第8章邊坡工程監(jiān)測

第8章邊坡工程監(jiān)測8.1邊坡工程監(jiān)測概述1．監(jiān)測區(qū)域大,涉及的巖土性質(zhì)復(fù)雜；2．監(jiān)測的內(nèi)容相對較多，主要有地面變形監(jiān)測和地下變形監(jiān)測，物理參數(shù)如應(yīng)力等參數(shù)監(jiān)測，環(huán)境因素如地下水、天氣、地震因素的監(jiān)測；監(jiān)測的工作量大，工種復(fù)雜，對于監(jiān)測人員而言，必須是多面手，對于不同的工作都能適應(yīng)。3.邊坡逐漸形成，部分監(jiān)測點的位置要隨之變動；4．監(jiān)測的周期較長，一般不少于2年或更長時間，有時是貫穿于整個工程建設(shè)過程中.甘肅舟曲泄流灘滑坡云南昭通頭寨溝大滑坡重慶武隆滑坡著名的小江蔣家溝泥石流小江泥石流泥沙幾乎堵斷金沙江長江上游滑坡、泥石流災(zāi)害分布

嘉陵江上游

三峽庫區(qū)

岷江上游

雅礱江下游

金沙江中下游

大渡河中下游

大小滑坡15萬多處泥石流溝道萬余條分布面積達(dá)10萬多km2是水土流失的特殊形式，是長江流域河流泥沙的主要來源之一

白龍江、西漢水攀枝花至屏山區(qū)平均輸沙模數(shù)大于2000t/（km2·a），其土地面積只占長江上游面積的12.8%，但多年平均輸沙量卻占宜昌站的41.4%小江流域

大小泥石流溝140條,直接輸入長江的泥沙達(dá)3000萬噸。三峽庫區(qū)

271條泥石流溝，每年直接入江的泥石流物質(zhì)超過1000萬t，滑坡崩塌214處，總體積達(dá)13.5-15.0億m3預(yù)警系統(tǒng)自1990年開始籌建以來，1991年系統(tǒng)基本建成并投入運行，已基本覆蓋了長江上游滑坡、泥石流分布集中的區(qū)域和人口密度大、危害最為嚴(yán)重的地區(qū)。

截止目前，預(yù)警系統(tǒng)建有1個中心站（武漢長江委水土保持局），3個一級站（宜賓、武都、重慶），8個二級站（四川涼山，云南昭通，貴州畢節(jié)，甘肅舟曲、禮縣，陜西略陽，重慶萬州，湖北秭歸），56個監(jiān)測預(yù)警點和20個群測群防重點縣。預(yù)警系統(tǒng)范圍涉及到長江上游水土保持重點防治區(qū)的云、貴、川、甘、陜、鄂、渝等6省1市、14個地（州、市）、38個縣（區(qū)），擁有300多名專業(yè)監(jiān)測預(yù)警人員，監(jiān)控面積達(dá)11.34萬平方公里，保護(hù)著30萬人和數(shù)十億元固定資金的安全。預(yù)警系統(tǒng)已成為全國乃至全世界覆蓋面最廣、規(guī)模最大的山地災(zāi)害監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

長江上游滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)

--分區(qū)分級管理中心站二級站預(yù)警點防災(zāi)減災(zāi)一級站短期預(yù)報群測群防站管理信息反饋信息反饋信息反饋技術(shù)報務(wù)業(yè)務(wù)指導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)貫徹執(zhí)行“政府負(fù)責(zé)，站點預(yù)警；以點帶面，群測群防“的工作方針，以站點為依托，廣泛、深入地開展預(yù)警減災(zāi)知識宣傳、普及、培訓(xùn)、咨詢等工作，增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)的意識，積極開展群測群防，成為當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)的重要保障。據(jù)不完全統(tǒng)計，到2009年底，預(yù)警系統(tǒng)已成功地預(yù)報、防治和處理滑坡、泥石流險情278處，共避免4.35萬人員傷亡，避免直接經(jīng)濟(jì)損失2.73億多元財產(chǎn)損失，開展了5處滑坡泥石流治理試點工程。預(yù)警系統(tǒng)組建的當(dāng)年1991年6月29日，就成功預(yù)報了湖北秭歸雞鳴寺滑坡。1992年7月20日，云南省昭通市熊家灣發(fā)生1500萬方特大滑坡，由于鄉(xiāng)民高定基等人及時報警，使56人幸免于難，兩位村民得到表彰。

甘肅文縣縣城泥石流預(yù)警成功四川寧南縣城泥石流預(yù)警成功滑坡泥石流監(jiān)測8.2邊坡工程監(jiān)測方法與內(nèi)容測降雨量測地溫地震監(jiān)測觀測地下水位觀測孔隙水壓測泉流量測河水位

