第5章边坡工程监测.pptx

学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程由于边坡内部岩土力学作用的复杂性，从地质勘察到处治设计均不可能完全考虑边坡内部的真实力学效应，我们的设计都是在很大程度的简化计算上进行的。为了反映边坡岩土真实力学效应、检验设计施工的可靠性和处治后的边坡的稳定状态，边坡工程防治监测具有极其重要的意义。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 现场监测的涵义现场监测的涵义：反映边坡岩土真实力学效应、检验设计施工的可靠性和处治后的边坡的稳定状态。主要主要包含施工作包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，并以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。并以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行此项工作主要是在施工期间内进行此项工作主要是在施工期间内进行此项工作主要是在施工期间内进行，但对有特殊要求的工程，但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象，应以及一些对工程有重要影响的不良地质现象，应在竣工运营在竣工运营在竣工运营在竣工运营期间继续进行期间继续进行期间继续进行期间继续进行。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程监测工作作用监测工作作用:(4)通过对边坡加固工程的监测，评价治理措施的质量和效果。(5)为边坡的稳定性分析、提供重要依据。对不稳定斜坡不稳定斜坡的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据，提供设计。对防治工程的受力、变形防治工程的受力、变形等进行量测，验证其是否达到预期的作用，如未达到即应采取补救措施。(1)为边坡设计提供必要的岩土工程和水文地质等技术资料。(2)边坡监测可获得更充分的地质资料(应用侧斜仪进行监测和无线边坡监测系统监测等)和边坡发展的动态，从而圈定可疑边坡的不稳定区段。(3)通过边坡监测，确定不稳定边坡的滑落模式，确定不稳定边坡滑移方向和速度，掌握边坡发展变化规律，为采取必要的防护措施提供重要的依据。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程监测工作内容：监测工作内容：边坡处治监测包括施工安全监测、处治效果监测和动态长期监测。一般以施工安全监测和处治效果监测为主。施工安全监测是在施工期对边坡的位移、应力、地下水等进行监测。施工安全监测将对边坡体进行实时监控，以了解由于工程扰动等因素对边坡体的影响，及时地指导工程实施、调整工程部署、安排施工进度等。边坡施工安全监测包括地面变形监测、地表裂缝监测、滑动深地面变形监测、地表裂缝监测、滑动深部位移监测、地下水位监测、孔隙水压力监测、地应力监测部位移监测、地下水位监测、孔隙水压力监测、地应力监测等内容。监测周期：施工安全监测的数据采集原则上采用24h自动实时观测方式进行，如果边坡稳定性好，工程扰动小，可采用824h观测一次的方式进行。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 边坡处治效果监测是检验边坡处治设计和施工效果、判断边坡处治后的稳定性的重要手段。一方面可以了解边坡体变形破坏特征，另一方面可以针对实施的工程进行监测。例如，预应力锚索应力值的变化、抗滑桩的变形和土压力、排水系统的过流能力等，以直接了解工程实施效果。通常结合施工安全和长期监测进行，以了解工程实施后，边坡体的变化特征，为工程的竣工验收提供科学依据。监测周期：边坡处治效果监测时间长度一般要求不少于一年，数据采集时间间隔一般为710天，在外界扰动较大时，如暴雨期间，可加密观测次数。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程边坡长期监测将在防治工程竣工后，对边坡体进行动态跟踪，了解边坡体稳定性变化特征。长期监测主要对一类边坡防治工程进行。边坡长期监测一般沿边坡主剖面进行，监测点的布置少于施工安全监测和防治效果监测；监测内容主要包括滑带深部位移监测、地下水位监测和地面变形监测。数据采集时间间隔一般为l015天。边坡监测的具体内容应根据边坡的等级、地质及支护结构的特点进行考虑，通常对于一类边坡防治工程，建立地表和深部相结合的综合立体监测网，并与长期监测相结台；对于二类边坡防治工程；在施工期间建立安全监测和防治效果监测点，同时建立以群测为主的长期监测点；对于三类边坡防治工程，建立群测为主的简易长期监测点。5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程斜坡监测项目斜坡监测项目:变形监测、应力监测、地下水监测变形监测、应力监测、地下水监测地表监测地表监测l光电测距光电测距-经纬仪、水准仪经纬仪、水准仪l地表位移伸长计地表位移伸长计l全球定位系统全球定位系统(GPS)地下位移地下位移l倾斜仪倾斜仪l钻孔伸长计钻孔伸长计地表裂缝量测地表裂缝量测l仲缩仪仲缩仪l位错计位错计l千分卡千分卡变形监测变形监测5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程边坡内部应力监测边坡内部应力监测：压力盒、：压力盒、地应力测量地应力测量岩石锚杆和锚索的荷载岩石锚杆和锚索的荷载：测力：测力计计应力监测应力监测5.1 5.1 边坡监测概述边坡监测概述 地下水监测地下水监测水压力水压力：压力传感式水位仪、水：压力传感式水位仪、水 压计压计学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程光电测距光电测距-经纬仪、水准仪经纬仪、水准仪利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围、移动速利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围、移动速度和方向；度和方向；确定破坏模式；确定破坏模式；进行安全监测。进行安全监测。