《公路边坡智能监测技术指南》

ICS号

CCS号

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路边坡智能监测技术指南

Technicalguideforintelligentmonitoringofhighwayslope

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

目次

1总则.................................................................1

2术语和符号.............................................................2

3基本规定...............................................................3

4监测方案设计...........................................................5

4.1监测内容.........................................................5

4.2监测点布设.......................................................6

4.3监测设备性能.....................................................9

5安装与调试............................................................11

5.1硬件设备安装.....................................................11

5.2硬件设备调试与运行...............................................20

5.3软件系统要求.....................................................21

5.4软件系统测试与运行...............................................22

5.5软硬件系统联调...................................................22

6数据采集与处理........................................................23

6.1监测数据采集与传输...............................................23

6.2监测数据处理.....................................................23

6.3数据分析与预警...................................................24

7成果报告..............................................................27

7.1监测成果报告.....................................................27

7.2归档资料.........................................................27

附录...................................................................29

附录A监测日常报表..................................................29

附录B设备安装记录..................................................36

附录C设备巡查记录..................................................37

附录D设备运维记录..................................................38

1总则

1.0.1为规范公路边坡智能监测工作，评估公路边坡工程的安全状态，及时提供监测数据

用以指导公路边坡施工、优化边坡设计，同时为公路边坡灾害处治设计提供依据，做到经济

合理、技术先进、数据成果可靠，制定本指南。

1.0.2本指南适用于公路边坡建设期及运营期智能监测工作。

1.0.3除应符合本指南的规定外，尚应符合有关法律、法规及国家、行业现行有关标准的

规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1边坡智能监测intelligentslopemonitoring

