边坡变形监测方案实施及数据处理分析.doc

边坡变形监测方案实施及数据处理分析(南宁东测科技有限公司，广西南宁，530023)【摘要】边坡工程施工过程中，由于填挖面大，引起周边环境变形的可能性就高，需要对边坡进行有效的变形监测，针对变化及时采取一些方法处理，以保证设施的安全。这种项目就需要正确地采用一个合理的监测方案，对数据处理、分析。本文结合已完成项目的实例，对边坡进行水平位移和沉降监测，采用监测方法为精密二等水准、极坐标法，并对其进行分析。【关键词】变形监测、基准网、变形点、边角网、极坐标法、闭合水准路线一、工程概况某变电站东南侧边坡于2011年发生滑坡，后采用42根抗滑桩进行加固处理。根据施工单位的反映，抗滑桩施工2012年3月施工完毕后至2012年5月初，抗滑桩发生位移，附近水泥地面发现裂缝，呈放大趋势。为了准确了解抗滑桩变形情况，要求对桩顶水平及垂直位移进行变形监测。二、监测方案的实施1、基准控制点和监测点的布设1.1基准网的建立选择通视良好、无扰动、稳固可靠、远离形变护坡高度3倍即45米外比较稳定的地方埋设四个工作基点，其中三个工作基点A1、A2、A3采用有强制归心装置的观测墩，照准标志采用强制对中装置的觇牌。A2、A3为观测墩，地面高度约1.2米，埋深至基岩位置，A4为主要检核点，埋设在加固坎上，地质较为稳定。A3、D12、SZ1为沉降基准点，D12在是44米的高压电塔加固水泥墩上，建成已超过一年， SZ1在另一电塔水泥墩上，墩台3.53.5米，建成时间超过三年，非常稳固。1.2 变形点的建立变形点应布置在边坡变形较大并能严格控制变形的边坡边沿位置。在边坡顶上布置27个变形监测点，编号分别为东侧为1-27，平面布置见图1。用膨胀螺栓垂直植入护坡混凝土中，螺栓孔深不小于100mm，露出地面30-80 mm，用红色油漆在螺栓上做标记，并将螺栓顶部磨半圆。基准点与各点位埋设完毕等候5天后，水泥凝固稳定后方可开始进行观测。2、监测精度及频率要求根据设计图纸及国家相关规范要求，边坡的检测级别定为二级。 图12.1 水平位移监测网主要技术要求为：观测点坐标中误差3.0mm；测距中误差10.0mm；测角中误差1.5；平均边长300米；测距相对中误差1/100000。2.2 垂直位移监测网主要技术要求为：高程中误差0.5mm；单程双测站所测高差较差0.7;往返较差、附合或环线闭合差1.0mm;检测已测高差较差1.5mm。2.3观测频率工期60天或经观测抗滑桩变形趋于稳定或拟采取新措施处理之前。基准网复测周期是12天复测一次,观测次数为5次，当复测成果出现异常或测区受到如地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测。变形点观测周期是3天测量一次。观测次数为20次，当复测成果出现异常或测区受到如地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测。三、监测方法及过程1、水平位移观测方法水平位移监测网观测用级测距精度、J1（或J2）级别测角精度的全站仪，按二等三角要求采用边角网进行观测。内业的平差计算与精度评定采用经典严密平差法或自由网平差法。2、垂直位移观测垂直位移监测网、沉降观测点用S1级水准仪按二等水准要求观测，点之间构成闭合水准路线，内业计算可按单一水准路线平差。3、观测过程严格按照技术设计的要求进行，水平基准网按边角网方式观测4个测回，变形点水平位移按极坐标法分别在A2、A3上各观测2个测回。垂直位移监测网往测的奇数站：后、前、前、后；往测的偶数站：前、后、后、前；返测时观测方法与往测方法相反；每测段或全线路一定为偶数站落点。各期观测使用相同测量路线、仪器和设备，并由同一个人负责。每次观测应在标尺分划线呈像清晰而稳定时进行，为避免外界大气及温度的影响，施测时要做到：日出后半小时在太阳下不宜观测，日落后半小时后不宜观测，正午（太阳中天）前后2.5小时不宜观测，在每次观测前,应将仪器置于露天阴影下约半小时,以使仪器与外界温度趋于一致。四、数据处理与分析1、基准网数据处理结果1.1 水平基准网成果（篇幅所限，仅列举4期）点名 日期基准值复测值差值复测值差值复测值差值2012.6.32012.6.20mm2012.7.2mm2012.7.15mmA12531303.07052531303.07050.02531303.07050.02531303.07050.0552605.4726552605.47260.0552605.47260.0552605.47260.0A22531017.84202531017.84200.02531017.84200.02531017.84200.0552875.8440552875.84400.0552875.84400.0552875.84400.0A32530573.42292530573.42310.22530573.4226-0.32530573.42562.7552581.4764552581.47741.0552581.47680.4552581.4752-1.2A42531043.04732531043.0466-0.72531043.0460-1.32531043.05012.8552232.9368552232.93700.2552232.9360-0.8552232.9356-1.21.2 垂直基准网成果点名 日期基准值复测值差值复测值差值复测值差值复测值差值2012.6.32012.6.20mm2012.7.2mm2012.7.15mm2012.7.29mmSZ185.656385.6563 0.085.65630.085.65630.085.65630.0D1274.274074.2743 0.374.27410.174.2738-0.274.2737-0.3A377.569477.5695 0.177.5693-0.177.5693-0.177.5691-0.3 由以上两表格数据可见，基准网各个点较为稳定，观测期间两个月内，各点变化较小，完全可作为基准点使用。