协研调，隶听取恋他们船对边段坡监信测的润意见核和要浪求。（2）收章集与接边坡手工程剃有关影的资味料，蓝如施耽工区技地形菜图、流工程沟地质随勘察拿报告房诚、边偏坡工三程设扮计图矿、边因坡变阿形控离制指蹦标、哭边坡庄工程市施工寺组织悬设计隶等，竹并组翼织监英测人讨员进膝行认仪真分中析和居研究员。（3）现端场踏做勘和衫调查拼，掌漏握监殊测区绕的地奥形和哑地质端特征茫，分晨析危为岩可浆能的概崩滑摄位置梦和边病坡可早能的问滑动匠方向正，根卖据监府测内激容考妥虑监液测点沫的布牢置和壳确定镜监测福方法剪等系介列问驼题。监测内乎容和方坑法的确切定监测版内容涨主要兰取决浇于工舞程的剥设计传要求堆、地招质条棕件、芹规模妥大小孙以及宾主管搭单位半的要轻求等轨；通过对厘边坡地途质背景丹与工况冤的深入道了解，饿初步确检定边坡茫变形的链范围、请方向和妇深度；本着逮少而闷精的猜原则因，既折要兼攻顾整瞒体，第更要简突出域重点遍，地嗓表和硬地下乐监测慨相结唐合，救几何户量和槽有关填物理走参数缺监测乐相结别合。在监秋测仪识器的肚选择滚方面澡，从待经济品因素帆和监章测成果果的租可靠该度方趣面考制虑，诊一般看以光怨学、雁机械佛和电提子设粉备为新先后财顺序鸭，考元虑光真学、铅机械讲和电抚子设茅备相零互结拴合。在确定抚具体的问监测技喇术和精绝度要求颗时，应深结合边谱坡工程穗的监测革项目、绿设计要乳求、监身测方法崇、监测房诚部位等沫要素，顾参考现限有的有言关技术矛规范和瓶规程。表14联.2前方帐交会哗法进开行滑洋坡、疫高边灵坡监跃测的音技术串要求方法测角前方交会测边前方交会边角前方交会点位中误差(mm)测角中误差（″）交会边长（m）交会角（˚）测距中误差（mm）交会边长（m）交会角（˚）测角中误差（″）测距中误差(mm)交会边长（m）交会角（˚）±3±1.0±1.8≤20030-120±2≤50070-110±1.8±2≤50040-14060-120±5±1.8±2.5≤25060-120±3≤50060-120±2.5±3≤70040-140注：要号求有多耽余观测。表14.峡3滑坡、聚高边坡律变形监拾测的精妇度监测对象监测项目位移量中误差（mm）备注平面高程施工期外部变形滑坡监测±5±5相对于工作基点高边坡稳定监测±3~5±5相对于工作基点裂缝±3±相对于观测线建筑物永久变形滑坡监测±0.5~3±3相对于工作基点高边坡稳定监测±0.5~3±3相对于工作基点裂缝±1相对于观测线外部支变形晒监测辜点的摊选埋首先应漏确定边诉坡体变液形监测隔的范围窝，在该拜范围中败确定边剧坡体的乞主要滑赢动方向腹，按变莫形范围描和主要成滑动方霜向确定扎测线，泪再按测睡线选择捐测点的美位置。测线可舍以采用将十字形慌或放射抄形等。税十字形优主要适缺用于变蚁形范围佣和主滑娘方向比炮较明确速的边坡灿；放射君形主要池适用于畜变形范线围和主椒滑方向粥不十分参明确的咏边坡。滑坡赖监测犯点宜血均匀才地布鲁设在旗滑动妖量较岭大、诊滑动趁速度醋较快字的轴岭线方逼向和饼滑坡睬前沿絮区，具滑坡帆范围吊内和剂范围到外较利为稳歇定的年部位质也应怀布设拖少量寇的监贪测点浊。高边坡绕稳定监链测点宜歪呈断面慎形式均连匀地布扑设在不片同的高造程面上佛。裂缝监塌测点应头选择有贫一定代驱表性的倦位置，羽布设在祝裂缝的刃两侧。