综合计算机及物联网技术、通信技术及传感器技术等构建公路边坡监测系统，实现监测

数据的远程自动化采集、传输、处理、查询及浏览、预警及信息反馈等工作。以下简称“智

能监测”。

2.1.2监测系统monitoringsystem

公路边坡硬件监测系统和软件处理系统的集成。

2.1.3监测站monitoringstations

设置在公路边坡上能反映其灾害体变化特征的集采集、传输、供电功能于一体的站点。

2.1.4监测项目monitoringproject

指以某种物理变量为监测对象的具体项目，即监测内容和监测指标

2.2符号

Φ—直径

2.3缩略语

F•S（FullScale）传感器最大的测量值

ppm（partspermillion）百万分率或百万分之几

GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem）全球卫星导航定位系统

PDOP（PositionDilutionofPrecision）GNSS定位三维位置精度因子

2

3基本规定

3.0.1监测总体应满足下列要求：

1对公路边坡进行智能监测时，应遵循准确、可靠、先进、方便、经济、适用、耐久、

可更换的设计原则。

2公路边坡智能监测应根据边坡岩土工程特点、技术要求，确定监测对象、范围及参数，

并编制公路边坡智能监测方案。

3公路边坡智能监测预警系统需定期维护，并制定相应的运维管理制度。

3.0.2公路边坡智能监测一般分为施工期监测、处治效果监测和运营期监测，应根据公路

边坡智能监测的阶段、边坡地质条件、破坏模式、边坡类型、防护结构类型、变形控制要求、

地质环境条件等综合确定监测参数。

条文说明

施工期监测周期一般与施工期一致，起于工程开工建设，止于防治工程交工验收，贯穿

施工全过程；处治效果监测周期起于边坡工程交工验收，与边坡施工期监测阶段相衔接，止

于公路运营后不少于一个水文年；运营期监测周期起点与边坡防治效果监测阶段相衔接，止

于工程竣工验收后不少于2年。

3.0.3开展公路边坡现场踏勘及方案编制，内容包括但不限于确定监测对象、监测内容、

监测指标、监测设备与安装、系统调试与运行、系统运行维护计划等。

3.0.4结合现场情况与监测方案开展监测设备安装调试工作，调试完成后进入试运行阶段，

试运行合格后进行验收，验收合格后开展监测设备状态监控、巡检维护、数据分析评价等运

行维护工作。

3.0.5公路边坡智能监测系统应包括监测硬件设备、数据采集系统、数据传输系统、智能

监测预警云平台。

3.0.6智能监测系统功能要求

1具有监测数据自动采集、自动传输功能；

2具有监测数据存储、管理、处理、分析功能；

3具有监测数据查询、展示、导出功能

4具有统计、报表和图表分析功能；

5具有自动预警功能，应能设置不同级别预警阈值，并显示报警状态；

6具有项目管理、设备管理功能；

3

7可调整数据采集频率，监测系统宜具备根据数据预警情况自动调整数据采集上报频率

的功能；

8监测系统应具备兼容性，应能够接入第三方的应用管理平台。

条文说明

随着政务管理系统、智慧城市系统、智慧工地系统等的兴起及实施，公路边坡监测系统

需预留接口，能够兼容接入第三方的应用管理平台，作为智慧管理系统中的一部分。

3.0.7实施分级预警与响应。通过宏观预警、监测数据预警与区域气象预警综合分析，实

施分级预警与响应。

3.0.8公路边坡智能监测应能自动对数据进行科学的分析与评估，实时掌握公路边坡的变

形趋势和稳定状态，监测数据、分析结论及报告成果以信息化方式及时进行反馈。

3.0.9监测工作流程一般包括项目现场勘查调研、监测方案编制及评审、现场设备施工安

装及调试、监测平台数据解析及展示、项目验收及人员培训、监测过程技术服务、资料归档

等。

4

4监测方案设计

4.1监测内容

4.1.1监测内容及方法的选择应根据边坡的类型、规模、灾害类型和监测级别等，结合

监测方法适用性、经济性、耐久性等因素确定。

4.1.2边坡监测内容宜以位移、裂缝及雨量等为主，地下水位、支（挡）护结构应力应

变等为辅。其它监测内容包括坡顶建（构）筑物变形、土体含水率、孔隙水压力、视频监控、

声光报警等可根据现场实际情况按需选择。

4.1.3公路边坡或滑坡监测项目、方法应按表4.1确定。

表4.1.3边坡或滑坡监测内容及方法

监测内容监测项目监测方法监测目的

北斗、GNSS、智能

水平位移

全站仪等观测地表位移、变形发展

地表绝对位移

北斗、GNSS、智能情况

垂直变形

全站仪等

裂缝计、拉线式位

地表裂缝地表裂缝观测地表裂缝发展情况

移计等

观测相对于稳定地层地

下土（岩）体位移，确定

固定测斜仪、阵列

滑动面位置和滑体变形

深部位移深部位移位移计、柔性位移

速率，判断主滑方向，判

计等

定滑坡的稳定状态，评判

滑坡加固工程效果

观测地下水位变化及与

水位计、渗压计、

地下水位地下水位降雨关系、水质变化情

孔隙水压计等况，评判排水措施的有效

性

观测区域内降雨量的变

降雨量区域降雨量雨量计化情况，辅助分析边坡体

稳定性

锚索测力计、锚杆观测支（挡）护结构动态

锚索、锚杆、抗滑桩

支（挡）护结构受力测力计、钢筋计、变化情况，确定锚索及锚

应力变化

应变计等杆长期工作性能状态

抗滑桩、桩板墙等变北斗、GNSS、智能观测支（挡）护结构顶部

支（挡）护结构变形

形全站仪等位移、变形发展情况

水位计、渗压计、观测孔隙水压及变化情

孔隙水压力孔隙水压力

孔隙水压计等况

5

含水率传感器、土观测区域范围内土体的

土体含水率土体含水率

体温湿度传感器等含水率变化情况

观测公路边坡范围内现

视频监控视频监控高清摄像头

场实时动态情况

条文说明：

