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1、2018/10/19,1,变形监测与数据处理,边坡工程监测,2018/10/19,2,主要内容,概述 监测内容与方法 监测技术设计 监测数据整理与分析 边坡监测实例,第十五章 边坡工程监测,2018/10/19,3,1 概述,变形监测与数据处理,第十五章 边坡工程监测,2018/10/19,4,监测目的,（1）掌握边坡变形的大小和状态，评价边坡工程的稳定性 ； （2）为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据； （3）为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供各种假设和参数； （4）不断积累工程经验，提高边坡工程设计和施工的水平。,第1节 概述,2018/10/19,5,2 监测内容与方法,变形
2、监测与数据处理,第十五章 边坡工程监测,2018/10/19,6,监测对象,地表变形。包括边坡地表的二维或三维位移、危岩陡壁裂缝等； 地下变形。包括边坡地下的二维或三维位移、危岩界面裂缝等； 物理参数。包括应力应变和地声变化等； 水文变化。包括河或库水位、地下水位、孔隙水压力、泉流量、水温等； 环境因素，包括降雨量、地温、地震等。,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,7,边坡工程施工监测的内容,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,8,监测方法,我国目前的边坡监测方法，已由过去利用人工皮尺等简易工具的方法过渡到仪器仪表监测，并向自动化、高精度和远程监测发展。 主要监测方法有：
3、简易监测法、设站监测法 、仪表监测法 、远程监测法 等。,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,9,简易监测法,采用简易工具和装置，监测和记录边坡地表的裂缝、鼓胀、沉降、坍塌以及地下水位、地温等变化情况，同时记录监测的时间和监测点的位置、变形形态等信息。 在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易监测桩； 在房屋、挡土墙、浆砌块石沟等建（构）筑物的裂缝处设置玻璃条、水泥砂浆片、纸片等； 在陡坎、陡壁软弱夹层出露处埋设简易监测桩，采用标尺等长度量具进行测量； 在岩石、陡壁裂缝处刻槽进行监测。,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,10,（a）设桩监测 （b）设片监测 （c）设尺监测 （d）
4、刻槽监测,简易监测工具和装置,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,11,设站监测法,在变形区外稳定的控制点上安置监测仪器，对边坡体上选埋的变形监测点进行定期监测，获得监测点的变形信息。 为了保证变形监测成果的正确可靠，控制点作为监测基准，其稳定性应该首先得到保证，因为边坡的监测周期一般较长，因此应该定期地对控制网点进行观测，分析和评判其稳定状况。 地表水平位移监测可以采用极坐标法、测角前方交会法、测边前方交会法、边角前方交会法、视准线法等 方法。 近景摄影测量法在地表水平位移监测中也有较多的应用； GPS已经在许多重要工程的变形监测中得到应用,第2节 监测内容与方法,2018/10/
5、19,12,仪表监测法（1）,采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、裂缝相对变化、地声、应力应变和环境因素等。 按采用的仪表可分为机械式仪表监测法（简称机测法）和电子仪表监测法（简称电测法），两种方法都具有仪器便于携带、监测精度高、测程可调、监测成果直观等优点，适用于边坡变形的中、长期监测。 电测法一般采用二次仪表监测，将电子元件制作的传感器埋设于边坡变形部位，通过电子仪表测读，并将电信号转换成测读数据。 电测法技术先进，仪表灵敏度高，监测内容广，但受环境的影响较大，因此，在选用电测仪表时要结合具体的监测环境，保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可靠性。,第2节 监测内容与方法,2