（a）十字形布设右（b）放射毁形布设○测捆站×照准材点叹●超监辱测点图14代-6测线布范设示意高图监测期村限和频启率不同满的边草坡工逆程，楚由于锦边坡铅类型枪、规真模、覆所处扇阶段讽以及稀边坡撞变形俘速率退等不宗同，脚其监必测期胶限和河频率溜不尽曲相同杀。施工组阶段桶的边新坡监眨测贯漆穿边弊坡施托工的级全过拨程，乌即从倒边坡绞开挖茂或爆爆破前帜进行胞第一篮次监愧测，渴直到爷整个盆边坡垄结构畅施工诊和表斤面处辟理完普成，涉还要柿视变耀形情筑况适患当延岔长，盖边坡鸣规模血越大隐，施兰工时灿间越耻长，简监测司期限逆就越轰长。监测频在率受施邻工进度培、滑坡牢的活跃尚程度及蓄季节变始化等多隙种因素术影响；岩石边深坡在施惜工初期宁及大规盒模爆破美阶段，蒙一般以绕监测爆疮破振动唱为主，鸭该阶段鸟的监测黄频率一敢般结合追爆破工否程而定溪。在爆旋破完院成后责，以至地表直和地他下位榆移监端测为次主，并初测迁时一掉般1天监测1次或2天监测1次；施工股阶段3~7天监堆测1次；运营阶甚段，当焰变形及易变形速平率在控战制的允钥许范围鞭之内时敏，一般图以每一夫个水文朽年为一昆周期，甘雨季可通半个月亦或1个月监趋测1次，旱彼季可2个月冰左右耻监测1次；对于变锹形量增咽大和变膊形速率段加快的痛边坡，狐或遇到饼暴雨、箩地震、出解冻等她情况时抚，应加纹大监测鼠频率，让必要时1天监烧测1次。预警值刘和报警聚制度预警值湖的确定廉原则上遣是参照中现行规哥范和规套程的规悲定值、容设计预巧估值和蜓经验类收比值，忍从变形糠总量和阿变形速由率两方状面加以夸控制，唱但现行莲规范和漫规程的洽规定值挪很少。每次监鸭测时，冶密切观即察滑前仙出现的透征兆，停监测后睛应及时回整理有钉关数据任，绘制选监测点勒的滑动鬼曲线，栋当发现驻变形异伯常时，路应结合盼其它监垒测资料虽进行综胃合分析棚，必要并时及时视报警。报警可贱以采用伍在监测侵报表上窄做报警拣记号、防口头报浅警、书伐面报告侄报警相夕结合的扑形式。14摔.4监测数英据整理害与分析监测数视据整理边坡工把程监测旋内容较理多，监河测前应请根据不浅同的监巴测内容墓，设计贼各种不手同的外削业记录巧表格；记录表镇格的设板计以记继录和数艇据处理是的方便敌为原则狐；监测趁人员寇应在赌表格晨中记世录监彼测中手出现匠的或降观察叶到的浆异常宣情况习；为表兽明原渡始成可果的使真实孕性，悦记录秋表格弃中的结原始径数据铜不得观随意额更改福，必葡须更围改时条，应跃加以万说明劈燕。外业观炭测完成翼后，应册及时分爹类整理滩和检查煤外业观中测资料拢，进行字观测值屡的平均叶值等有改关计算筑。外业观蒙测成果挠应尽快荷进行计崖算处理望，求得峡未知数搏的最或离是值及桥其变形络量、变有形速率亚等，编炒制监测滚日报表袍或当期争的监测预技术报院告，并圆尽快提涌交有关苦部门。日报表秋中不但失要体现宁当期的贺监测结彩果，还务要体现绵当期与惕以往相只关成果尽的关系夏，方便姓其他单氧位或人劈燕员更直跑观地理集解和把寸握。表14.伤4边坡表层水富平位移尘监测报爸表首期爬观测袋时间富：..上期垮观测中时间纸：剖..本期观回测时间府：..测点部位X方向Y方向备注桩号马道本次位移（mm）位移速率（mm/d）累积位移（mm）本次位移（mm）位移速率（mm/d）累积位移（mm）TP/B1GP44+786122TP/B2GP44+836122注：1.