地表绝对位移：地表相对于参考坐标系的位置变化，可以反映边坡的稳定性和安全性，

为公路边坡正常情况下的应测项。

地表绝对位移测试方法：北斗、GNSS、GPS法、近景摄影测量法、激光扫描法、遥感（RS）

测量法、合成孔径雷达干涉测量法等。

以上监测内容及监测项目主要参考了《建筑边坡工程技术规范》、《公路滑坡防治设计

规范》和《公路路基设计规范》等规范。

4.2监测点布设

4.2.1监测点布设应根据公路边坡的地形地质条件、规模及变形特征、影响范围、周边

环境、通视条件和监测精度要求进行布置和确定。

4.2.2监测点的布设应能达到系统监测公路边坡的变形量和变形方向，掌握其时空动态

和发展趋势，满足预测预警精度等要求。

4.2.3监测断面的布设应穿过公路边坡的不同变形地段或块体，测线两端应进入稳定的

岩土体中。纵向测线与主要变形方向相一致，有两个及或多个变形方向时，每个方向均应布

置相应的纵向测线；当边坡呈旋转变形时，纵向测线可呈扇形或放射状布置。横向测线一般

与纵向测线相垂直。

4.2.4监测点应根据测线建立的变形地段、块体及其组合特征进行选择，宜布置在测线

上或测线两侧5m范围内。以地表绝对位移监测点为主，在沿测线的裂缝、滑带、软弱带上

布置相对位移监测点，并利用钻孔、平洞、竖井等布置深部位移或倾斜监测点。每个监测点

均应具备独立的监测、预警功能。

4.2.5地表绝对位移监测

1地表绝对位移监测点的布设宜符合下列规定：

1）针对已确定主滑方向和滑动范围的公路边坡，监测网可布设成十字形和方格形，纵

向应沿主滑方向，横向应垂直于主滑方向；对主滑方向和滑动范围不明确的公路边坡，监测

网宜布设成放射形。

2）监测断面线不宜少于3条，监测点应布设在断面线上，并应布设至滑动影响范围外

30m；

2在下列地段应布设监测点：

6

1）不良地质作用地段；

2）受地下水、地表水影响的地段；

3）有建筑物与构筑物和运输枢纽区的地段；

4）受爆破影响的地段；

5）有滑动迹象或正在进行治理的地段；

6）支护结构及放坡平台的阳角处。

3地表绝对位移监测基准点应布设在稳定、开阔、公路边坡变形影响范围外的地基处。

4.2.6深部位移监测

1深部位移监测点应布设在公路边坡应力最大地段，并宜选择断面布设。

2深部位移监测宜符合下列规定：

1）深部位移监测宜埋设与安装测斜管、使用固定式测斜仪或阵列位移计采集数据；

2）深部位移监测孔深度达边坡最下层潜在滑动面以下不小于5m处或进入基岩不小于

2m。对于地层风化界面、岩性分界面等，可能为控制性潜在滑动面时，监测孔穿透界面且深

度不小于5m；

3）测斜管底部稳定时，宜以测斜管底部为起算点；测斜管底部不稳定时，宜以测斜管

顶部为起算点；

4）测斜管的一对导槽连线方向宜与位移方向一致；

5）深部位移孔内测斜仪的间距可等间距布设或者不等间距布设，一般宜在滑动面、土

岩分界面、软弱结构面、岩性分界面等适当加密布设。

条文说明

深部位移监测应根据其实现的目的和达到的效果合理选择孔内测斜仪布设间距，公路边

坡已出现变形迹象，为准确监测滑动面的位置、深度及变化的方向，用以指导公路边坡处治

设计，建议测斜仪布设间距0.5-1米；对于已明确滑动带或者软弱结构面位置的公路边坡，

为监测未来公路边坡的发展态势，建议在滑动带或者软弱结构面位置加密测斜仪布置，可按

1-2米间距布置，孔内其余深度位置按3-5米间距布置；公路边坡长期运营稳定性监测建议

测斜仪布设间距3-5米。

4.2.7地表裂缝监测点应布设在公路边坡主裂缝两端、拐弯处、中部部位和最宽处，每

条主裂缝上应布设不少于3个监测站。

条文说明

地表裂缝监测需在布置裂缝计或者拉线式位移计的基础上应加强人工巡视，若在坡口线

后缘发现新增开裂，则需及时通知智能监测单位，根据现场情况酌情增加监测设备。

7

4.2.8地下水位监测

1监测站应布设在地下水对公路边坡产生影响的位置；

2地下水位监测宜选择断面布设，优先考虑与深部位移监测点同点布设，每个断面上不

宜少于2个观测孔；

3水位监测宜采用水位井或水位孔，水位井或水位孔的深度应低于最低水位线2m。

4.2.9支（挡）护结构应力监测

1锚索应力的监测宜采用锚索测力计，锚杆和支护桩应力的监测宜采用钢筋计；

2应根据支护设计方案，在受力最大的锚杆、锚索、支护桩主筋、挡墙上布设监测点；

3非预应力锚杆的应力监测根数不宜少于锚杆总数3%，预应力锚索的应力监测根数不

宜少于锚索总数的5%，且均不应少于3根；

4钢筋计应进行预安装，应与支护桩的钢筋或锚杆焊接，并应采取保护措施；

5土压力监测站宜布设在每层土中部，可预设在迎土面的支（挡）护结构侧面。

条文说明

锚索应力监测中，对于锚索锚固力的监测是一项极为重要的监测内容，锚索拉力的变化

是岩土体荷载变化的直接反映，包括锚杆轴向应力和锚索预应力损失的量测，以分析锚索的

受力状态、锚固效果等。

关于钢筋计的安装方式，可以采用对焊、熔槽焊（坡口焊）、螺纹连接、绑焊等多种方

式。

4.2.10支（挡）护结构变形监测主要对抗滑桩顶部、桩板墙顶部等进行，监测点数量

及位置按需设置。

4.2.11孔隙水压力监测站应根据含水层赋存、排泄条件、流向、流速及含水层层数确

定。

4.2.12降雨量监测站布设在公路边坡体外围地势较高、相对开阔位置，周围无树木影

响。

条文说明

针对公路边坡集群项目，可根据区域分布酌情布设降雨量监测站。

4.2.12土体含水率监测根据地层岩性、地层结构和物理力学性质等确定传感器的埋设

位置和深度，监测点处地表径流具有代表性。

4.2.13公路边坡环境图像与视频监测点宜选取正对边坡主滑方向，且能够清晰拍摄到

整个边坡的安全区域的位置进行布设。

8

4.3监测设备性能

1监测仪器设备选用稳定可靠的产品，监测仪器设备的品种、类型、规格宜统一，结构

