邊坡工程檢測技術(shù)

會計(jì)學(xué)1邊坡工程檢測技術(shù)3.1邊坡監(jiān)測的目的3.2邊坡監(jiān)測的內(nèi)容.方法及儀器選型3.3邊坡變形監(jiān)測3.4邊坡應(yīng)力監(jiān)測3.5邊坡地下水監(jiān)測3.6全自動化遙控邊坡監(jiān)測工程實(shí)例思考題第1頁/共21頁3.1邊坡監(jiān)測的目的和意義

邊坡工程監(jiān)測技術(shù)是邊坡研究工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的監(jiān)測儀器設(shè)備，監(jiān)測方法和監(jiān)測手段的不斷更新，邊坡監(jiān)測工作的水平正在不斷提高開展邊坡工程監(jiān)測的目的包括：（1）實(shí)現(xiàn)老邊坡整治或新邊坡施工的信息化設(shè)計(jì)與施工

（2）判斷邊坡的滑動性，滑動范圍及發(fā)展趨勢

（3）監(jiān)測邊坡整治的效果

（4）為滑坡理論和邊坡設(shè)計(jì)方法的研究積累數(shù)據(jù)第2頁/共21頁3.2邊坡監(jiān)測的內(nèi)容，方法及儀器選型3.2.1邊坡監(jiān)測的內(nèi)容

（1）、施工安全監(jiān)測在施工期對邊坡的位移、應(yīng)力、地下水等進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果作為指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是實(shí)施信息化施工的重要內(nèi)容。（2）、處治效果監(jiān)測是檢驗(yàn)邊坡處治設(shè)計(jì)和施工效果、判斷邊坡處治后的穩(wěn)定性的重要手段。一方面可以了解邊坡體變形破壞特征，另一方面可以針對實(shí)施的工程進(jìn)行監(jiān)測。

（3）、動態(tài)長期監(jiān)測在防治工程竣工后，對邊坡體進(jìn)行動態(tài)跟蹤，了解邊坡體穩(wěn)定性變化特征、長期監(jiān)測主要對一類邊坡防治工程進(jìn)行第3頁/共21頁一般情況下，邊坡監(jiān)測內(nèi)容可劃分為下表的各類型。序號監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測內(nèi)容1裂縫監(jiān)測1.地表裂縫監(jiān)測；2.建筑物裂縫監(jiān)測2位移監(jiān)測1.地表位移監(jiān)測；2.地下位移監(jiān)測3滑動面監(jiān)測滑動面位置測定4地表水監(jiān)測1.自然溝水的觀測；2.河、湖、水庫水位觀測；3.濕地觀測5地下水監(jiān)測1.鉆孔、井水的觀測；2.泉水監(jiān)測；3.孔隙水壓力監(jiān)測6降水量監(jiān)測降雨量、降雪量監(jiān)測7應(yīng)力監(jiān)測滑帶應(yīng)力監(jiān)測、建筑物受力監(jiān)測8宏觀變形跡象監(jiān)測第4頁/共21頁3.2.2邊坡工程監(jiān)測方法

邊坡工程監(jiān)測主要采用簡易觀測法、設(shè)站觀測法、儀表觀測法和遠(yuǎn)程監(jiān)測法等四種類型。一.簡易觀測法

人工觀測：地表裂縫、地面鼓脹、沉降、塌陷建筑物變形特征地下水位變化丶地溫變化等現(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：

a.用于已有滑動跡象的病害邊坡監(jiān)測b.從宏觀上掌握崩塌?；碌淖冃蝿討B(tài)及發(fā)展趨勢

第5頁/共21頁c初步判定崩滑體所處的變形階段及中短期滑動趨勢

d.儀表觀測補(bǔ)從。?設(shè)站觀測法設(shè)站觀測法是指在充分了解工程場區(qū)的工程地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，在邊坡上設(shè)立變形觀測點(diǎn)（成線狀、格網(wǎng)狀等），在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀測站，用測量儀器（經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、攝影儀及全站型電子速測儀、GPS接收機(jī)等）定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維（X、Y、Z）位移變化的一種行之有效的監(jiān)測方法。設(shè)站觀測法主要包括以下三種方法