本次位辛移=上期坐贺标-本期出坐标做；位剧移速艇率=本次位熟移/间隔冶天数愉；累屋积位闪移=首期坐互标-本期胞坐标艰。2.位移X方向他向下载游为肺“+”，Y方向向临时孤船闸截中心珍方向为“+”。3.位移速丛率预警吓值为mm东/d，累季积位矿移为辅mm，“红奥色”表哀示超过窑预警值阵。图14尸-7地表位姜移矢量棉图总结报阴告内容（1）工程医概况；（2）监波测内买容和爽控制厘指标愉；（3）监测浙点布置兽与埋设蓄方法；（4）监测悲仪器仪隐表、监咸测方法愤；（5）数场据处扔理方剑法、佳监测沟精度绵；（6）监轧测周燃期与棍频率汇；（7）各项昏监测成侵果汇总害表；（8）结合摆各项监霸测结果剥和有关学图件进誓行变形荐分析；（9）结六论与凯建议袜。监测结填果分析总结必阶段羞性的康累积朽位移乱、平长均位闲移速桃率，饼指出拜超过膛累积凡位移级和位遣移速敌率预轮警值牢的监裙测点昆点名鞭、部耳位和址时段圆；绘制公位移当矢量赞图和歌位移开随时翅间、邀深度驰、水参位等惨的变渗化曲超线，券根据绑位移中矢量够图描练述累英积位啊移的床方向别，根酷据变饲化曲伞线描工述位腔移的远变化跪过程们和变尘化趋咽势；描述位强移与影本响因素搜之间的踢关系，诱总结出拿一定的万特点和档规律，消得出一析定的结陆论，提走出一些闷对施工药具有一钟定指导晓意义的锁建议和荣意见。结合监泛测资料内进行有典关反分泪析和对兰数值计光算方法糊进行验途证；建立回漂归分析姿模型或衬其它数屋学模型猪对变形型进行超敌前预报片。14苏.5边坡监渔测实例工程概碑况某大型帽水利枢败纽工程梯由大坝系、水电稻站和通柔航建筑之物等组他成，具核有防洪惕、发电招和航运常等综合捷功能。大坝为仆混凝土览重力坝洞，发电胀厂房安籍装有多蕉台水轮递发电机似组，通让航建筑泼主要为压永久船通闸、升表船机及卷临时船垂闸。永久舅船闸暴为双寒线连毁续五磁级船徐闸，股可通嘴行万更吨级肿船队亭，升绍船机窜及临轮时船图闸为似单线能一级贞垂直葡升船果机和剩船闸领，可必通行300狂0吨级轮谎船。升船机键及临时腰船闸两袜侧为人徒工开挖寇的高边练坡，高坟边坡为岸花岗斑湾岩，在肝高边坡若的临空峰面上有输众多的技楔形体痛，这些蛋楔形体左的稳定训性取决系于相应服结构面然的产状集，不利福结构面救的组合小所形成娇的楔形衔体是边闷坡局部脑失稳的摊一大隐亲患。升船叫机北屡侧最还大开死挖边策坡高140励m，临奸时船冠闸南误侧最析大开贤挖边菜坡高86重m，其阿边坡狂规模笔是少点见的坊。对于买这种器深开梳挖和罢大面堆积卸稀荷的凡人工贝岩石粉高边腿坡，姥其稳桑定性床是所扩有相撤关工君程技纠术人穷员关魄心的怕重点欠问题塑。监测浴内容表层怒岩体违水平浅位移流和垂储直位竞移；深层水判平位移工和垂直券位移；马道映上出背露的敌断层去和裂蜡缝；边坡裂睬缝浅水掉位和地斯下水位扭；锚杆欺应力枕；边坡犁松弛叔范围湾等。测点晚埋设高边遵坡表降层岩胀体水倍平位忽移监誉测的般测量艘点分库为基崖准点闭、工埋作基鸡点、蛮监测墓点。远离撞施工怒区埋破设了10个稳暖定可皆靠的标基准尺点；离边坡蛮较近的关相对稳武定的地筋方埋设坊了28个工冈作基祖点榆；高边缴坡表慢层岩船体垂溉直位镜移监己测埋高设了2个基准吐