2、变形点数据分析2.1 水平位移中期数据如下表（篇幅所限，仅列举20-27号点）测点编号坐标第 1 次观测第 10 次观测第 11 次观测2012.6.4（ 2012.07.02.15时20分）（2012.07.05.09时05分）观测值（m）观测值（m）累计位移(mm)方向观测值（m）累计位移(mm)方向X/YSX/YS20X2531003.8994 2531003.9767 77.3 220.6 外2531003.9928 93.4 251.5 外Y552668.9775 552669.1841 206.6 552669.2110 233.5 21X2531007.4896 2531007.5554 65.8 207.8 外2531007.5707 81.1 238.6 外Y552667.4996 552667.6967 197.1 552667.7240 224.4 22X2531011.3767 2531011.4415 64.8 198.2 外2531011.4567 80.0 229.4 外Y552665.7126 552665.8999 187.3 552665.9276 215.0 23X2531015.1156 2531015.1812 65.6 200.6 外2531015.1914 75.8 225.0 外Y552664.2095 552664.3991 189.6 552664.4214 211.9 24X2531018.4349 2531018.5049 70.0 200.3 外2531018.5196 84.7 228.8 外Y552662.8059 552662.9936 187.7 552663.0184 212.5 25X2531022.3650 2531022.4367 71.7 208.0 外2531022.4538 88.8 240.2 外Y552661.0466 552661.2418 195.2 552661.2698 223.2 26X2531029.8733 2531029.9134 40.1 128.0 外2531029.9237 50.4 145.7 外Y552657.5712 552657.6928 121.6 552657.7079 136.7 27X2531036.6634 2531036.6611 -2.3 39.8 外2531036.6637 0.3 41.2 外Y552654.1883 552654.2280 39.7 552654.2295 41.2 2.2 垂直位移中期数据如下表（篇幅所限，仅列举20-27号点）点名第1次第10次观测第11次观测2012.6.42012.7.22012.7.5高程(m)高程(m)累计累计速率高程m本次累计本次速率累计速率mmmm/dmmmmmm/dmm/d2073.9426 73.9278 -14.8 -0.5286 73.9261 -1.7 -16.5 -0.5667 -0.5323 2173.9417 73.9291 -12.6 -0.4500 73.9274 -1.7 -14.3 -0.5667 -0.4613 2273.9689 73.9585 -10.4 -0.3714 73.9580 -0.5 -10.9 -0.1667 -0.3516 2373.9808 73.9720 -8.8 -0.3143 73.9711 -0.9 -9.7 -0.3000 -0.3129 2473.9433 73.9340 -9.2 -0.3304 73.9336 -0.4 -9.7 -0.1333 -0.3113 2573.9578 73.9428 -15.0 -0.5357 73.9397 -3.1 -18.1 -1.0333 -0.5839 2673.9305 73.9138 -16.7 -0.5964 73.9098 -4.0 -20.7 -1.3333 -0.6677 2773.9310 73.9258 -5.2 -0.1857 73.9251 -0.7 -5.9 -0.2333 -0.1903 2.3 根据10、11次观测数据分析，边坡呈外扩且下沉趋势，尤其是10-16号变形点位移速率较快，边坡上的裂缝明显增大。应立即对边坡采取支护桩加固等有效有效措施，以防再度变形导致崩塌。五、小结在监测过程中注意一些事项：布设水平基准网应注意两点之间的倾角不能过大，选择倾角15的位置进行埋设基准点。对水平基准网采用边角网观测，可有效控制网内各点的精度。按测量规范的要求施测，各次观测按固定的观测路线进行，观测时要避免阳光直射,避免大气折光影响。基准点、