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文檔簡(jiǎn)介
1、邊坡變形監(jiān)測(cè)方法分析邊坡按其成因可分為自然邊坡和人工邊坡,按介質(zhì)成份可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。對(duì)于不同的邊坡工程,其成因、組成成份各不相同,地質(zhì)構(gòu)造和地應(yīng)力的分布更是千差萬(wàn)別,這樣就確定了邊坡監(jiān)測(cè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它不僅跟監(jiān)測(cè)手段的凹凸與儀器設(shè)備的優(yōu)劣息息相關(guān),也與監(jiān)測(cè)技術(shù)人員對(duì)巖土體介質(zhì)的了解程度和工程狀況的把握程度密不行分1。因而對(duì)邊坡舉行監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)在充分了解工程地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上,抉擇相應(yīng)的方法和手段。1邊坡變形邏輯從邊坡變形的角度來(lái)劃分,邊坡的狀態(tài)可分為初始蠕變、穩(wěn)定蠕變和加速蠕變?nèi)齻€(gè)階段。初始變形階段,變形速率小,變形趨勢(shì)不顯然,一般在該階段不一定發(fā)生破壞的征兆,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
2、精度較高,側(cè)重于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。穩(wěn)定蠕變階段,邊坡變形進(jìn)展加快,有時(shí)變形宏觀可見(jiàn),坡面或坡頂可能消失張裂縫,坡腳也有可能消失剪切裂縫。此階段位移量開(kāi)頭增大,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求測(cè)試敏感部位,量程和精度均要考慮2。加速蠕變階段,邊坡變形速率大,變形趨勢(shì)顯然,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的要求可適當(dāng)降低,側(cè)重于短期監(jiān)測(cè)。邊坡變形的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:地面大地變形、地表裂縫、地下深部變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,詳細(xì)的內(nèi)容抉擇應(yīng)按照邊坡的等級(jí)、地質(zhì)條件、加固結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等綜合考慮。2邊坡地表變形監(jiān)測(cè)方法2.1簡(jiǎn)易觀測(cè)法簡(jiǎn)易觀測(cè)法是通過(guò)人工觀測(cè)邊坡中坍塌、沉降、地面鼓脹、地表裂縫等現(xiàn)象,適用于監(jiān)測(cè)發(fā)生病害的邊坡,定期對(duì)崩坍、滑坡等宏觀
3、變形跡象舉行觀測(cè),能夠從宏觀上把握變形動(dòng)態(tài)及其進(jìn)展趨勢(shì)。簡(jiǎn)易觀測(cè)法結(jié)合其它方法的監(jiān)測(cè)結(jié)果,可以大致判定邊坡所處的變形階段并預(yù)報(bào)短時(shí)期內(nèi)坡體的滑動(dòng)趨勢(shì)。簡(jiǎn)易觀測(cè)法雖然操作容易,但對(duì)于變形速率較大的邊坡仍舊是非常有效的監(jiān)測(cè)方法。2.2設(shè)站觀測(cè)法設(shè)站觀測(cè)法是在邊坡上設(shè)立變形觀測(cè)點(diǎn),在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀測(cè)站,使用測(cè)量?jī)x器定期測(cè)量變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變化的一種監(jiān)測(cè)方法。設(shè)站觀測(cè)法包括近景攝影測(cè)量、大地測(cè)量及GPS測(cè)量等。2.3儀表觀測(cè)法儀表觀測(cè)法是利用精密儀表對(duì)邊坡地表位移舉行監(jiān)測(cè),可分為電子儀表觀測(cè)法和機(jī)械式儀表觀測(cè)法兩類。儀表觀測(cè)法能夠避開(kāi)惡劣環(huán)境傷害測(cè)試儀表,具有儀器易于攜帶、
4、測(cè)量精度高等特點(diǎn),觀測(cè)成績(jī)資料牢靠度高,可用于邊坡變形的中、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。電測(cè)法常采用二次儀表觀測(cè),將由電子元件制成的傳感器埋設(shè)于邊坡可能會(huì)變形的部位,通過(guò)電子儀表采納信號(hào)讀數(shù)。該方法技術(shù)比較先進(jìn),監(jiān)測(cè)內(nèi)容比機(jī)械式儀表觀測(cè)法豐盛,儀表敏捷度也更高,但其原理、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2.4遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)法隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及電子技術(shù)及的迅速進(jìn)展,各種先進(jìn)的自動(dòng)遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)紛紛亮相,使得邊坡監(jiān)測(cè)尤其是邊坡滑坡、倒塌的自動(dòng)化繼續(xù)遙測(cè)成為可能,遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸是該方法最基本的特點(diǎn)3。該方法能實(shí)現(xiàn)繼續(xù)觀測(cè)、自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、打印和顯示觀測(cè)數(shù)據(jù),是邊坡倒塌、滑坡監(jiān)測(cè)的進(jìn)展方向。儀器設(shè)備的牢靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性是遠(yuǎn)程自動(dòng)化系統(tǒng)成敗的關(guān)
