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监测技术设计技术设计前的准备工作（1）通过个人接触和会议等形式，与建设单位、设计单位、施工单位、监理单位进行沟通和协调，听取他们对边坡监测的意见和要求。（2）收集与边坡工程有关的资料，如施工区地形图、工程地质勘察报告、边坡工程设计图、边坡变形控制指标、边坡工程施工组织设计等，并组织监测人员进行认真分析和研究。（3）现场踏勘和调查，掌握监测区的地形和地质特征，分析危岩可能的崩滑位置和边坡可能的滑动方向，根据监测内容考虑监测点的布置和确定监测方法等系列问题。监测内明容和方渣法的确漏定监测易内容毅主要彻取决刺于工仇程的百设计龟要求身、地何质条创件、朝规模哑大小弱以及躲主管津单位继的要颈求等输；通过胆对边桐坡地欢质背搅景与铅工况芳的深圈入了芹解，剖初步娃确定横边坡感变形查的范窑围、宇方向局和深两度；本着恰少而怀精的贫原则浆，既率要兼崖顾整刃体，尾更要葛突出乌重点盯，地拘表和袋地下土监测院相结钩合，天几何黎量和粘有关粒物理闹参数邀监测砍相结朵合。在监测走仪器的莫选择方击面，从辉经济因顷素和监幸测成果塘的可靠轮度方面刮考虑，崖一般以醒光学、靠机械和讽电子设校备为先本后顺序经，考虑虽光学、饭机械和柱电子设决备相互太结合。在确定枯具体的州监测技命术和精景度要求保时，应唤结合边惭坡工程早的监测惯项目、场设计要落求、监疏测方法氏、监测童部位等雾要素，虽参考现浪有的有数关技术桶规范和劈燕规程。表14.蜓2前方交槽会法进径行滑坡酷、高边悬坡监测僚的技术体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：捡要求嘱有多照余观拘测。表14.没3滑坡、的高边坡肃变形监爪测的精贪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相对于观测线外部轧变形狗监测筑点的秧选埋首先应字确定边尤坡体变余形监测妈的范围蹲，在该各范围中戒确定边丹坡体的艺主要滑悦动方向逐，按变蜘形范围镰和主要捞滑动方扭向确定狗测线，呜再按测充线选择辉测点的遗位置。测线可委以采用断十字形围或放射因形等。舒十字形阴主要适夜用于变盆形范围膏和主滑蒸方向比据较明确闷的边坡床；放射轮形主要公适用于掀变形范稼围和主迅滑方向磁不十分截明确的江边坡。滑坡监锻测点宜瘦均匀地耀布设在馋滑动量锯较大、线滑动速吐度较快埋的轴线脂方向和冬滑坡前优沿区，却滑坡范偷围内和部范围外励较为稳陆定的部呢位也应子布设少稍量的监震测点。高边狼坡稳遵定监如测点戚宜呈晕断面继形式疲均匀像地布奇设在危不同和的高寻程面帮上。裂缝监意测点应教选择有区一定代共表性的征位置，浩布设在爹裂缝的离两侧。（a）十字丛形布设科（b）放射形布设○尾测站×照准映点术●哗监井测点图14-冈6测线布宫设示意架图监测期息限和频西率不同绕的边水坡工钳程，弟由于辈边坡覆类型数、规毒模、镜所处称阶段垮以及桶边坡睛变形皮速率肃等不传同，代其监拿测期施限和秃频率斑不尽宏相同滩。施工阶肝段的边在坡监测赌贯穿边屋坡施工阴的全过划程，即伯从边坡棚开挖或复爆破前兔进行第慕一次监见测，直圈到整个皮边坡结你构施工锐和表面他处理完蛇成，还何要视变软形情况奴适当延旁长，边服坡规模肌越大，驶施工时庄间越长彩，监测绪期限就座越长。监测频唤率受施受工进度求、滑坡谷的活跃旁程度及糟季节变而化等多雪种因素吨影响；岩石铲边坡岁在施敏工初肌期及秀大规蓄模爆磨破阶闪段，脑一般命以监精测爆两破振上动为左主，槐该阶萍段的夸监测哈频率衣一般题结合屋爆破爽工程虏而定笼。在爆士破完街成后缠，以蓄地表鄙和地课下位果移监细测为耻主，愿初测甜时一浙般1天监前测1次或2天监雷测1次；施工昨阶段3~钢7天监测1次；运营阶思段，当享变形及允变形速艳率在控驱制的允功许范围煎之内时柱，一般歪以每一阅个水文净年为一束周期，义雨季可腿半个月堆或1个月监棋测1次，旱万季可2个月左荒右监测1次；对于沃变形难量增址大和释变形托速率循加快域的边肉坡，漫或遇就到暴寻雨、己地震足、解育冻等吉情况锻时，小应加乔大监崭测频血率，饮必要样时1天监炒测1次。预警产值和驰报警啄制度预警赔值的舟确定漫原则眼上是仪参照季现行握规范差和规智程的哈规定缘瑞值、榨设计竿预估寄值和观经验看类比胀值，些从变野形总志量和竿变形首速率袋两方包面加订以控邀制，跟但现汇行规读范和尺规程惭的规虑定值界很少提。每次监捎测时，乳密切观劳察滑前摔出现的吊征兆，禾监测后箭应及时捡整理有冬关数据伪，绘制哀监测点景的滑动嚷曲线，景当发现候变形异启常时，键应结合起其它监毫测资料番进行综虫合分析定，必要砖时及时肤报警。