宜简单，以降低系统维护的复杂性；

2监测仪器设备满足监测精度、量程等要求；

3监测传感器适应监测区域环境条件，具有防风、防雨、防潮、防震、防雷、防腐等对

环境的适应性和抗干扰能力；

4监测仪器应具有检定合格证和相应的标定资料；

5监测设备性能指标要求：

表4.2监测设备性能指标要求

监测项目监测设备技术指标其他要求

有效观测卫星数不宜少于5

GNSS监测设备静态精度推荐指标：个，卫星截至高度角≥15°，

卫星导航定位

水平：±2.5mm+1.0ppm、PDOP值应小于6，观测时段长

（GNSS）系统

垂直：±5mm+1.0ppm度≥20min，数据采样间隔

10s～30s。

地表绝对一测回水平

监测点坐标

位移方向标准差测距中误差

中误差（mm）

（″）

智能全站仪1.0≤0.5≤（1mm+1ppm）

1.5≤1.0≤（1mm+1ppm）

2.0≤1.0≤（1mm+2ppm）

3.0≤2.0≤（2mm+1ppm）

固定式测斜仪测量范围不宜低于±30°，系统精度不宜低于

深部位移

或阵列位移计0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm

拉线式位移计测量精度不宜低于1mm，传感器最大量程应满考虑裂缝收缩与扩张两种情

地表裂缝

或者裂缝计足监测对象的变化要求况

渗压计或者水

地下水位位计或者孔隙测量精度不宜低于10mm沉淀段长度不应小于0.5m；

水压力计

应力应变传感量程宜为设计值的2倍，精度不宜低于

器0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S

量程应满足被测压力的要求，

支（挡）土压力计的量程应满足预估被测压力的要求

其上限可取设计压力的2倍，

护结构应土压力传感器下，其上限可取设计压力的2倍，精度不宜低

传感器应内置温度传感器，测

力应变于0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S；

量过程自动进行温度修正

锚杆（索）轴力量程宜为设计值的2倍，测量精度不宜低于

计0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S

仪器的技术参数、仪器与安装环境应满足GB/T

降雨量雨量传感器

21978的要求

土体含水土体含水率直接测量时测量误差为±2%，以被测土体进行当达到设定土体含水率阈值

9

率校正时测量误差为±0.5%后，数据采集频率不少于1次

/5min，其它情况下不少于1

次/h

量程应满足被测压力范围的要求，可取静水压

孔隙水压孔隙水压力传传感器应内置温度传感器，测

力与超孔隙水压力之和的2倍；精度不宜低于

力感器量过程自动进行温度修正

0.5%F·S，分辨率不宜低于0.2%F·S；

视频监高清摄像头（球

控、声光机、枪机）、声按监测对象的实际需求按需设置

报警光报警器

条文说明

以上监测设备性能指标主要参考了《工程测量标准》、《全球定位系统(GPS)测量规范》、

《建筑基坑工程监测技术标准》、《岩土工程监测规范》等规范和标准。

以上监测设备性能指标为通用标准，实际项目实施过程应根据不同的边坡工况选择不同

的监测设备，以满足监测需求。

10

5安装与调试

5.1硬件设备安装

5.1.1公路边坡自动化系统设备安装前，应对传感器设备进行测试，测试内容包括但不

限于精度测试、高低温测试、防护等级测试等。

5.1.2监测仪器设备安装应满足稳定性、可靠性、可实施等要求，安装尽可能稳固、美

观，同时应考虑到设备维护工作的便捷性和及时性。

5.1.3GNSS安装

1GNSS基准站选址及建设主要包括以下内容：

1）基准站观测墩宜为钢筋混凝土结构，依据基准站建站地理、地质环境，观测墩可分

为屋顶观测墩、土层观测墩和基岩观测墩。

2）基准站距离易产生多影响效应的地物（如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地

带等）和大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等发射塔架）的距离大于200m；

3）基准站能进行连续24h以上的实地环境测试，基准站数据可用率大于85%，多路径

效小于0.5；

4）基准站宜选择年平均下沉和位移小于2mm的稳固位置，避开易产生振动的地带；考

虑未来规划和建设，选择周围环境变化较小的区域进行建设；具有较好的安全保障环境，便

于人员维护和站点长期保存；

5）对于基岩观测墩，内部钢筋与基岩紧密浇筑，浇筑深度不宜小于0.5m；对于土层观

测墩，钢筋混凝土墩体地下埋深不宜小于1m。

2GNSS监测点选址原则如下：

1）采用GNSS监测时，视场内障碍物高度角不宜超过15°；

2）远离大功率无线电发射源（如电视台，电台，微波站等），其距离不小于200m，远

离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50m；

3）天线高度不低于2米。

3GNSS观测基础建设原则如下：

1）GNSS立杆直径≥140mm，管壁厚度≥3mm。

2）观测墩采用现浇混凝土施工工艺，混凝土强度等级C15。

3）立柱浇筑结束时安装强制对中标志，并严格整平。

4）对采用混凝土浇筑安装立杆的监测设备，立杆长2m时混凝土底座长×宽×深不小

11

于500mm×500mm×600mm，立杆长3m时混凝土底座长×宽×深不小于600mm×600mm×

800mm，立杆长5-6m时混凝土底座长×宽×深不小于800mm×800mm×1000mm，且基础露出

