第8章邊坡工程監(jiān)測(cè)

第8章邊坡工程監(jiān)測(cè)8.1邊坡工程監(jiān)測(cè)概述1．監(jiān)測(cè)區(qū)域大,涉及的巖土性質(zhì)復(fù)雜；2．監(jiān)測(cè)的內(nèi)容相對(duì)較多，主要有地面變形監(jiān)測(cè)和地下變形監(jiān)測(cè)，物理參數(shù)如應(yīng)力等參數(shù)監(jiān)測(cè)，環(huán)境因素如地下水、天氣、地震因素的監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)的工作量大，工種復(fù)雜，對(duì)于監(jiān)測(cè)人員而言，必須是多面手，對(duì)于不同的工作都能適應(yīng)。3.邊坡逐漸形成，部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置要隨之變動(dòng)；4．監(jiān)測(cè)的周期較長(zhǎng)，一般不少于2年或更長(zhǎng)時(shí)間，有時(shí)是貫穿于整個(gè)工程建設(shè)過(guò)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(zhǎng)江上游滑坡、泥石流災(zāi)害分布

嘉陵江上游

三峽庫(kù)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(wàn)多處泥石流溝道萬(wàn)余條分布面積達(dá)10萬(wàn)多km2是水土流失的特殊形式，是長(zhǎng)江流域河流泥沙的主要來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)江的泥沙達(dá)3000萬(wàn)噸。三峽庫(kù)區(qū)

271條泥石流溝，每年直接入江的泥石流物質(zhì)超過(guò)1000萬(wàn)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(kāi)始籌建以來(lái)，1991年系統(tǒng)基本建成并投入運(yùn)行，已基本覆蓋了長(zhǎng)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(gè)中心站（武漢長(zhǎng)江委水土保持局），3個(gè)一級(jí)站（宜賓、武都、重慶），8個(gè)二級(jí)站（四川涼山，云南昭通，貴州畢節(jié)，甘肅舟曲、禮縣，陜西略陽(yáng)，重慶萬(wàn)州，湖北秭歸），56個(gè)監(jiān)測(cè)預(yù)警點(diǎn)和20個(gè)群測(cè)群防重點(diǎn)縣。預(yù)警系統(tǒng)范圍涉及到長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)防治區(qū)的云、貴、川、甘、陜、鄂、渝等6省1市、14個(gè)地（州、市）、38個(gè)縣（區(qū)），擁有300多名專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警人員，監(jiān)控面積達(dá)11.34萬(wàn)平方公里，保護(hù)著30萬(wàn)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(guó)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(zhǎng)江上游滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)

--分區(qū)分級(jí)管理中心站二級(jí)站預(yù)警點(diǎn)防災(zāi)減災(zāi)一級(jí)站短期預(yù)報(bào)群測(cè)群防站管理信息反饋信息反饋信息反饋技術(shù)報(bào)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(diǎn)預(yù)警；以點(diǎn)帶面，群測(cè)群防“的工作方針，以站點(diǎn)為依托，廣泛、深入地開(kāi)展預(yù)警減災(zāi)知識(shí)宣傳、普及、培訓(xùn)、咨詢(xún)等工作，增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)，積極開(kāi)展群測(cè)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(jì)，到2009年底，預(yù)警系統(tǒng)已成功地預(yù)報(bào)、防治和處理滑坡、泥石流險(xiǎn)情278處，共避免4.35萬(wàn)人員傷亡，避免直接經(jīng)濟(jì)損失2.73億多元財(cái)產(chǎn)損失，開(kāi)展了5處滑坡泥石流治理試點(diǎn)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(bào)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(wàn)方特大滑坡，由于鄉(xiāng)民高定基等人及時(shí)報(bào)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(cè)8.2邊坡工程監(jiān)測(cè)方法與內(nèi)容測(cè)降雨量測(cè)地溫地震監(jiān)測(cè)觀(guān)測(cè)地下水位觀(guān)測(cè)孔隙水壓測(cè)泉流量測(cè)河水位