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程数字式经纬仪数字式经纬仪经纬仪经纬仪5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程水准仪水准仪利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围、利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围、垂直位移垂直位移和移和移动速度动速度5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程地表位移伸长计地表位移伸长计安装在坡顶和平台表面上，测量位移量和位移速度 固定点被测点恒力线位移转换为角位移5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程对斜坡变形和破坏进行总体监测对斜坡变形和破坏进行总体监测 GPSGPS（全球定位系统）（全球定位系统）5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程倾斜仪倾斜仪探测相对于稳定地层的探测相对于稳定地层的地下岩土位移，证实和地下岩土位移，证实和确定正在发生位移的特确定正在发生位移的特征和部位征和部位 5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 钻孔倾斜仪由四大部件组成：测量探头、传输电缆、读数仪及测量导管，其结构如图11.3 所示。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程工作原理：利用仪器探头内的伺服加速度测量埋设于岩土体内的导管沿孔深的斜率变化。由于它是自孔底向上逐点连续测量的，所以，任意两点之间斜率变化累积反映了这两点之间的相互水平变位。通过定期重复测量可提供岩土体变形的大小和方向。根据位移一深度关系曲线随时间的变化中可以很容易地找出滑动面的位置，同时对滑移的位移大小及速率进行估计。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 内部位移监测多点位移计。主要由内部位移监测多点位移计。主要由锚头、锚头、位移传递杆、护管、孔口安装预埋管、位移传感器、位移传递杆、护管、孔口安装预埋管、位移传感器、测温传感器及保护罩测温传感器及保护罩等组成，侧重监测堆积体内部等组成，侧重监测堆积体内部的的相对位移相对位移相对位移相对位移。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 工作原理：工作原理：以孔口安装预埋管为相对基准，将锚头按观测设计依次置于以孔口安装预埋管为相对基准，将锚头按观测设计依次置于欲测位置。依据设计需要布设温度计后灌浆，锚头与布置处基岩欲测位置。依据设计需要布设温度计后灌浆，锚头与布置处基岩固为一体。固为一体。由于传递杆是刚性的，当岩体沿孔轴产生位移时，锚头将相由于传递杆是刚性的，当岩体沿孔轴产生位移时，锚头将相对岩体的变位传递到安装在孔口的位移传感器，位移传感器将传对岩体的变位传递到安装在孔口的位移传感器，位移传感器将传递的位移转换为电信号输出，检测位移传感器的电信号即可测出递的位移转换为电信号输出，检测位移传感器的电信号即可测出各点的岩体变位量。各点的岩体变位量。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 地表裂缝位错监测可采用仲缩仪、位错计或千分卡直接量测。测量精度0.11.0mm。对于规模小、性质简单的边坡。在裂缝两侧设桩(图a)、设固定标尺(图b)或在建筑物裂缝两侧贴片(图c)等方法，均可直接量得位移量。5.2 5.2 变形监测变形监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程测量爆破引起质点速度和位移测量爆破引起质点速度和位移分析控制爆破技术的效果分析控制爆破技术的效果建立震级、位移和边坡破坏之间的关系建立震级、位移和边坡破坏之间的关系地震仪地震仪5.3 5.3 压力监测压力监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程测量锚固系统的载荷测量锚固系统的载荷 测力计测力计5.2 5.2 压力监测压力监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程确定坡帮内地下水的状态确定坡帮内地下水的状态确定作用在破坏面上的水压力确定作用在破坏面上的水压力评价疏干系统的效能评价疏干系统的效能 水压计水压计5.4 5.4 水压监测水压监测学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 随着科学技术的飞速发展，在岩土工程勘察领域中随着科学技术的飞速发展，在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。不断引进高新技术。例如，遥感例如，遥感(RS)(RS)、地理信息系统、地理信息系统 (GIS)(GIS)和全球卫星和全球卫星定位系统定位系统(GPS)(GPS)即即“3S3S”技术技术的引进；勘探工作中的引进；勘探工作中地质雷达地质雷达和和地球物理层析成像地球物理层析成像技术技术(CT)(CT)的应用等。的应用等。学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 以监测成果作为支护以监测成果作为支护跟进和动态监测反馈的先跟进和动态监测反馈的先导信息。导信息。分为分为地表变形监测、地表变形监测、内部位移监测、支护效果内部位移监测、支护效果监测监测三部分。三部分。学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 地表变形测量标点能大范围覆盖地表变形测量标点能大范围覆盖边坡，掌握边坡整体位移，实施快，边坡，掌握边坡整体位移，实施快，能在边坡开挖先期即埋点测量，反映能在边坡开挖先期即埋点测量，反映边坡变形全过程。边坡变形全过程。地表变形监测表观位移监测点反射器地表变形监测表观位移监测点反射器学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 GPS(GPS(全球卫星定位系统全球卫星定位系统)表观位移监测，自动化程表观位移监测，自动化程度很高。度很高。学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 内部位移监测钻孔内部位移监测钻孔测斜仪，侧重测定可能滑动测斜仪，侧重测定可能滑动面位置。面位置。学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 钻孔测斜仪工作中。每隔钻孔测斜仪工作中。每隔一定深度测量钻孔的斜率，以一定深度测量钻孔的斜率，以了解斜率变化，进而得到内部了解斜率变化，进而得到内部位移数据。位移数据。学风严谨学风严谨 崇尚实践崇尚实践边坡工程边坡工程边坡工程边坡工程 支护效果监测支护效果监测支护效果监测支护效果监测锚索测力锚索测力锚索测力锚索测力计计计计，置于环销锚与锚垫板之间。，置于环销锚与锚垫板之间。，置于环销锚与锚垫板之间。，置于环销锚与锚垫板之间。主要用来监测边坡在施工和运主要用来监测边坡在施工和运主要用来监测边坡在施工和运主要用来监测边坡在施工和运行过程中行过程中行过程中行过程中荷载的衰减或增加情况荷载的衰减或增加情况荷载的衰减或增加情况荷载的衰减或增加情况，用以判定堆积体所处的松弛或者下用以判定堆积体所处的松弛或者下用以判定堆积体所处的松弛或者下用以判定堆积体所处的松弛或者下滑状态。滑状态。滑状态。滑状态。