地面高度不小于200mm。混凝土基础位于冻土层上时，墩体重心原则上应位于冻土层以下不

少于0.5m。混凝土基础位于居民屋顶上时，立杆长度不高于1.5m，防止发生倾覆。

5.1.4智能全站仪安装

1智能全站仪安装应确保安装地点平稳、固定。

2智能全站仪应具有马达驱动和自动照准功能。

3智能全站仪观测墩应根据拟监测场地条件确定观测墩大小、尺寸与埋设深度，观测墩

顶应设置强制对中盘。

4后视基准点不应少于3个且分布均匀。

5监测点或监测点组应根据水平位移、竖向位移和倾斜等监测项目的具体要求设置。监

测点宜采用固定棱镜的方式布置，并做好保护。

6全站仪智能监测系统宜具备异常数据自动剔除、未测测点自动补测、观测限差自动检

查、超限数据自动重测等功能。

7全站仪智能监测系统应具备根据远程指令选取观测方向，设置观测时间、观测频率和

观测测回数等性能。

8数据处理前应进行基准网稳定性判断，对异常观测值应及时补测。

5.1.5深部位移安装

1深部位移监测宜与地表绝对位移监测点在同一垂线方向，根据现场情况可进行调整，

水平距离应保持在15m范围以内。

2测斜管埋设在岩土体中宜用钻孔法，在支（挡）护结构中宜采用绑扎法。当采用钻孔

法时，钻孔直径不宜小于110mm，孔深垂直度偏差不宜大于±3°。

3测斜管制作主要包括以下内容：

1）测斜管宜选用PVC、ASB工程塑料或铝合金材料制成，管内有两组相互垂直的纵向

导槽；

2）测斜管导槽平整、顺直；

3）测斜管宜按一定长度分段加工，各段相邻两端接头处采用内、外丝扣或外箍接头相

连，以保证测斜管内壁光滑。

4测斜管安装埋设主要包括以下内容：

12

1）测斜管埋设前，对钻孔孔口标高、深度、孔内地下水位、有无塌孔以及测斜管加工

质量、测斜管各段长度、接头、管帽等进行细致检查并做好记录、存档；

2）测斜管安装时，确保测斜管其中一组导槽平行于边坡坡面的倾向方向，当监测对象

为滑坡体时，使测斜管其中一组导槽平行于滑坡的主滑动方向。测斜管连接时，要使导槽上

下对正，并保证各段测斜管垂直度偏差不大于1°；

3）将测斜管底封闭，测斜管两端接头要密封，以防泥浆或流砂渗入，堵塞测斜管；

4）测斜管安装完毕后，管壁周围空间宜采用粗砂进行回填，回填时保证填充质量，可

采用适量冲水加以密实。

5测斜管管口保护主要包括以下内容：

1）测斜管安装完成后，设置管口保护装置；

2）管口保护装置可采用管帽、混凝土预制件、现浇混凝土或砖石砌筑，以能防止人畜

破坏。但结构要力求简单、牢固，并能便于锁闭与开启；

3）保护墩尺寸和形式，根据边坡的具体情况而定。

图5.1-1固定式钻孔测斜仪结构示意图

13

5.1.6应力监测仪器安装

1土压力传感器埋设之前，宜对土压力计装置进行封闭性检验和标定。检验标定内容宜

包括压力标定、温度标定和初始值标定，主要包括以下内容：

1）密封性检验：将土压力计(盒)放入300kPa水压力的压力罐中，进行8小时检验，土

压力计(盒)工作性能保持稳定；

2）压力标定：将土压力计(盒)放入专门设备中分级加压，加压减压反复三次，测定电

阻或频率值，整理后给出压力一频率(压力-电阻)曲线，并用回归方法计算压力标定系数，

并提供不同压力的标定曲线；

3）温度标定：将土压力计(盒)浸入不同温度的恒温水中，测定电阻和频率值，经三次

测定，给出电阻-频率曲线，并计算出电阻修正系数；

4）初始值标定：在埋设前和埋放后受力前，进行多次初始值读数，读数校差不大于2kPa，

取连续稳定值的平均值为压力计的初始值。

2土压力计安装埋设主要包括以下内容：

1）土压力埋设位置根据土层性质、挡土结构特点、施工工艺、荷载大小及作用条件等

进行设置。

2）传感器承压面与结构物表面接触紧密，并保持与应力方向垂直；

3）当安装埋设采用埋入式时，填充料回填均匀密实，且回填材料宜与周围岩土体保持

一致；

4）当采用边界式时，可采用焊接固定法、挂布法、气囊法等；

5）埋设过程中有土压力膜保护措施，传感器周边设置柔性缓冲保护层；

6）连接电缆宜按一定线路集中于观测站，并分别编号。

3土压力计埋设做好完整的埋设记录。土压力传感器埋设完毕，宜进行检验性观测5

次～10次，其中有3次～5次连续校差在2kPa以下的稳定值。

4支（挡）护结构应力监测仪器安装主要包括以下内容：

1）钢筋混凝土结构宜在钢筋笼制作时，在主筋上安装应力计。素混凝土结构宜在浇筑

施工时，在内部埋设混凝土应变计；

2）应力计、应变计埋设前进行性能检验和编号；

3）应力计、应变计宜取开挖前连续3d获得的稳定测试数据平均值作为初始值。

5钢筋应力计安装埋设主要包括以下内容：

14

1）钢筋应力计的安装采用焊接的方式，双面焊的搭接长度为10d(d为主筋直径)，单面

焊的搭接长度为20d；

2）焊接过程中，钢筋应力计温度不高于60℃，宜采用在钢筋应力计部位包棉纱浇水冷

却的方法降低温度；

3）钢筋应力计入孔后引出电缆和排气管，装好灌浆管，用水泥封闭孔口；

4）将锚杆应力计按设计深度与裁截的锚杆对接，同时装好排气管。组装检测合格后，

将组装的监测锚杆缓慢地送入钻孔内，确保锚杆应力计不产生弯曲，电缆和排气管不受损坏，

锚杆根部与孔口平齐；

5）安装检测合格后，进行灌浆埋设，灌浆在设计要求的压力下进行，灌至孔内停止吸

浆，持续10分钟后结束。砂浆固化后测其初始值。

6锚索测力计安装埋设主要包括以下内容：

1）安装时使锚索测力计安装基面与钻孔方向垂直，垂直偏差不大于±1.5°；

2）锚索测力计安装在张拉端，置于锚板与锚垫板之间，并使三者同轴；

3）锚索测力计接线，连接电缆过长时，在一端将电缆屏蔽线接地；

4）锚索测力计安装就位后，在加载前读取并记录初始读数；

5）锚索测力计安装过程中，随时监测测力计的数值，从中间锚筋体向周围锚筋体加载，