地音量測(cè)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(cè)內(nèi)容：位移和沉降序號(hào)監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)儀器和儀表1地表位移、裂縫前方交會(huì)法、視準(zhǔn)線(xiàn)法、水準(zhǔn)法、測(cè)距三角高程法等經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、自動(dòng)全站儀等近景攝影測(cè)量法陸攝經(jīng)緯儀等測(cè)縫法游標(biāo)卡尺、測(cè)縫儀、伸縮自記儀等GPS法GPS接收機(jī)等2地下位移、裂縫測(cè)斜法測(cè)斜儀、多點(diǎn)倒錘儀、傾斜計(jì)等沉降法下沉儀、收斂?jī)x、水準(zhǔn)儀等重錘法重錘、坐標(biāo)儀、水平位錯(cuò)計(jì)等測(cè)縫法三向測(cè)縫儀、位移計(jì)、伸長(zhǎng)儀等3地聲量測(cè)法聲發(fā)射儀、地震儀等4應(yīng)變應(yīng)變計(jì)量測(cè)法管式應(yīng)變計(jì)、位移計(jì)、滑動(dòng)測(cè)微計(jì)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(jì)量測(cè)法孔隙水壓力計(jì)等河、庫(kù)水位量測(cè)法水位標(biāo)尺等泉流量量測(cè)法三角堰、量杯等6降雨量雨量計(jì)法雨量計(jì)、雨量報(bào)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(cè)方法：1.簡(jiǎn)易觀(guān)測(cè)法2.設(shè)站觀(guān)測(cè)法3.儀表觀(guān)測(cè)法4.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)法(一)簡(jiǎn)易觀(guān)測(cè)法人工觀(guān)測(cè)：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(jiǎn)易測(cè)量：在邊坡關(guān)鍵裂縫處埋設(shè)騎縫式簡(jiǎn)易觀(guān)測(cè)樁；

在建（構(gòu)）筑物裂縫上設(shè)簡(jiǎn)易裂縫測(cè)量標(biāo)記；

用途：用于已有滑動(dòng)跡象的病害邊坡的監(jiān)測(cè)；

從宏觀(guān)上掌握崩塌、滑坡的變形動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)；

初步判定崩滑體所處的變形階段及中短期滑動(dòng)趨勢(shì)；

儀表觀(guān)測(cè)的補(bǔ)充。--常規(guī)觀(guān)測(cè)裂縫觀(guān)測(cè)法泥石流的斷面觀(guān)測(cè)法雨量觀(guān)測(cè)滑坡監(jiān)測(cè)的位移排樁法(二)設(shè)站觀(guān)測(cè)法要點(diǎn)：●在邊坡體上設(shè)立變形觀(guān)測(cè)點(diǎn)（成線(xiàn)狀、格網(wǎng)狀等）；

●在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀(guān)測(cè)站；

●用測(cè)量?jī)x器定期監(jiān)測(cè)變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變1．大地測(cè)量法

測(cè)二維水平位移：前方交會(huì)法（兩方向或三方向）；

雙邊距離交會(huì)法。

測(cè)某個(gè)方向的水平位移：視準(zhǔn)線(xiàn)法；小角度法；測(cè)距法。

測(cè)垂直位移：幾何水準(zhǔn)測(cè)量法；

精密三角高程測(cè)量法。

優(yōu)點(diǎn)：監(jiān)控面廣，能確定邊坡地表變形范圍；

量程不受限制；

能觀(guān)測(cè)到邊坡體的絕對(duì)位移量。

缺點(diǎn)：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(zhǎng)十；

連續(xù)觀(guān)測(cè)能力較差。

GPS的特點(diǎn)：定位精度可達(dá)毫米級(jí)

優(yōu)點(diǎn)：觀(guān)測(cè)點(diǎn)之間無(wú)需通視，選點(diǎn)方便；

觀(guān)測(cè)不受天氣條件的限制，可全天候觀(guān)測(cè)；

可同時(shí)測(cè)定觀(guān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)和速度；

在測(cè)程大于10km時(shí)，精密優(yōu)于光電測(cè)距儀。

缺點(diǎn)：價(jià)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(cè)。

2．GPS（全球定位系統(tǒng)）測(cè)量法3．近景攝影測(cè)量法

優(yōu)點(diǎn)：攝影（周期性重復(fù)攝影）方便，外業(yè)省時(shí)省力；

能同時(shí)獲得許多觀(guān)測(cè)點(diǎn)的空間位置。

缺點(diǎn)：精度較低。

用途：崩滑體處于速變、劇變階段的監(jiān)測(cè)；

危巖臨空陡壁裂縫變化；

滑坡地表位移量變化速率較大時(shí)的監(jiān)測(cè)。(三)儀表觀(guān)測(cè)法

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

可以避免惡劣環(huán)境對(duì)測(cè)試儀表的損害；

資料直觀(guān)可靠，能連續(xù)觀(guān)測(cè)。用途：適用于中、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)內(nèi)容：用精密儀器儀表對(duì)變形斜坡進(jìn)行地表及深部的位移、傾斜(沉降)動(dòng)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(cè)。分類(lèi):按所采用的儀表可分為機(jī)械式儀表觀(guān)測(cè)法(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)測(cè)法)和電子儀表觀(guān)測(cè)法(簡(jiǎn)稱(chēng)電測(cè)法)兩類(lèi)。(四)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)法遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)法特點(diǎn)：遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)傳輸。

