边坡工程检测技术

会计学1边坡工程检测技术3.1边坡监测的目的3.2边坡监测的内容.方法及仪器选型3.3边坡变形监测3.4边坡应力监测3.5边坡地下水监测3.6全自动化遥控边坡监测工程实例思考题第1页/共21页3.1边坡监测的目的和意义

边坡工程监测技术是边坡研究工作中的一项重要内容，随着科学技术的发展，各种先进的监测仪器设备，监测方法和监测手段的不断更新，边坡监测工作的水平正在不断提高开展边坡工程监测的目的包括：（1）实现老边坡整治或新边坡施工的信息化设计与施工

（2）判断边坡的滑动性，滑动范围及发展趋势

（3）监测边坡整治的效果

（4）为滑坡理论和边坡设计方法的研究积累数据第2页/共21页3.2边坡监测的内容，方法及仪器选型3.2.1边坡监测的内容

（1）、施工安全监测在施工期对边坡的位移、应力、地下水等进行监测，监测结果作为指导施工、反馈设计的重要依据，是实施信息化施工的重要内容。（2）、处治效果监测是检验边坡处治设计和施工效果、判断边坡处治后的稳定性的重要手段。一方面可以了解边坡体变形破坏特征，另一方面可以针对实施的工程进行监测。

（3）、动态长期监测在防治工程竣工后，对边坡体进行动态跟踪，了解边坡体稳定性变化特征、长期监测主要对一类边坡防治工程进行第3页/共21页一般情况下，边坡监测内容可划分为下表的各类型。序号监测项目监测内容1裂缝监测1.地表裂缝监测；2.建筑物裂缝监测2位移监测1.地表位移监测；2.地下位移监测3滑动面监测滑动面位置测定4地表水监测1.自然沟水的观测；2.河、湖、水库水位观测；3.湿地观测5地下水监测1.钻孔、井水的观测；2.泉水监测；3.孔隙水压力监测6降水量监测降雨量、降雪量监测7应力监测滑带应力监测、建筑物受力监测8宏观变形迹象监测第4页/共21页3.2.2边坡工程监测方法

边坡工程监测主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等四种类型。一.简易观测法

人工观测：地表裂缝、地面鼓胀、沉降、塌陷建筑物变形特征地下水位变化丶地温变化等现象

简易测量：

在边坡关键裂缝处埋设骑缝式简易观测桩在建（构）筑物裂缝上设简易裂缝测量标记用途：

a.用于已有滑动迹象的病害边坡监测b.从宏观上掌握崩塌。滑坡的变形动态及发展趋势

第5页/共21页c初步判定崩滑体所处的变形阶段及中短期滑动趋势

d.仪表观测补从。☻设站观测法设站观测法是指在充分了解工程场区的工程地质背景的基础上，在边坡上设立变形观测点（成线状、格网状等），在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站，用测量仪器（经纬仪、水准仪、测距仪、摄影仪及全站型电子速测仪、GPS接收机等）定期监测变形区内网点的三维（X、Y、Z）位移变化的一种行之有效的监测方法。设站观测法主要包括以下三种方法

（1）大地测量法（2）近景摄影测量法（3）GPS（全球定位系统）测量法第6页/共21页☻仪表观测法特点：a.监测的内容丰富，精度高，测程可调，仪器便于携带；b.可以避免恶劣环境对测试仪表的损害；c.资料直观可靠，能连续观测用途。适用于中长监测，是当前和今后一个时期滑坡监测发展的方向第7页/共21页3.2.3边坡监测项目的选定及仪器的选型3.2.3.1监测项目的选定

边坡监测项目及其适用范围：（1）大地测量水平变形、垂直变形监测对边坡和滑坡及其不同阶段都可适用。（2）正、倒垂线法一般只适用于重大的人工边坡工程。（3）表面倾斜监测一般适合于边坡施工期和滑坡整治期监测。（4）地表裂缝包括断层、裂缝、层面的监测等。（5）钻孔深部位移监测，包括测水平位移的钻孔测斜仪法和测孔轴向位移的多点位移计法，对边坡和滑坡及其不同阶段都可适用。（6）爆破影响监测。（7）渗流渗压监测，是边（滑）坡重要监测项目。（8）雨量与江河水位监测（9）松动范围监测。（10）加固效果监测。（11）巡视检查。第8页/共21页边（滑）坡监测项目选择序号监测项目人工边坡天然滑坡施工期运行期前期整治期整治后1大地测量水平变形√√√√√2大地测量垂直变形√√√√