防止偏心受力或过载。

7锚索(杆)施工完成后对测力计、应力计和应变计进行检查测试，并取下一层土方开挖

前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为其初始值。

5.1.7地下水位仪器安装

1地下水监测设备安装前模拟参数变化进行准确度测试，若准确度达不到要求，检查原

因加以排除，否则不得安装使用。

2水位管的安装主要包括以下内容：

1）钻孔孔径不小于110mm，潜水水位管直径不宜小于70mm；

2）水位管钻孔不得使用泥浆护壁，钻孔完成后进行清洗；

3）水位管顺直且内壁光滑，底部设置沉淀管；

4）水位孔内水位与测量地层水位一致，且连通良好；

5）水位管管底埋置深度在最低设计水位或允许地下水位之下3m～5m；

6）水位管管口高出地面100mm以上并加盖保护；

7）水位管与孔壁缝隙，滤管段灌砂填实，滤管段之上用膨润土球封至孔口。

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3水位计的安装主要包括以下内容：

1）水位管埋设稳定后，测定水位管管口高程，管口高程定期检核；

2）水位计投入前检查传感器的导线和测量用导线连接是否可靠，连接处采用绝缘胶带

仔细包扎，并检查电源、灯显装置是否正常，测量用导线做好长度尺寸标记，导线长度不超

过50m；

3）水位监测时测定管内水位面至管口的深度，并根据管口绝对高程计算水位高程；

4）设备安装完成之后，逐日测量3天，以稳定的读数作为初始读数。

4孔隙水压力计的安装主要包括以下内容：

1）孔隙水压力计埋设方法可采用钻孔埋设、压入法和直接填埋法。

2）安装前孔隙水压力计浸泡饱和，排除透水石中的气泡。

3）钻孔埋设法

①钻孔直径宜为110mm～130mm，不宜使用泥浆护壁成孔；

②孔隙水压力计的连接电缆，以软管套护，并铺以铅丝与测头相连；

③埋设时，应自下而上依次进行，孔隙水压力计周围回填中粗砂封埋，上部再以干膨润

土球封孔。中粗砂层高度宜为0.6～1.0m，回填料、封孔料应分段捣实；

④当孔内埋设多个孔隙水压力计时，其间隔不小于1m，并回填干膨润土球将相邻传感

器封闭隔离；

⑤孔隙水压力计埋设与封孔过程中随时进行检测，严禁损坏仪器测头与连接电缆，一旦

发现，及时处理或重新埋设；

⑥测试孔口用隔水填料填实封严，防止地表水渗入；

⑦测试孔口部设置有效的防护装置，并设立明显的标志；

4）在软弱土层中埋设单个孔隙水压力计时，宜采用压入埋设法。根据埋设深度和压入

难易程度，或直接将孔隙水压力计缓慢压入预定深度，或钻进成孔到埋设预定深度以上

0.5～1m处，再将孔隙水压力计压到预定深度，其上孔段用隔水填料全部填实封严。

5）在填方工程中宜采用填埋法，在填筑过程中将孔隙水压力计埋入预定深度，埋设主

要包括以下内容：

①孔隙水压力计周围先覆盖不小于10cm的中粗砂后再整体摊铺原设计填料，小型机械

夯实后方可碾压。中粗砂顶面以上30cm范围内填料颗粒不大于20mm；

②孔隙水压力计的连接电缆宜开挖沟槽敷设，留有裕度，禁止缠绕，以PVC管套护。

5管式含水率计安装主要包括以下内容：

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1）监测点位选择时，尽量选择土层较厚且碎石杂质较少的区域安装，土层厚度—般不

小于1米；安装点位附近有裂缝时，保持l米以上的直线距离；安装后含水率计周边50cm

范围内若发展出裂缝，需要及时更换点位，以避免数据异常；

2）安装前需采用手动或机械取土钻竖直向下打孔，孔径一般大于传感器外管直径的2～

3mm，孔深大于等于传感器所标识的监测区域，保证各层传感器埋设深度准确对应，避免安

装后部分含水率传感器外露；

3）安装时需采用原状土泥浆回灌的方式，灌浆后泥浆溢出地表，以保证传感器与土体

之间紧密接触；

4）安装后需立即检查安装数据质量（以安装后30钟内的前3包数据为准），一般要求

相邻两层土体含水率数据差不超过±4％，全部层差不超过±6％，若层差偏差较大，尽快拔

出重新进行灌浆安装，直至达到层差要求；

5）具备免标定（校准）功能的管式含水率计可直接检查安装数据质量，要求同“4）”；

6）不具备免标定（校准）功能的管式含水率计，须采用现场环刀取样烘干法或原位取

样室内烘干法的任一种方式来标定。然后现场或远程设定参数。标定工作全部完成后进行数

据质量检查，要求同“4）”。（现场环刀取样方式要求每组监测层不少于4个200cc的环

刀，原位取样方式要求土样不小于50kg）；

7）设备周围50cm内不有金属，以免干扰传感器采集和信号传输。安装后，不采用影响

水分入渗或迁移的装置进行防护，以免数据失去代表性。

6插针式土体含水率传感器安装主要包括以下内容：

1）埋设深度小于2m时可采用挖槽埋入，按以下程序进行：

①沟槽开挖完毕后，立即从下向上埋设传感器，依次将传感器测针水平插入预定深度处

的沟槽侧壁，之后将原土分层回填压实；

②连接电缆采用PVC管保护，电缆留有适量裕度；

2）超过2m时可采用钻孔埋入，按以下程序进行：

①钻孔直径宜为110mm～130mm，不宜使用泥浆护壁成孔，钻孔圆直、干净；

②按传感器的埋设深度依次在PVC套管外侧对应长度处打孔，将含水率传感器电缆穿入

PVC套管侧面孔并从管的顶部穿出，依次将传感器绑缚固定在pvc套管外侧；

③将PVC管下入钻孔，回填边坡原位土。孔口用泥浆封闭防止雨水沿管线渗入。

3）当边坡未填筑时，可随填筑施工直接埋入预定深度，按下列程序进行：

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①土体含水率计测针宜水平放置，传感周围及以上30cm范围内使用粒不大于5mm的填

