邊坡工程檢測技術

會計學1邊坡工程檢測技術3.1邊坡監(jiān)測的目的3.2邊坡監(jiān)測的內容.方法及儀器選型3.3邊坡變形監(jiān)測3.4邊坡應力監(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)測技術是邊坡研究工作中的一項重要內容，隨著科學技術的發(fā)展，各種先進的監(jiān)測儀器設備，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）實現老邊坡整治或新邊坡施工的信息化設計與施工

（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計方法的研究積累數據第2頁/共21頁3.2邊坡監(jiān)測的內容，方法及儀器選型3.2.1邊坡監(jiān)測的內容

（1）、施工安全監(jiān)測在施工期對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測，監(jiān)測結果作為指導施工、反饋設計的重要依據，是實施信息化施工的重要內容。（2）、處治效果監(jiān)測是檢驗邊坡處治設計和施工效果、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施的工程進行監(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行第3頁/共21頁一般情況下，邊坡監(jiān)測內容可劃分為下表的各類型。序號監(jiān)測項目監(jiān)測內容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應力監(jiān)測滑帶應力監(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、設站觀測法、儀表觀測法和遠程監(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象

簡易測量：

在邊坡關鍵裂縫處埋設騎縫式簡易觀測樁在建（構）筑物裂縫上設簡易裂縫測量標記用途：

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。滑坡的變形動態(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.儀表觀測補從。?設站觀測法設站觀測法是指在充分了解工程場區(qū)的工程地質背景的基礎上，在邊坡上設立變形觀測點（成線狀、格網狀等），在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點設置固定觀測站，用測量儀器（經緯儀、水準儀、測距儀、攝影儀及全站型電子速測儀、GPS接收機等）定期監(jiān)測變形區(qū)內網點的三維（X、Y、Z）位移變化的一種行之有效的監(jiān)測方法。設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：a.監(jiān)測的內容豐富，精度高，測程可調，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，是當前和今后一個時期滑坡監(jiān)測發(fā)展的方向第7頁/共21頁3.2.3邊坡監(jiān)測項目的選定及儀器的選型3.2.3.1監(jiān)測項目的選定

邊坡監(jiān)測項目及其適用范圍：（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位移計法，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)測項目選擇序號監(jiān)測項目人工邊坡天然滑坡施工期運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、直線性和重復性。

3）施工期安全監(jiān)測儀器應力求結構、安裝和操作簡單，價格便宜。

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

根據檢測內容的不同選擇不同的儀器具體如下：A、變形監(jiān)測經緯儀和水儀、垂線坐標儀、表面傾斜儀、測縫計、收斂計等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)測滲壓計測量、量水堰D、雨量監(jiān)測雨量監(jiān)測可采用雨量計或采用附近水文站的實測資料。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邊坡應力監(jiān)測邊坡處治監(jiān)測中的應力監(jiān)測包括：1、邊坡內部應力監(jiān)測、2、支護結構應力監(jiān)測、3、錨桿（索）預應力監(jiān)測第12頁/共21頁3.4.1邊坡內部應力監(jiān)測坡內部應力監(jiān)測可通過壓力盒量測滑帶承重阻滑受力和支擋結構（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結構的可靠性。值得注意的是埋設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。

在使用前應對其進行各項性能試驗，包括鋼弦抗滑性能試驗、密封防潮試驗、穩(wěn)定性試驗、重復性試驗以及壓力盒的標定等。在埋設壓力盒時應根據測試目的、對象、觀測設計來布置壓力盒。

第13頁/共21頁3.4.2巖石邊坡地應力監(jiān)測

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

絕對應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力的擾動，然后用各種探頭量測由于應力擾動而產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。

由于要在整個施工過程中實施連續(xù)量測，因此，量測傳感器應長期埋設在量測點上。目前應力變化監(jiān)測傳感器主要有Yoke應力計，國產電容式應力計及壓磁式應力計等。第14頁/共21頁3.4.3邊坡錨固應力監(jiān)測

在邊坡應力監(jiān)測中除了邊坡內部應力、結構應力監(jiān)測外，對于邊坡錨固力的監(jiān)測也是一項極其重要的監(jiān)測內容。邊坡錨桿錨索的拉力變化是邊坡荷載變化的直接反映。

錨固應力測試主要包括：

1、錨桿軸力的量測

2、對預應力錨索應力監(jiān)測

3、對于絕對應力測量

4、對于地應力變化監(jiān)測

第15頁/共21頁

錨桿軸力量測的目的在于了解錨桿實際工作狀態(tài)，結合位移量測，修正錨桿的設計參數。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，其材質同錨桿一樣。量測錨桿主要有機械式的和電阻應變片式兩類。機械式量測錨桿是在中空的桿體內放入四根細長桿（如右圖），將其頭部固定在錨桿內預定的位置上。量測錨桿一般長度在6m以內，測點最多為4個，用千分表直接讀數。量出各點間的長度變化，計算出應變值，然后乘以鋼材的彈性模量，便可得到各測量點間的應力（如下篇左圖）。通過長期監(jiān)測，從而可以得到錨桿不同點應力隨時間的變化關系（如下篇右圖）。量測錨桿結構與安裝設計圖第16頁/共21頁同時間錨桿軸力隨深度的變化曲線錨桿不同點應力隨時間的變化曲線第17頁/共21頁

錨桿測力計的安裝是在錨索施工前期進行的，其安裝全過程包括：測力計室內檢定、現場安裝錨索張拉、孔口保護和建立觀測站等。監(jiān)測結果為預應力隨時間的變化關系，通過這個關系可以預測邊坡的穩(wěn)定性。若邊坡預應力監(jiān)測結果顯示隨著時間的增長錨索預應力趨于穩(wěn)定，說明邊坡的錨固效果良好，邊坡經過雨季后，預應力值無異常出現，邊坡經過加固處理后已趨于穩(wěn)定。

目前采用埋設傳感器的方法進行預應力監(jiān)測，一方面由于傳感器的價格昂貴，一般只能在錨固工程中的個別點上埋設傳感器，存在以點