地音量測位移和沉降6.環(huán)境因素5.水文

4.應(yīng)變3.地下變形

2.地聲1.地表變形監(jiān)測內(nèi)容：位移和沉降序號監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測方法監(jiān)測儀器和儀表1地表位移、裂縫前方交會法、視準(zhǔn)線法、水準(zhǔn)法、測距三角高程法等經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、自動全站儀等近景攝影測量法陸攝經(jīng)緯儀等測縫法游標(biāo)卡尺、測縫儀、伸縮自記儀等GPS法GPS接收機(jī)等2地下位移、裂縫測斜法測斜儀、多點倒錘儀、傾斜計等沉降法下沉儀、收斂儀、水準(zhǔn)儀等重錘法重錘、坐標(biāo)儀、水平位錯計等測縫法三向測縫儀、位移計、伸長儀等3地聲量測法聲發(fā)射儀、地震儀等4應(yīng)變應(yīng)變計量測法管式應(yīng)變計、位移計、滑動測微計等5地下水位水位自記儀法地下水位自記儀等孔隙水壓力壓力計量測法孔隙水壓力計等河、庫水位量測法水位標(biāo)尺等泉流量量測法三角堰、量杯等6降雨量雨量計法雨量計、雨量報警器等地溫記錄儀法溫度記錄儀等地震地震儀法地震儀等監(jiān)測方法：1.簡易觀測法2.設(shè)站觀測法3.儀表觀測法4.遠(yuǎn)程監(jiān)測法(一)簡易觀測法人工觀測：地表裂縫、地面鼓脹、沉降、坍塌；

建筑物變形特征；

地下水位變化、地溫變化等現(xiàn)象。簡易測量：在邊坡關(guān)鍵裂縫處埋設(shè)騎縫式簡易觀測樁；

在建（構(gòu)）筑物裂縫上設(shè)簡易裂縫測量標(biāo)記；

用途：用于已有滑動跡象的病害邊坡的監(jiān)測；

從宏觀上掌握崩塌、滑坡的變形動態(tài)及發(fā)展趨勢；

初步判定崩滑體所處的變形階段及中短期滑動趨勢；

儀表觀測的補(bǔ)充。--常規(guī)觀測裂縫觀測法泥石流的斷面觀測法雨量觀測滑坡監(jiān)測的位移排樁法(二)設(shè)站觀測法要點：●在邊坡體上設(shè)立變形觀測點（成線狀、格網(wǎng)狀等）；

●在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點設(shè)置固定觀測站；

●用測量儀器定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點的三維位移變1．大地測量法

測二維水平位移：前方交會法（兩方向或三方向）；

雙邊距離交會法。

測某個方向的水平位移：視準(zhǔn)線法；小角度法；測距法。

測垂直位移：幾何水準(zhǔn)測量法；

精密三角高程測量法。

優(yōu)點：監(jiān)控面廣，能確定邊坡地表變形范圍；

量程不受限制；

能觀測到邊坡體的絕對位移量。

缺點：受到地形通視條件限制和氣象條件的影響；

工作量大，工作周期長十；

連續(xù)觀測能力較差。

GPS的特點：定位精度可達(dá)毫米級

優(yōu)點：觀測點之間無需通視，選點方便；

觀測不受天氣條件的限制，可全天候觀測；

可同時測定觀測點的三維坐標(biāo)和速度；

在測程大于10km時，精密優(yōu)于光電測距儀。

缺點：價格貴。

用途：地形條件復(fù)雜、起伏大或建筑物密集、

通視條件差的邊坡監(jiān)測。

2．GPS（全球定位系統(tǒng)）測量法3．近景攝影測量法

優(yōu)點：攝影（周期性重復(fù)攝影）方便，外業(yè)省時省力；

能同時獲得許多觀測點的空間位置。

缺點：精度較低。

用途：崩滑體處于速變、劇變階段的監(jiān)測；

危巖臨空陡壁裂縫變化；

滑坡地表位移量變化速率較大時的監(jiān)測。(三)儀表觀測法

特點：監(jiān)測的內(nèi)容豐富，精度高，測程可調(diào)，儀器便于攜帶；

可以避免惡劣環(huán)境對測試儀表的損害；

資料直觀可靠，能連續(xù)觀測。用途：適用于中、長期監(jiān)測內(nèi)容：用精密儀器儀表對變形斜坡進(jìn)行地表及深部的位移、傾斜(沉降)動態(tài)，裂縫變化及地聲、應(yīng)力應(yīng)變等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進(jìn)行監(jiān)測。分類:按所采用的儀表可分為機(jī)械式儀表觀測法(簡稱機(jī)測法)和電子儀表觀測法(簡稱電測法)兩類。(四)遠(yuǎn)程監(jiān)測法遠(yuǎn)程監(jiān)測法特點：遠(yuǎn)距離無線傳輸。

