地质灾害监测技术现状与发展.docx

项目概况
工程区位于四川省汉源县大渡河左岸，最高中山地形，构造剥蚀地貌，最高点为后缘二蛮山，高程1063.4米，最低处为瀑布沟电站库区正常蓄水水面，高程为850米。850m~960m呈陡缓交替的山地斜坡地貌，其中高程为920米~960米为平缓台地，是集镇所在地，地貌坡度8°~10°；高程960米以上为山势陡峭的中山地貌。2010年7月27日凌晨5时许，因持续强降雨加上暴晴，后背山突发滑坡，造成万工集镇91户房屋受损、1人失踪、1500人被迫连夜转移。为了避免山体再次滑坡，采取监测、防治等措施。
万工集镇边坡变形监测系统概况
系统运行日期：2012年10月
运行情况：根据现场滑坡的情况，自滑坡体对面的半山腰一处基岩上建造观测房，在观测房内安装1台测量机器人、通讯设施、太阳能电源等设备。由于控制室设置在远离现场20公里以外的汉源县城，所以选择GPRS模块通讯。由于20个监测点分布范围较广，在观测房的两侧分别开一扇窗户，并将这两扇窗户连通，确保有足够的观测角度可以观测到每一个监测点，为实现现场无人值守，窗户为自动感应控制，仪器一旦开始工作，即空转一圈，窗户感应自动打开，当停止工作3分钟后感应窗自动关闭。
系统使用设备：1台徕卡TM30测量机器人、1套远程控制及分析的徕卡GEOMOS软件，远程开关及温度传感器等。

基坑监测点布置的一般规定有哪些？
1. 基坑工程监测点的布置应最大程度地反映监测对象的实际状态及其变化趋势，并应满足监控要求。
2.基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。
3.监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。
4.在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。
5.应加强对监测点的保护，必要时应设置监测点的保护装置或保护设施。
一、 当日报表应包括下列内容：
1.当日的天气情况和施工现场的工况；
2.仪器监测项目各监测点的本次测试值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时绘制有关曲线图；
3.巡视检查的记录；
4.对监测项目应有正常或异常的判断性结论；
5.对达到或超过监测报警值的监测点应有报警标示，并有原因分析及建议；
6.对巡视检查发现的异常情况应有详细描述，危险情况应有报警标示，并有原因分析及建议；
7.其他相关说明。
二、阶段性监测报告应包括下列内容：
1.该监测期相应的工程、气象及周边环境概况；
2.该监测期的监测项目及测点的布置图；
3.各项监测数据的整理、统计及监测成果的过程曲线；
4.各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测；
5.相关的设计和施工建议。
三、基坑工程监测总结报告的内容应包括：
1.工程概况；
2.监测依据；
3.监测项目；
4.测点布置；
5.监测设备和监测方法；
6.监测频率；
7.监测报警值；
8.各监测项目全过程的发展变化分析及整体评述；
9.监测工作结论与建议。
深基坑监测点选择原则有哪些？
（1）监测点应能充分反映边坡的稳定状态，即监测点应选在预计移动(沉降)的最大位置；
（2）在一个断面内应能反映边坡变形规律，即在同一断面上应能作出变形曲线；
（3）监测点移动值便于支护结构的应力分析；
（4）重要部位(危险部位)应加密监测点。
地面沉降GPS监测网埋石有哪些要求
1、 GPS点的标石类型包括基岩天线墩、岩层天线墩、基岩标石、岩层普通标石、土层天线墩、普通基本标石、冻土基本标石、普通标石和建筑物上的标石等。
2、 各种类型的标石应设有中心标志。基岩和基本标石的中心标志应用铜或不锈钢制作。普通标石的中心标志可用铁或坚硬的复合材料制作。标石中心应该有清晰的十字线或直径小于0.5mm的中心点。在标石表面制有“GPS”及施测单位名称。GPS标石规格参见附录G.
3、 埋设天线墩、基岩标石、基本标石时，应现场浇灌混凝土。普通标石可预先制作，然后运往各点埋设；
4、 埋设标石，须使各层标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不得大于2mm.强制对中装置的对中精度不得大于1mm；
5、 标石埋设后，至少需经过一个雨季，冻土地区至少需经过一个冻结期，基岩或岩层标石至少需经一个月后，方可用于观测。