5、鍵。目前,遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)人工邊坡實(shí)施,自然邊坡因?yàn)閮x器設(shè)備務(wù)必長(zhǎng)期在惡劣的野外環(huán)境工作,以及人為毀壞等影響因素,其牢靠度和穩(wěn)定性尚難以滿意監(jiān)測(cè)要求。3邊坡地下變形監(jiān)測(cè)方法邊坡地面變形監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)邊坡整體變形的重要方法,地面位移監(jiān)測(cè)具有范圍大、精度高等特點(diǎn),但邊坡坡面變形無(wú)法決定邊坡滑動(dòng)深度,不能了解邊坡巖土體內(nèi)部變形,需要利用地下變形監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段才干決定。地下變形監(jiān)測(cè)方法有:測(cè)斜法、應(yīng)變測(cè)量法、重錘法和時(shí)光域反射技術(shù)等5。各種監(jiān)測(cè)方法所需用到的儀器及其特點(diǎn)如表1所示。表1邊坡地下變形監(jiān)測(cè)方法4微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在邊坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用土質(zhì)或軟巖邊坡破壞之前變形往往較為顯然,可用上述方法舉行有效
6、監(jiān)測(cè)。對(duì)于巖性較完整、強(qiáng)度較高的巖質(zhì)邊坡,在宏觀破壞之前的變形很小,表面位移不顯然,上述監(jiān)測(cè)方法難以捕獲邊坡巖體內(nèi)可能存在的微破碎過(guò)程。在巖質(zhì)邊坡表面位移能有效監(jiān)測(cè)之前,邊坡內(nèi)部實(shí)際上己經(jīng)發(fā)生了微破碎甚至大面積滑移。微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)辟于上世紀(jì)七十年月初期,陪同著信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的進(jìn)展和計(jì)算機(jī)水平的提高而日趨成熟,主要是利用聲學(xué)、地震學(xué)和地球物理學(xué)原理和計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能來(lái)實(shí)現(xiàn)微震大事的準(zhǔn)確定位和級(jí)別大小確實(shí)定4。微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由傳感器、信號(hào)采集處理系統(tǒng)、時(shí)光同步系統(tǒng)、光纖數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)綜合處理分析系統(tǒng)組成,其原理與常規(guī)地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相差不大,只是微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的敏感性和準(zhǔn)確性更高。微震
7、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理為:大多數(shù)彈脆性材料在外界應(yīng)力作用下,其內(nèi)部將產(chǎn)生局部彈性能集中,當(dāng)能量積聚到某一臨界值后,會(huì)引起微裂隙的產(chǎn)生與擴(kuò)展,并陪同有彈性波或應(yīng)力波在四周巖體中的迅速釋放和傳揚(yáng)3。傳感器接收到原始的微震信號(hào)以后將其改變?yōu)槟M電信號(hào),發(fā)送到微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集單元,軟件再將此電信號(hào)改變?yōu)閿?shù)字信號(hào)并傳給數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī),經(jīng)過(guò)運(yùn)行在數(shù)采計(jì)算機(jī)上的軟件對(duì)原始數(shù)字信號(hào)的加工處理后再傳入分析計(jì)算機(jī),分析計(jì)算機(jī)運(yùn)行的軟件便可以對(duì)微震信號(hào)舉行多方面的處理和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)微震大事的定位、大事原始參數(shù)的獵取、傳感器位置的校正、破壞趨勢(shì)的跟蹤等處理,并可以對(duì)微震大事在三維空間和時(shí)光軸下舉行實(shí)體演示,其原始數(shù)據(jù)和處理文件也將會(huì)實(shí)時(shí)顯示。5結(jié)語(yǔ)邊坡失穩(wěn)不僅破壞自然環(huán)境,而且會(huì)對(duì)人民
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