優(yōu)點：自動化程度高；

全天候觀測；

省時、省力、安全。

缺點：傳感器質(zhì)量不過關(guān)；

儀器的組裝工藝和長期穩(wěn)定性較差；

運行中故障率高；

很難適應(yīng)野外惡劣的監(jiān)測環(huán)境；

數(shù)據(jù)傳輸有中斷；

數(shù)據(jù)可靠度難以使人置信；

價格昂貴。（五）邊坡工程監(jiān)測儀器簡介

傾斜計示意圖

位移計示意圖

固定型傾斜計示意圖

水壓計量測示意圖

鉆孔伸長計示意圖傾斜計邊坡工程監(jiān)測方案設(shè)計的內(nèi)容：

●監(jiān)測內(nèi)容--測什么；

●監(jiān)測方法和儀器--怎么測；

●施測部位和測點布置--測哪里；

●監(jiān)測期限和頻度--何時測；

●預(yù)警值及報警制度等實施計劃--怎么辦？§8.3邊坡工程監(jiān)測的設(shè)計一、監(jiān)測設(shè)計的原則監(jiān)測項目選擇的原則：

●一般以光學(xué),機(jī)械和電子設(shè)備為先后順序選用設(shè)備；

●考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性；

●不影響正常施工及使用；

●能形成統(tǒng)一的結(jié)論和簡捷的報表。

監(jiān)測點的布置一般有以下三個步驟:

1、測線布置

圈定主要的監(jiān)測范圍；

估計主要滑動方向,按滑動方向及范圍確定測線；

選取典型斷面,布置測線；

再按測線布置相應(yīng)監(jiān)測點。二、測點布點原則說明：

●對主滑方向和范圍明確的邊坡，測線可采用十字型布置；

●測線十字型布置時，深部位移監(jiān)測孔通常布設(shè)在主滑方向上；

●對主滑方向和范圍不明確的邊坡，放射型布置更適用。

●測線放射型布置時，在不同方向交叉布置深部位移監(jiān)測孔。2、監(jiān)測網(wǎng)形成:

考慮平面及空間的展布,各個測線按一定規(guī)律形成監(jiān)測網(wǎng)；

監(jiān)測網(wǎng)的形成可能是一次也可能分階段形成；

監(jiān)測網(wǎng)的形成不但在平面，更重要的是體現(xiàn)在空間上的展布。

3、局部加強(qiáng)，加深加密布點:

可能形成的滑動帶；

重點監(jiān)測部位和可疑點。

施工的初期爆破階段：1次/1-2天，每次爆破后監(jiān)測1次施工階段：1-2次/周；(地表及地下位移為主)

運營階段：1次/2月，雨季：1次/2月變形量增大和變形速率加快時：加大監(jiān)測頻次。

正常情況下，在爆破階段完成后監(jiān)測以地表及地下位移為主，一般在初測時每日或兩日一次，在施工階段3-7日一次，在施工完成后進(jìn)入運營階段，且在變形及變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時一般以每一個水文年為一周期，每兩個月左右監(jiān)測一次，雨季加強(qiáng)到一個月一次。

三、邊坡工程監(jiān)測周期與頻率§8.3監(jiān)測實施和監(jiān)測資料匯總及分析

1.地面位移監(jiān)測工作●地面選點及布置；●監(jiān)測點制作；●量測實施；●資料匯總及報表形成；

2.地下位移監(jiān)測和滑動面測量●鉆孔；●元件埋設(shè)及初始量測；●量測實施；●資料匯總及報表形成。

一.監(jiān)測工作的實施3.環(huán)境因素監(jiān)測●地下水位長期觀測●降雨量統(tǒng)計●其它,如地溫及地下水渾濁程度和化學(xué)組份的變化及流量等●聲波測試●振動測試●其它測試的實施

一.監(jiān)測工作的實施1.監(jiān)測的報表●監(jiān)測日報表（如表6－2）；●階段性報表（如表6－3）；●監(jiān)測總表（如表6－4）。二.監(jiān)測資料匯總及分析

2.相關(guān)圖件●各監(jiān)測項目時程曲線（如圖6-4）；●各監(jiān)測項目的速率時程曲線；●地表位移變形矢量圖（如圖6-5）和等值線（如圖6-6）；●各監(jiān)測項目在各種不同工況和特殊日期變化發(fā)展的形象圖（如圖6-7，圖6-8）

3.分析報告

一般分析報告中