边坡工程变形监测培训讲义

第九章边坡工程变形监测刘福臻测绘教研室边坡工程监测的特点、内容和技术手段一、边坡工程监测的特点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。二、监测的内容和方法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。(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。

2．GPS（全球定位系统）测量法

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。

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

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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。

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。§监测方案设计二、测点布点原则

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。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。

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。三、边坡工程监测周期与频率

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。§监测实施和监测资料汇总及分析一.监测络工作腥的实皮施1.地面位夏移监测余工作●地面态选点测及布受置●监测脉点制莫作●量测汗实施●资料汇泄总及报辨表形成2.地下艳位移统监测牺和滑眯动面渣测量●钻孔●元件鲜埋设地及初尺始量宇测●量测挥实施●资料汇额总及报氧表形成3.环境难因素惩监测●地下水耽位长期爪观测●降雨量锋统计●其它,如地温策及地下商水浑浊忙程度和叉化学组适份的变兰化及流临量等●声波串测试●振动爱测试●其它测午试的实担施二.监测脱资料例汇总扰及分搅析1.监测的极报表●监测暮日报怒表；●阶段性追报表；●监测双总表撒。2.相关滤图件●各监测京项目时认程曲线晕；●各监报测项咱目的令速率床时程但曲线减；●地表乏位移抖变形柳矢量盲图和落等值棵线；●各监赴测项误目在驱各种诵不同哀工况摩和特办殊日喊期变培化发场展的岸形象己图。3.分析性报告一般垒分析门报告滥中应滋含以听下内锻容：●工程地档质背景●施工及假工程进习展情况●监测目厕的、监军测项目料设计和散工作量得分布●监测周带期和频费率●各项资鸟料汇总●曲线择判断旨及结将论●数值仆计算滔及分咳析●结论及燥建议§9建.6露天开漆采边坡东监测露天颜开采牙是国芽内外貌矿山爽开采唯的普虾遍形荷式。姑露天论矿边贯坡安察全和帽排土夺场的衰安全已至关扎重要铺。矿山边毕坡是一踏种临时击性或半设永久性尸边坡,设计税较为咸保守清。观测置内容休包括痕：（1）边仁坡面椅上移斥动值浩的大剃小和悠分布拨，移册动的哈过程糕和规茎律；（2）滑动米面位置币、形状产、滑体繁的大小兄、滑动评方向；（3）边科坡移具动对充坡顶喝及其灵附近括各种裁建筑悬物的似危害亿程度布；（4）加固伏措施的群效果。主要找平台:布设运闸输矿岩破和设备型的运输但平台总体边逼坡角:从最记下部曲台阶旋坡面毯的坡乓趾到改最上尾部台损阶坡丝式面的妄坡肩晕的联纱线的唇倾角.一、观遍测站的序设置1．观测鲜线的设横置观测偿线由项位于惰同一床直线垫上的谊控制倒点和移工作者点组去成。控制点奸（基准芦点）应布劈燕设在歉滑体忌外稳采定的牺地表锯或边乘坡上努；工作执点（愧变形潜点）设置外在滑自体上况。每条搜观测述线至诞少设灿两个巾控制质点，芦控制稀点至卸第一父个工竞作点脱的距辱离和名控制祖点间位的距否离为50～10哨0m。工作量测点伸的间码距一映般为5～15勒m。在一个漫台阶上欢至少应交设两个和测点，孕分别靠项近坡顶茫、坡脚每个平组台上均寸应设置统观测点盟。1-控制绣点2－工婆作点3－观测爽线露天邮矿边衰坡观惹测线者的布卷设观测逗站（兴变形惊区域刻）应布置铁在工程仇地质条妙件较复鼻杂地段给。观测进线的氧条数取决于闲滑坡范邀围（监改测范围框）的大立小、边朱坡岩石响力学性突质及地拘质条件隆的复杂再程度，至少户三条。对特征点进行专供门监测滨，当发袜现有移幻玉动时，崭可在其衰上、下晕、左、猫右增设限观测点病，以便急准确确功定边坡唯移动范验围。水准基计点不需要拉建立严傻格统一终的高程贵控制系愿统。可沈以每2～3个台男阶在秤非移药动区丙建立尸一组规，每售组不蜓少于3个点。为确蔽定工驻作点切的矿吼区统一挥高程喇值，可用等外水臂准进行各扑组水准吵基点间酸的连测跌。如果采许用交会毙法观测乞，则观买测点的计布设可宵以更加贼灵活，昆观测线拳上也可凡不布设絮控制点向。1．导线凡法观测淡点埋绳设10～15串d后进行1）观聋测站背的控影制点挥与露腥天矿联基本转控制氏网点具（平启面与织高程夫）进埋行联绳测，烘平面宣联测鞭工作评可按5”小三尸角或5”导线要求扎进行避，高龙程联抛测按四等水董准的要求饺进行。2）观测各站控制雾点联测抢后，即楚可按露芹天矿I级导煎线和脖露天油矿I级高程局测量方友法和精叨度要求匠测量，姓首次观绣测需要烦独立进荐行两次尿，如果表两次测没量结果轨的平面桌坐标均库符合露砍天矿I级导线目的精度踪蝶要求，伍高程闭易合差均捉不大于±（L为导线郑总长，km），沈则取料其平湾均值岭作为萌原始斥数据辟。2.前方旗交会大法应使章用J2级以凤上的透经纬备仪以形全圆树观测液法测稼定水器平角电，水击平角父测量辫的各恋种限瞧差不档能低础于四堵等三驳角测越量的辅限差思要求狼。高程改测量掌也可该以采展用三角高正程测量方法。二、瓶露天易矿边牲坡观剥测方楼法（1）观测站肃联测。（2）正常观巴测。警戒观旱测：若发厦现观测昼点累计屋下沉量武达20m亏m时，桶可认显为边动坡开预始滑义动，真需进句行全锄面观汽测。跳全面弓观测早包括皂测点迟的高斜程和锋平面项位置资测量床。滑动期燃观测：一般1－3个月进峡行一次倍水准测平量，3－6个月尚进行互一次离全面养观测捎。滑坡食后观缘瑞测：包括对观测点断平面位倒置、高让程及滑父体的大衡小、滑烫落时间应等。并拒在滑坡遮区平面永图上表湖示出滑拾动面、辈裂缝位私置、凸闪起、凹泽陷等变荣形发生矩的部位赠，时间寇及有关笔测量数抗据。3．观堆测程盲序三、边秧坡监测善的图件矿与分析（1）测线剖卫面图。剖面杏图比例叮尺一般誉为1：500，变形俩值比例抽尺采用1：20～1：50。（2）滑坡区得平面图。平面予图比例内尺一般适采用1：500，移动打向量比址例尺采会用1：20～1：50。（3）个别具切有代表唐性的测剪点，需贫另绘赠位移或或移均动速卖度随叮时间乐的变逝化曲然线。1.观测时资料慎的图槐示测线资剖面妥图测区值平面再图2.滑落面挨及其确植定方法第一凶种情吸况，拉观测霸点的爆