（1）大地測量法（2）近景攝影測量法（3）GPS（全球定位系統(tǒng)）測量法第6頁/共21頁?儀表觀測法特點(diǎn)：a.監(jiān)測的內(nèi)容豐富，精度高，測程可調(diào)，儀器便于攜帶；b.可以避免惡劣環(huán)境對測試儀表的損害；c.資料直觀可靠，能連續(xù)觀測用途。適用于中長監(jiān)測，是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期滑坡監(jiān)測發(fā)展的方向第7頁/共21頁3.2.3邊坡監(jiān)測項(xiàng)目的選定及儀器的選型3.2.3.1監(jiān)測項(xiàng)目的選定

邊坡監(jiān)測項(xiàng)目及其適用范圍：（1）大地測量水平變形、垂直變形監(jiān)測對邊坡和滑坡及其不同階段都可適用。（2）正、倒垂線法一般只適用于重大的人工邊坡工程。（3）表面傾斜監(jiān)測一般適合于邊坡施工期和滑坡整治期監(jiān)測。（4）地表裂縫包括斷層、裂縫、層面的監(jiān)測等。（5）鉆孔深部位移監(jiān)測，包括測水平位移的鉆孔測斜儀法和測孔軸向位移的多點(diǎn)位移計(jì)法，對邊坡和滑坡及其不同階段都可適用。（6）爆破影響監(jiān)測。（7）滲流滲壓監(jiān)測，是邊（滑）坡重要監(jiān)測項(xiàng)目。（8）雨量與江河水位監(jiān)測（9）松動范圍監(jiān)測。（10）加固效果監(jiān)測。（11）巡視檢查。第8頁/共21頁邊（滑）坡監(jiān)測項(xiàng)目選擇序號監(jiān)測項(xiàng)目人工邊坡天然滑坡施工期運(yùn)行期前期整治期整治后1大地測量水平變形√√√√√2大地測量垂直變形√√√√

3正垂倒垂線

√

4表面傾斜√√5地表裂縫√√√√6鉆孔深部位移√√√√7爆破影響監(jiān)測√

√

8滲流滲壓監(jiān)測√√√√9雨量監(jiān)測√√√√10水位監(jiān)測

√√√√11松動范圍監(jiān)測√12加固效果監(jiān)測√√√√13巡視檢查√√√√√第9頁/共21頁3.2.3.2監(jiān)測儀器的選型一、儀器選型的原則

1）可靠、適用。

2）具有工程所要的精度、量程、直線性和重復(fù)性。

3）施工期安全監(jiān)測儀器應(yīng)力求結(jié)構(gòu)、安裝和操作簡單，價(jià)格便宜。

4）兼顧自動化監(jiān)測的需要。

5）儀器類型宜盡量單一。

6）綜合比較。第10頁/共21頁二、儀器的選擇

根據(jù)檢測內(nèi)容的不同選擇不同的儀器具體如下：A、變形監(jiān)測經(jīng)緯儀和水儀、垂線坐標(biāo)儀、表面傾斜儀、測縫計(jì)、收斂計(jì)等B、爆破影響監(jiān)測低頻儀器地震檢波器等C、滲流滲壓監(jiān)測滲壓計(jì)測量、量水堰D、雨量監(jiān)測雨量監(jiān)測可采用雨量計(jì)或采用附近水文站的實(shí)測資料。E、河水位監(jiān)測江河水位的監(jiān)測可采用水位自測，或向附近的水文站索取所需資料。F、松動范圍的監(jiān)測松動范圍一般采用聲波儀配換能器檢測第11頁/共21頁※3.4邊坡應(yīng)力監(jiān)測邊坡處治監(jiān)測中的應(yīng)力監(jiān)測包括：1、邊坡內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測、2、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測、3、錨桿（索）預(yù)應(yīng)力監(jiān)測第12頁/共21頁3.4.1邊坡內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測坡內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測可通過壓力盒量測滑帶承重阻滑受力和支擋結(jié)構(gòu)（如抗滑樁等）受力，以了解邊坡體傳遞給支擋工程的壓力以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。值得注意的是埋設(shè)接觸不良可使壓力盒失效或測值很小，以及壓力盒的性能好壞，直接影響壓力測量值的可靠性和精確度。

在使用前應(yīng)對其進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)，包括鋼弦抗滑性能試驗(yàn)、密封防潮試驗(yàn)、穩(wěn)定性試驗(yàn)、重復(fù)性試驗(yàn)以及壓力盒的標(biāo)定等。在埋設(shè)壓力盒時(shí)應(yīng)根據(jù)測試目的、對象、觀測設(shè)計(jì)來布置壓力盒。