滑坡体监测范围的确定
a.选择滑坡体方量大、滑移可能大、对枢纽或居民生活、生产区影响大的滑坡体进行监测。
b.监测点应分高程布设或分断面布设，易于了解滑移变化的规律，监测点应选择在滑移敏感区域。
滑坡体监测与枢纽建筑物外部变形监测一样，主要有以下特点：
1.设立独立的平面和高程控制网。
Ø 2.滑坡体监测的控制点必须选在滑坡体影响区外的稳固区域。
Ø 3.进行定期巡查 。
Ø 4.监测人员应根据监测结果和位移变化规律，判断位移变化速率是否接近警戒值，在接近警戒值时应及时发出预警，要求运行单位做好预防准备，对生产或生活区附近的滑坡体应通过地方政府做好预警工作，防止意外发生。
6、 滑坡体监测范围的确定
    a.选择滑坡体方量大、滑移可能大、对枢纽或居民生活、生产区影响大的滑坡体进行监测。
    b.监测点应分高程布设或分断面布设，易于了解滑移变化的规律，监测点应选择在滑移敏感区域。
7、
滑坡体监测与枢纽建筑物外部变形监测一样，主要有以下特点：
Ø 1.设立独立的平面和高程控制网。
Ø 2.滑坡体监测的控制点必须选在滑坡体影响区外的稳固区域。
Ø 3.进行定期巡查 。
Ø 4.监测人员应根据监测结果和位移变化规律，判断位移变化速率是否接近警戒值，在接近警戒值时应及时发出预警，要求运行单位做好预防准备，对生产或生活区附近的滑坡体应通过地方政府做好预警工作，防止意外发生。

【引言】对于基坑工程的施工工序、方法等需按设计和相关规范、规定的要求部署，以确保基坑工程的安全使用和施工的正常进行。
【关键词】恢复降水、建筑物、变形

一、工程概况
本工程位于亳州市工业园区，基坑最大长度126m，最大宽度50m，基坑面积约6300m2，基坑开挖深度自然地表下7.0m。
由于在分段施工的地下室基坑没有回填之前已经停止降水，造成基坑内积水，浸泡建筑物基础及承重结构。且基坑南侧相邻2栋6层建筑物均已封顶。经现场实测基坑上口标高36.70m，基坑内积水水面标高33.89m。积水深度4.20m，坑内积水量约为26460m3 。
为保降水过程中对基坑南侧已建建筑物的安全，受建设单位的委托，我院承担基坑恢复降水及对基坑周边很近的建筑物的变形控制设计。
二、场地工程地质及水文地质条件
2.1 工程地质条件
根据岩土工程勘察报告中的岩土条件如下：
①粉质粘土：棕褐色～灰黄色，下部黄褐色，可塑，局部偏硬状，切面光泽，手感细腻，可见云母碎屑。干强度中等，韧性中等。夹少量砂姜石。层顶部覆薄层耕植土。层厚为0.30m～3.10m，平均层厚为1.70m，层底高程为35.12～31.59mm。
①-1粉质粘土：灰黄色，可塑偏软状，切面光泽，手感细腻，可见云母碎屑。干强度中等，韧性中等，夹少量砂姜石。层厚为0.30m～2.30m，平均层厚为0.97m，层底高程为34.06～32.09mm。
②粉土粉砂互层：粉土黄褐色，饱和，中密状，切面粗糙，手捻砂感较强，干强度低，韧性低，摇震反应中等。粉砂：黄褐色，饱和，中密～密实状，大于0.075mm颗粒含量约占60～70%左右，主要由石英、长石等矿物组成，分选、磨圆较好。局部夹薄层粉质粘土，不均匀产出。层厚为0.50m～2.80m，平均层厚为1.41m，层底高程为31.77m～29.60m。
③粉细砂：黄褐色，饱和，中密～密实状，大于0.075mm颗粒含量约占85%左右，主要为石英、长石等矿物组成分选、磨圆较好。局部层顶部夹薄层粉质粘土。部分钻孔没有钻穿该层，揭露厚度为2.10m～20.40m，层底高程为28.98m～9.96m。
④粉土粉砂与粉质粘土互层：黄褐色，粉土呈中密状，干强度低，韧性低，摇振反应中等。粉质粘土可塑偏硬状，干强度中等，韧性中等。夹薄层粉砂，不均匀产出。部分钻孔没有钻穿该层，揭露厚度为0.50m～25.20m，层底高程为16.91m～-8.47m。
2.2 水文地质条件
依《中国水文地质图》查得：本区域地下水富水程度为中等，属平原多层状含水砂层承压水。
勘察深度范围内，钻探孔均揭遇地下水。场地地下水类型属孔隙潜水，具有微承压性。勘察期间测得地下水稳定水位2.30～2.60m，相当于标高34.30～34.06m左右，主要赋存于①-1#粉质粘土层中。
地下水主要接受大气降水和侧向径流补给，雨季获得补充，水量丰富。通过蒸发及地下径流向区域外排泄。水位随季节而变化，丰水期为7～9月份，枯水期为3～5月份，年变幅约2.50m左右。
三、设计分析
降水易导致下部土层产生渗透固结而发生沉降，对于本基坑，重点并不是如何恢复降水，而是在降水过程中，如何减小土层所发生的变形对已建建筑物的影响程度和控制方法。
为了掌握准确的基坑与建筑物平面关系，我院于2013年3月18日采用卫星定位系统RTK，对本基坑和南侧已建建筑物的现状进行了测绘。
根据相关资料和数据，我们进行了多次计算对比，本着经济、安全、科学、可行的思想，做如下设计：