優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高；

全天候觀(guān)測(cè)；

省時(shí)、省力、安全。

缺點(diǎn)：傳感器質(zhì)量不過(guò)關(guān)；

儀器的組裝工藝和長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差；

運(yùn)行中故障率高；

很難適應(yīng)野外惡劣的監(jiān)測(cè)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(jià)格昂貴。（五）邊坡工程監(jiān)測(cè)儀器簡(jiǎn)介

傾斜計(jì)示意圖

位移計(jì)示意圖

固定型傾斜計(jì)示意圖

水壓計(jì)量測(cè)示意圖

鉆孔伸長(zhǎng)計(jì)示意圖傾斜計(jì)邊坡工程監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容：

●監(jiān)測(cè)內(nèi)容--測(cè)什么；

●監(jiān)測(cè)方法和儀器--怎么測(cè)；

●施測(cè)部位和測(cè)點(diǎn)布置--測(cè)哪里；

●監(jiān)測(cè)期限和頻度--何時(shí)測(cè)；

●預(yù)警值及報(bào)警制度等實(shí)施計(jì)劃--怎么辦？§8.3邊坡工程監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)一、監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的原則監(jiān)測(cè)項(xiàng)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(jiǎn)捷的報(bào)表。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置一般有以下三個(gè)步驟:

1、測(cè)線(xiàn)布置

圈定主要的監(jiān)測(cè)范圍；

估計(jì)主要滑動(dòng)方向,按滑動(dòng)方向及范圍確定測(cè)線(xiàn)；

選取典型斷面,布置測(cè)線(xiàn)；

再按測(cè)線(xiàn)布置相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。二、測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)原則說(shuō)明：

●對(duì)主滑方向和范圍明確的邊坡，測(cè)線(xiàn)可采用十字型布置；

●測(cè)線(xiàn)十字型布置時(shí)，深部位移監(jiān)測(cè)孔通常布設(shè)在主滑方向上；

●對(duì)主滑方向和范圍不明確的邊坡，放射型布置更適用。

●測(cè)線(xiàn)放射型布置時(shí)，在不同方向交叉布置深部位移監(jiān)測(cè)孔。2、監(jiān)測(cè)網(wǎng)形成:

考慮平面及空間的展布,各個(gè)測(cè)線(xiàn)按一定規(guī)律形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)；

監(jiān)測(cè)網(wǎng)的形成可能是一次也可能分階段形成；

監(jiān)測(cè)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(diǎn):

可能形成的滑動(dòng)帶；

重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位和可疑點(diǎn)。

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

運(yùn)營(yíng)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(shí)：加大監(jiān)測(cè)頻次。

正常情況下，在爆破階段完成后監(jiān)測(cè)以地表及地下位移為主，一般在初測(cè)時(shí)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(yùn)營(yíng)階段，且在變形及變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時(shí)一般以每一個(gè)水文年為一周期，每?jī)蓚€(gè)月左右監(jiān)測(cè)一次，雨季加強(qiáng)到一個(gè)月一次。

三、邊坡工程監(jiān)測(cè)周期與頻率§8.3監(jiān)測(cè)實(shí)施和監(jiān)測(cè)資料匯總及分析

1.地面位移監(jiān)測(cè)工作●地面選點(diǎn)及布置；●監(jiān)測(cè)點(diǎn)制作；●量測(cè)實(shí)施；●資料匯總及報(bào)表形成；

2.地下位移監(jiān)測(cè)和滑動(dòng)面測(cè)量●鉆孔；●元件埋設(shè)及初始量測(cè)；●量測(cè)實(shí)施；●資料匯總及報(bào)表形成。

一.監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施3.環(huán)境因素監(jiān)測(cè)●地下水位長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)●降雨量統(tǒng)計(jì)●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(cè)試●振動(dòng)測(cè)試●其它測(cè)試的實(shí)施

一.監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施1.監(jiān)測(cè)的報(bào)表●監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表（如表6－2）；●階段性報(bào)表（如表6－3）；●監(jiān)測(cè)總表（如表6－4）。二.監(jiān)測(cè)資料匯總及分析

2.相關(guān)圖件●各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí)程曲線(xiàn)（如圖6-4）；●各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的速率時(shí)程曲線(xiàn)；●地表位移變形矢量圖（如圖6-5）和等值線(xiàn)（如圖6-6）；●各監(jiān)測(cè)項(xiàng)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(bào)告

一般分析報(bào)告中