3正垂倒垂线

√

4表面倾斜√√5地表裂缝√√√√6钻孔深部位移√√√√7爆破影响监测√

√

8渗流渗压监测√√√√9雨量监测√√√√10水位监测

√√√√11松动范围监测√12加固效果监测√√√√13巡视检查√√√√√第9页/共21页3.2.3.2监测仪器的选型一、仪器选型的原则

1）可靠、适用。

2）具有工程所要的精度、量程、直线性和重复性。

3）施工期安全监测仪器应力求结构、安装和操作简单，价格便宜。

4）兼顾自动化监测的需要。

5）仪器类型宜尽量单一。

6）综合比较。第10页/共21页二、仪器的选择

根据检测内容的不同选择不同的仪器具体如下：A、变形监测经纬仪和水仪、垂线坐标仪、表面倾斜仪、测缝计、收敛计等B、爆破影响监测低频仪器地震检波器等C、渗流渗压监测渗压计测量、量水堰D、雨量监测雨量监测可采用雨量计或采用附近水文站的实测资料。E、河水位监测江河水位的监测可采用水位自测，或向附近的水文站索取所需资料。F、松动范围的监测松动范围一般采用声波仪配换能器检测第11页/共21页※3.4边坡应力监测边坡处治监测中的应力监测包括：1、边坡内部应力监测、2、支护结构应力监测、3、锚杆（索）预应力监测第12页/共21页3.4.1边坡内部应力监测坡内部应力监测可通过压力盒量测滑带承重阻滑受力和支挡结构（如抗滑桩等）受力，以了解边坡体传递给支挡工程的压力以及支护结构的可靠性。值得注意的是埋设接触不良可使压力盒失效或测值很小，以及压力盒的性能好坏，直接影响压力测量值的可靠性和精确度。

在使用前应对其进行各项性能试验，包括钢弦抗滑性能试验、密封防潮试验、稳定性试验、重复性试验以及压力盒的标定等。在埋设压力盒时应根据测试目的、对象、观测设计来布置压力盒。

第13页/共21页3.4.2岩石边坡地应力监测

边坡地应力监测主要是针对大型岩石边坡工程，为了了解边坡地应力或在施工过程中地应力变化而进行的一项重要监测工作。地应力监测包括绝对应力测量和地应力变化监测。

绝对应力测量使用的方法是在钻孔、地下开挖或露头面上刻槽而引起岩体中应力的扰动，然后用各种探头量测由于应力扰动而产生的各种物理量的变化。总体上分直接测量法和间接测量法两大类。

由于要在整个施工过程中实施连续量测，因此，量测传感器应长期埋设在量测点上。目前应力变化监测传感器主要有Yoke应力计，国产电容式应力计及压磁式应力计等。第14页/共21页3.4.3边坡锚固应力监测

在边坡应力监测中除了边坡内部应力、结构应力监测外，对于边坡锚固力的监测也是一项极其重要的监测内容。边坡锚杆锚索的拉力变化是边坡荷载变化的直接反映。

锚固应力测试主要包括：

1、锚杆轴力的量测

2、对预应力锚索应力监测

3、对于绝对应力测量

4、对于地应力变化监测

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锚杆轴力量测的目的在于了解锚杆实际工作状态，结合位移量测，修正锚杆的设计参数。锚杆轴力量测主要使用的是量测锚杆。量测锚杆的杆体是用中空的钢材制成，其材质同锚杆一样。量测锚杆主要有机械式的和电阻应变片式两类。机械式量测锚杆是在中空的杆体内放入四根细长杆（如右图），将其头部固定在锚杆内预定的位置上。量测锚杆一般长度在6m以内，测点最多为4个，用千分表直接读数。量出各点间的长度变化，计算出应变值，然后乘以钢材的弹性模量，便可得到各测量点间的应力（如下篇左图）。通过长期监测，从而可以得到锚杆不同点应力随时间的变化关系（如下篇右图）。量测锚杆结构与安装设计图第16页/共21页同时间锚杆轴力随深度的变化曲线锚杆不同点应力随时间的变化曲线第17页/共21页

锚杆测力计的安装是在锚索施工前期进行的，其安装全过程包括：测力计室内检定、现场安装锚索张拉、孔口保护和建立观测站等。监测结果为预应力随时间的变化关系，通过这个关系可以预测边坡的稳定性。若边坡预应力监测结果显示随着时间的增长锚索预应力趋于稳定，说明边坡的锚固效果良好，边坡经过雨季后，预应力值无异常出现，边坡经过加固处理后已趋于稳定。

目前采用埋设传感器的方法进行预应力监测，一方面由于传感器的价格昂贵，一般只能在锚固工程中的个别点上埋设传感器，存在以点