料填筑，采用小型机械夯实后方可正常填筑和碾压；

②连接电缆宜开挖沟槽敷设，留有裕度，禁止缠绕，以PVC管套护。

5.1.8地表裂缝仪器安装

1地表裂缝两侧墩台在边坡体主裂缝位置应尽可能垂直穿过裂缝安装，拉绳必须通过保

护管进行保护；根据地表裂缝计安装的位置，确定好拉线长度。

2传感器安装

1）在裂缝计监测放样位置处浇筑混凝土墩，混凝底座尺寸不小于300*300*400mm，地

面以上500*500*100mm；

2）在混凝土墩上安装裂缝计，拉线固定端采用锚固螺栓固定拉线，拉线必须拉紧、锚

固牢靠，不得松动；

3）将裂缝计的拉丝缓慢扯出，将拉丝头绑扎连接到锚固螺栓上，确保绑扎可靠，绑扎

过程中对拉丝无损坏；

4）套上拉丝防护套管（PVC管）；

5）拉丝长度超过2米，需在中间架设钢支架，钢支架支撑拉丝防护套管，使得拉丝不

至于过长而下垂影响测量精度；

6）适当拉扯拉丝，检测拉线式位移计是否工作正常，若正常，完成裂缝计的安装。

3数据线保护

根据现场实际情况而定，将裂缝计数据线集中套上PVC线管进行穿管保护，并开槽将

PVC线管沿槽布设保护，建议开槽深度30-50cm，避免数据线因施工或自然因素而破坏。安

装防护栏，并挂警示牌。

5.1.9降雨量仪器安装

1降雨量智能监测仪器安装主要包括以下内容：

1）雨量计安装高度宜为0.7m或1.2m。雨量计安装后高度不随意变动，以保持降水量

观测资料的一致性和可比性；

2）安装仪器的基座的基础、立杆稳固，保证仪器在暴风雨中不发生抖动和倾斜，基座

顶部平整；

3）仪器底座与基座连接牢固。外壳有筒门的仪器，其筒门朝向背对本地常见风向。部

分仪器可加装3根钢丝拉紧仪器，绳脚与仪器底座的距离宜为拉高的1/2；

4）各零部件安装正确，有水准气泡的仪器调节水准气泡居中；

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5）安装雨量器的同时安装供电、通信控制装置和防雷击设施；

6）记录存储传输装置安装稳固，信号线和电源线连接正确且牢固，密封有防水需要的

插头和插座。用电缆传输信号时，电缆长度尽可能短，宜加套保护管后埋地敷设；

7）仪器调试和注水试验结果符合仪器性能需求，试验完毕后清除仪器内部存留水量和

试验数据。

2自记雨量计安装调试时，使用专用雨量量筒，进行3次人工注水试验，每次注水10mm，

在5min～10min内均匀注完水量，观测仪器计数是否与所注水量一致，测试误差在±

0.2mm/10mm以内。

3雨量计防风圈安装能便于观测，并减弱器口处气流对降水的影响，雨水不溅入承雨器

口。

4降雨量智能监测仪器安装完毕后复核承雨器口是否水平，测定安装高度和观测场地面

高程。

5.1.10视频监控仪器安装

1边坡图像与视频监测选址原则如下：

1）选取垂直边坡走向或平行边坡主滑方向进行布设，监控范围覆盖主要坡面；

2）保证目标边坡在视频监测最远距离范围内，若单一设备无法满足监测需求，合理增

加监控点数量；

3）前端设备选址远离边坡及其威胁范围，宜布置在四周空旷、平坦且风力影响小的地

段；

4）视频摄像头的安装位置要避开高压电线、电缆，尽量减少电磁干扰，确保顺利施工；

5）视频摄像头安装的位置要适宜取电及施工，并避免位于道路开挖、扩建的区域。

2边坡图像与视频监测设备安装前按以下程序进行：

1）将摄像机通电进行检测和粗调，在摄像机处于正常工作状态后，方可安装；

2）检查云台的水平、垂直转动角度，并根据设计要求定准云台转动起点方向；

3）检查摄像机防护套的雨刷动作；

4）检查摄像机在防护套内的筋骨情况；

5）检查摄像机座与支架或云台的安装尺寸；

6）安装前按需求设置网络参数、管理参数；

7）检查云台控制解码器的设置是否正确，是否能够正确传送与接收控制信号；

8）设备安装平稳、牢固、便于操作维护，避免人身伤害，并与周边环境相协调。

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3边坡图像与视频监测采集设备基础施工主要包括以下内容：

1）采集设备基础稳固、牢靠，以保证仪器及附属设备正常安装；

2）采集设备基础施工根据实际布设位置情况，合理制定施工方案，确定施工时间、安

装方式、施工材料、支架尺寸、保护措施；

3）采用地埋件安装立杆的监测设备，采用钢筋混凝土基础，上端为地脚螺栓螺纹，下

端为防拔结构，所用钢筋公称直径不低于16mm；在保障稳定性需求前提下，可采用预埋箱、

地插胀杆等新型绿色安装方式。地埋件保持水平，上端与监控立杆法兰盘可靠配合。基座浇

筑所用混凝土标准抗压强度等级不低于C20。

4摄像机安装主要包括以下内容：

1）摄像机安装可根据现场情况采用立杆、水平支架安装；

2）摄像机安装在监视目标不易受环境影响的地方，安装位置不影响现场人员办公和设

备运行；

3）摄像机如采用立杆方式安装，宜选用镀锌不锈钢管，立杆管径不低于140mm，建议

摄像头在水平状态下离地高度不低于5m；

4）摄像机镜头避免强光直射、避光安装，保证在野外恶劣环境下的正常稳定工作；

5）云台及云台解码器与摄像机的连接方式严格按照云台解码器产品接线；

6）摄像机在安装时确保每个进线孔采用专业防护措施，以免对摄像机电路造成破坏。

5监测杆安装主要包括以下内容：

1）避免影响公路交通及周围正常工作；

2）安装时避免立杆表面喷漆掉落，使用镀锌螺丝将立杆法兰盘与地笼进行可靠固定，

同时螺母和螺杆之间要加垫圈和弹簧垫，固定完后需涂刷防锈漆，保证螺母与螺杆达到防锈

目的；

3）监测杆上方用镀锌螺丝固定摄像机及摄像机支架，摄像机与监测杆之间的裸线采用

具有防护措施的塑料管保护；

4）监测杆须保证施工人员足够，保证顺利起杆。

5.2硬件设备调试与运行

5.2.1公路边坡智能监测系统调试应包括：监测设备的参数设定；监测参数的初始值确

定；数据采集、传输等硬件设备的功能测试；监测频率及报警值的设定；系统运行的稳定性

和可靠性测试。

5.2.2公路边坡监测硬件设备安装完成后1周内应进行首次监测，首次监测不应少于3

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次，并应在24小时内完成，各次监测值互差不应大于测量中误差的2倍，并应取平均值作