在基坑周边设计11眼降水井，通过平面坐标和单井出水量的调整，控制南侧建筑物的变形，使之均匀沉降。设计计算结果如下：
水位降深曲线

沉降数据

建筑物角点降深与沉降
上图中4.210为角点水位降深，1.81为角点沉降。
    A-A建筑物各角点降深与沉降计算:
建筑物角点1: 降深=4.417(m)   沉降=1.841(cm)
建筑物角点2: 降深=4.210(m)   沉降=1.802(cm)
建筑物角点3: 降深=4.587(m)   沉降=1.928(cm)
建筑物角点4: 降深=4.800(m)   沉降=1.947(cm)
建筑物各角点: 最小降深=4.210(m)   最大降深=4.800(m)
建筑物各角点: 最小沉降=1.8(cm)  最大沉降=1.9(cm)
建筑各角点之间最大倾斜率 = 千分之 0.040
    B-B建筑物各角点降深与沉降计算:
建筑物角点1: 降深=4.704(m)   沉降=1.971(cm)
建筑物角点2: 降深=4.055(m)   沉降=1.840(cm)
建筑物角点3: 降深=4.558(m)   沉降=1.824(cm)
建筑物角点4: 降深=4.866(m)   沉降=2.014(cm)
建筑物各角点: 最小降深=4.055(m)   最大降深=4.866(m)
建筑物各角点: 最小沉降=1.7(cm)  最大沉降=2.0(cm)
建筑各角点之间最大倾斜率 = 千分之 0.064
四、 小结
通过建模计算分析，结合地表各点沉降图和建筑角点降深图,在满足降深要求达到施工条件的同时，通过改变不同单井出水量的调整，而使基坑南侧已建建筑物处于均匀沉降状态。
同一建筑物角点最大沉降差0.14cm、0.17cm，理论上的单点最大沉降量为1.95cm、2.01cm。经逐各角点计算，变形值均小于规范要求的整体倾斜变形允许值。
同月，建设单位及时的组织了专家对本设计的评审工作，由于本工程的特殊性，相关单位特邀请了省里专家两名和本地三名专家，对设计进行了细致的评审，最终设计方案受到专家组的好评，一次顺利通过评审。
在设计方案实施过程中，通过变形监测数据计算，建筑物实际沉降差和倾斜变形值略小于设计上的理论计算值，建筑物沉降均匀，工程得以正常施工。