报警裙可以挨采用腾在监友测报快表上洋做报蛛警记侧号、版口头站报警非、书裳面报伪告报鉴警相掏结合芽的形岁式。14.沙4监测数瘦据整理刊与分析监测数玩据整理边坡撤工程消监测殿内容扬较多旁，监扇测前女应根笔据不什同的碍监测场内容宁，设拳计各转种不鞠同的访外业荡记录枝表格始；记录搏表格竞的设闪计以租记录项和数行据处盖理的择方便白为原烈则；监测人颗员应在含表格中勾记录监政测中出法现的或产观察到镜的异常罪情况；为表失明原馒始成怒果的胀真实红性，莫记录如表格兆中的忠原始兆数据幸不得笔随意睬更改启，必荒须更刷改时寄，应坛加以舌说明钳。外业汤观测站完成沾后，粥应及遇时分粉类整俘理和奔检查煮外业响观测养资料顺，进示行观纪测值棵的平蒙均值巴等有遵关计挠算。外业观脆测成果假应尽快妙进行计愿算处理苍，求得房诚未知数胆的最或色是值及汗其变形受量、变闪形速率惕等，编兆制监测扛日报表该或当期需的监测遵技术报裁告，并辅尽快提数交有关努部门。日报表连中不但捧要体现案当期的铁监测结她果，还零要体现奇当期与闷以往相议关成果绳的关系肯，方便暗其他单道位或人达员更直交观地理赤解和把荒握。表14.候4边坡表层水蚕平位移闭监测报青表首期观贱测时间榜：..上期观碑测时间间：..本期醋观测钢时间助：胶..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.本次苹位移=上期涉坐标-本期坐掘标；位炮移速率=本次位环移/间隔天曾数；累引积位移=首期吐坐标-本期坐咳标。2.位移X方向向四下游为蔬“+”，Y方向向临时船鬼闸中心即方向为“+”。3.位移速踏率预警变值为mm/镇d，累积继位移为碍mm，“动红色寻”表吹示超泪过预甚警值翠。图14-笛7地表仔位移富矢量边图总结报触告内容（1）工装程概祥况；（2）监棒测内慢容和帜控制育指标刻；（3）监测远点布置戚与埋设耗方法；（4）监肢测仪撒器仪犯表、沿监测刘方法帐；（5）数据疾处理方创法、监切测精度淘；（6）监测乐周期与珠频率；（7）各项贞监测成兄果汇总突表；（8）结季合各瘦项监呆测结暑果和缓有关袭图件料进行固变形遍分析坊；（9）结着论与踏建议高。监测滨结果道分析总结垮阶段贺性的胶累积枯位移视、平锈均位洋移速忆率，沿指出笔超过播累积抱位移含和位衡移速腰率预饼警值背的监牌测点景点名山、部卡位和炼时段沫；绘制璃位移年矢量惨图和免位移由随时沫间、亏深度幅、水隔位等颈的变源化曲文线，啊根据跳位移宅矢量凶图描他述累茄积位搅移的惭方向赴，根连据变困化曲膛线描痕述位际移的户变化昆过程奖和变慈化趋打势；描述位霞移与影魄响因素伟之间的科关系，特总结出遇一定的编特点和醋规律，枪得出一鄙定的结桃论，提凯出一些猴对施工择具有一钳定指导麻意义的虾建议和大意见。结合监间测资料研进行有臭关反分仗析和对自数值计哲算方法瞧进行验众证；建立回倘归分析带模型或丈其它数畜学模型破对变形冬进行超刮前预报符。14.粱5边坡蜂监测勺实例工程概避况某大半型水件利枢吨纽工窃程由户大坝叹、水糠电站蚊和通泡航建料筑物临等组仪成，靠具有容防洪纠、发皱电和魂航运逗等综撑合功厌能。大坝为块混凝土浓重力坝第，发电扬厂房安凳装有多势台水轮燥发电机创组，通弹航建筑替主要为绍永久船逐闸、升据船机及革临时船财闸。永久船昏闸为双戒线连续偷五级船核闸，可术通行万扔吨级船忍队，升隆船机及钩临时船声闸为单渠线一级踢垂直升故船机和挺船闸，依可通行30估00吨级轮演船。升船唯机及园临时复船闸肆两侧颜为人蛛工开瞧挖的蚕高边知坡，嘉高边额坡为辱花岗习斑岩池，在现高边株坡的动临空脱面上劳有众捐多的缺楔形杯体，枝这些霉楔形谱体的叮稳定超性取填决于及相应案结构坚面的亲产状染，不告利结以构面痰的组凯合所法形成恰的楔滨形体靠是边南坡局货部失义稳的慰一大艇隐患浩。升船机科北侧最掠大开挖挣边坡高140树m，临今时船侧闸南拴侧最珍大开剂挖边孝坡高86话m，其边府坡规模含是少见啦的。对于苍这种刚深开螺挖和芒大面茧积卸压荷的特人工瓜岩石帮高边磁坡，塘其稳淡定性止是所划有相病关工股程技播术人勒员关庆心的片重点权问题狡。监测内飞容表层粮岩体错水平忠位移滩和垂努直位对移；深层妇水平腾位移侍和垂糊直位矛移；马道使上出遇露的物断层币和裂绵缝；边坡裂讲缝浅水放位和地六下水位膨；锚杆应道力；边坡松眨弛范围施等。测点埋衡设高边坡迈表层岩金体水平冰位移监陡测的测学量点分破为基准接点、工帝作基点针、监测必点。远离哲施工奸区埋方设了10个稳定查可靠的飞基准点伙；离边坡僵较近的图相对稳举定的地绣方埋设叠了28个工作膀基点残；高边嚷坡表绿层岩趁体垂政直位愁移监倚测埋饺设了2个基秤准