第13頁/共21頁3.4.2巖石邊坡地應(yīng)力監(jiān)測

邊坡地應(yīng)力監(jiān)測主要是針對大型巖石邊坡工程，為了了解邊坡地應(yīng)力或在施工過程中地應(yīng)力變化而進(jìn)行的一項(xiàng)重要監(jiān)測工作。地應(yīng)力監(jiān)測包括絕對應(yīng)力測量和地應(yīng)力變化監(jiān)測。

絕對應(yīng)力測量使用的方法是在鉆孔、地下開挖或露頭面上刻槽而引起巖體中應(yīng)力的擾動，然后用各種探頭量測由于應(yīng)力擾動而產(chǎn)生的各種物理量的變化。總體上分直接測量法和間接測量法兩大類。

由于要在整個(gè)施工過程中實(shí)施連續(xù)量測，因此，量測傳感器應(yīng)長期埋設(shè)在量測點(diǎn)上。目前應(yīng)力變化監(jiān)測傳感器主要有Yoke應(yīng)力計(jì)，國產(chǎn)電容式應(yīng)力計(jì)及壓磁式應(yīng)力計(jì)等。第14頁/共21頁3.4.3邊坡錨固應(yīng)力監(jiān)測

在邊坡應(yīng)力監(jiān)測中除了邊坡內(nèi)部應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測外，對于邊坡錨固力的監(jiān)測也是一項(xiàng)極其重要的監(jiān)測內(nèi)容。邊坡錨桿錨索的拉力變化是邊坡荷載變化的直接反映。

錨固應(yīng)力測試主要包括：

1、錨桿軸力的量測

2、對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力監(jiān)測

3、對于絕對應(yīng)力測量

4、對于地應(yīng)力變化監(jiān)測

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錨桿軸力量測的目的在于了解錨桿實(shí)際工作狀態(tài)，結(jié)合位移量測，修正錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)。錨桿軸力量測主要使用的是量測錨桿。量測錨桿的桿體是用中空的鋼材制成，其材質(zhì)同錨桿一樣。量測錨桿主要有機(jī)械式的和電阻應(yīng)變片式兩類。機(jī)械式量測錨桿是在中空的桿體內(nèi)放入四根細(xì)長桿（如右圖），將其頭部固定在錨桿內(nèi)預(yù)定的位置上。量測錨桿一般長度在6m以內(nèi)，測點(diǎn)最多為4個(gè)，用千分表直接讀數(shù)。量出各點(diǎn)間的長度變化，計(jì)算出應(yīng)變值，然后乘以鋼材的彈性模量，便可得到各測量點(diǎn)間的應(yīng)力（如下篇左圖）。通過長期監(jiān)測，從而可以得到錨桿不同點(diǎn)應(yīng)力隨時(shí)間的變化關(guān)系（如下篇右圖）。量測錨桿結(jié)構(gòu)與安裝設(shè)計(jì)圖第16頁/共21頁同時(shí)間錨桿軸力隨深度的變化曲線錨桿不同點(diǎn)應(yīng)力隨時(shí)間的變化曲線第17頁/共21頁

錨桿測力計(jì)的安裝是在錨索施工前期進(jìn)行的，其安裝全過程包括：測力計(jì)室內(nèi)檢定、現(xiàn)場安裝錨索張拉、孔口保護(hù)和建立觀測站等。監(jiān)測結(jié)果為預(yù)應(yīng)力隨時(shí)間的變化關(guān)系，通過這個(gè)關(guān)系可以預(yù)測邊坡的穩(wěn)定性。若邊坡預(yù)應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果顯示隨著時(shí)間的增長錨索預(yù)應(yīng)力趨于穩(wěn)定，說明邊坡的錨固效果良好，邊坡經(jīng)過雨季后，預(yù)應(yīng)力值無異常出現(xiàn)，邊坡經(jīng)過加固處理后已趨于穩(wěn)定。

目前采用埋設(shè)傳感器的方法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力監(jiān)測，一方面由于傳感器的價(jià)格昂貴，一般只能在錨固工程中的個(gè)別點(diǎn)上埋設(shè)傳感器，存在以點(diǎn)