为监测初始值。

5.2.3应对电源线、数据线等进行检查，确保设备的正常运行及安全使用。

5.2.4检查数据采集、传输及通讯情况，检查远程客户端的测试数据及数据量情况，并

分析测试数据的合理性、可靠性。

5.2.5发现数据异常情况时，应及时检查末端传感器、供电系统、传输系统等，排除故

障直至传输、运行正常。

5.2.6工作期内出现数据异常的监测仪器设备，应在发现异常后48小时内响应，并采

取相应措施及时排除异常。

5.2.7定期检查太阳能充电面板，对有灰尘、积雪覆盖的太阳能电池板进行清理；对树

木生长导致太阳能电池板被遮挡的监测点，应及时修剪树枝。

5.2.8具备电量自动测量功能的仪器设备，应定期观察仪器电池电量；无电量自动测量

功能的仪器设备，应每月进行人工检查。对电量不足的仪器设备，应及时进行人工充电或更

换。

5.2.9定期检查仪器机箱内部状态，对有异物的机箱进行清理；对锈蚀的接线端进行更

换。

5.3软件系统要求

5.3.1监测软件系统应具有完整的采集、感应、传输、处理、存储、状态评估及预警等

功能。

5.3.2监测系统软件应具有边坡工程项目、工点、监测点管理功能。

5.3.3监测系统软件应具有对不同监测类型监测数据的图表分析、报表统计功能；应具

有数据查询、图形数据展示功能；应具有数据实时共享、报警状态显示等功能。

5.3.4监测系统软件应具有报告反馈的管理功能。

5.3.5监测软件系统预警

1监测软件系统具有对不同监测类型监测数据的预警规则配置功能；

2系统宜具有触发报警，自动调整监测频率的功能；

3系统宜具有人工预警、自动预警（阈值预警、综合模型预警）等功能；

4系统宜具有报警信息推送功能，报警信息宜包括工程名称、报警工点、测点编号、监

测类型、报警值、报警等级、报警时间；

5系统宜具有预警解除、重置功能。

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5.3.6平台具有人工监测数据录入功能，实现人工监测数据与智能监测数据综合分析。

5.4软件系统测试与运行

5.4.1软件测试目的是发现软件程序中的错误、对软件是否符合设计要求，以及是否符

合合同中所要达到的技术要求，进行有关验证以及评估软件的质量，最终实现将高质量的软

件系统交给用户的。

5.4.2在测试过程中应遵循以下原则:

1独立测试原则。这是指软件测试工作由在经济上和管理上独立于开发机构的组织进行。

程序员应避免检査自己的程序，程序设计机构也不应测试自己开发的程序。软件开发者难以

客观、有效地测试自己的软件，而找出那些因为对需求的误解而产生的错误就更加困难；

2合法和非合法原则。在设计时，测试用例应当包括合法的输入条件和不合法的输入条

件；

3错误群集原则。软件错误呈现群集现象。经验表明，某程序段剩余的错误数目与该程

序段中已发现的错误数目成正比，所以应该对错误群集的程序段进行重点测试；

4严格性原则。严格执行测试计划，排除测试的随意性；

5覆盖原则。应当对每一个测试结果做全面的检查；

6定义功能测试原则。检查程序是否做了要做的事仅是成功的一半，另一半是看程序是

否做了不属于它做的事；

7回归测试原则。应妥善保留测试用例，不仅可以用于回归测试，也可以为以后的测试

提供参考；

8错误不可避免原则。在测试时不能首先假设程序中没有错误。

5.4.3系统部署运行后,应满足以下指标:

1系统应用软件、软件支撑平台的长期稳定性和可靠性；

2系统主要的硬件设备、辅助设备的长期稳定性和可靠性；

3监测数据的长期准确性和完整性；

4系统长期的安全性能。

5.5软硬件系统联调

5.5.1传感器调试:传感器安装前/后进行,配合系统调试如有故障点则单点调试。

5.5.2传感器线路调优:光缆铺设后进行，配合系统调试如有损耗再次调试。

5.5.3软件调试:硬件具备条件后进行。

5.5.4系统调试:各单元调试完成后进行。

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6数据采集与处理

6.1监测数据采集与传输

6.1.1数据采集设备一般分为数字信号采集设备、模拟信号采集设备，数据采集设备应

考虑与软件平台接口的兼容性。

6.1.2数字信号采集设备宜选用基于RS485、ModbusTCP等的分布式数据采集设备，同

时考虑现场组网、纠错容错等机制。

6.1.3模拟信号采集设备包含多路相互独立的模拟信号输入接口。包括且不限于电压信

号采集、电流信号采集、振弦类频率信号采集。

6.1.4自动化数据采集应保证其采样稳定性，每日采集的数据总数不小于计划采集数据

总数的75%。

6.1.5数据采集设备数据缓存至少保存7天的数据。当通讯恢复以后能够将历史进行补

传。

6.1.6自动化数据采集设备具备灵活的传感器设备接入机制，包括且不限于采用自识别

自组网设备接入、现场扫码接入、远程配置接入。

6.1.7数据传输一般有无线传输和有线传输两种。

6.1.8无线网络传输宜优先选用