6、018/10/19,13,地表和地下位移监测的仪器仪表主要有：多点位移计、收敛计、测缝计、沉降仪等。 地下倾斜监测仪器主要有钻孔倾斜仪（活动式和固定式）、倾斜计、T字形倾斜仪、杆式倾斜仪及倒垂线五种。 地下应力监测仪器主要有压应力计和锚索锚杆测力计等。 环境因素监测仪器主要有雨量计、地下水位自记仪、孔隙水应力计、温度记录仪等，还有用于施工期间振动测量的测振仪器，由于仪器种类较多，一般根据实际监测工程的需要自制或选用。,仪表监测法（2）,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,14,（a）多点钢丝型 （b）岩石锚杆型 1-钻孔，2-砂浆，3-岩石锚杆，4-钢管，5-端盖，6-黄铜塞，7-接
7、头，8-测微表,多点位移计示意图,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,15,倾斜计示意图,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,16,倒垂线结构示意图,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,17,水压计埋设示意图,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,18,远程监测法,利用电子仪表或GPS进行边坡的变形监测，能实现变形监测的全天候和连续化，实现变形监测数据的自动采集、存储、显示、打印，实现变形监测数据处理的自动化。 远程监测也还存在一些问题需要研究和解决，如仪器仪表在野外恶劣环境下的稳定性和保护方法、传感器的质量、数据通讯和传输的方法及其可靠性、仪器仪表的费用
8、投入等。,第2节 监测内容与方法,2018/10/19,19,3 监测技术设计,变形监测与数据处理,第十五章 边坡工程监测,2018/10/19,20,技术设计前的准备工作,（1）通过个人接触和会议等形式，与建设单位、设计单位、施工单位、监理单位进行沟通和协调，听取他们对边坡监测的意见和要求。 （2）收集与边坡工程有关的资料，如施工区地形图、工程地质勘察报告、边坡工程设计图、边坡变形控制指标、边坡工程施工组织设计等，并组织监测人员进行认真分析和研究。 （3）现场踏勘和调查，掌握监测区的地形和地质特征，分析危岩可能的崩滑位置和边坡可能的滑动方向，根据监测内容考虑监测点的布置和确定监测方法等系列问
9、题。,第3节 监测技术设计,2018/10/19,21,监测内容和方法的确定,监测内容主要取决于工程的设计要求、地质条件、规模大小以及主管单位的要求等； 通过对边坡地质背景与工况的深入了解，初步确定边坡变形的范围、方向和深度； 本着少而精的原则，既要兼顾整体，更要突出重点，地表和地下监测相结合，几何量和有关物理参数监测相结合。 在监测仪器的选择方面，从经济因素和监测成果的可靠度方面考虑，一般以光学、机械和电子设备为先后顺序，考虑光学、机械和电子设备相互结合。 在确定具体的监测技术和精度要求时，应结合边坡工程的监测项目、设计要求、监测方法、监测部位等要素，参考现有的有关技术规范和规程。,第3节
10、监测技术设计,2018/10/19,22,注：要求有多余观测。,前方交会法进行滑坡、高边坡监测的技术要求,第3节 监测技术设计,2018/10/19,23,滑坡、高边坡变形监测的精度,第3节 监测技术设计,2018/10/19,24,外部变形监测点的选埋,首先应确定边坡体变形监测的范围，在该范围中确定边坡体的主要滑动方向，按变形范围和主要滑动方向确定测线，再按测线选择测点的位置。 测线可以采用十字形或放射形等。十字形主要适用于变形范围和主滑方向比较明确的边坡；放射形主要适用于变形范围和主滑方向不十分明确的边坡。 滑坡监测点宜均匀地布设在滑动量较大、滑动速度较快的轴线方向和滑坡前沿区，滑坡范围内
11、和范围外较为稳定的部位也应布设少量的监测点。 高边坡稳定监测点宜呈断面形式均匀地布设在不同的高程面上。 裂缝监测点应选择有一定代表性的位置，布设在裂缝的两侧。,第3节 监测技术设计,2018/10/19,25,（a）十字形布设 （b）放射形布设 测站 照准点 监测点,测线布设示意图,第3节 监测技术设计,2018/10/19,26,监测期限和频率（1）,不同的边坡工程，由于边坡类型、规模、所处阶段以及边坡变形速率等不同，其监测期限和频率不尽相同。 施工阶段的边坡监测贯穿边坡施工的全过程，即从边坡开挖或爆破前进行第一次监测，直到整个边坡结构施工和表面处理完成，还要视变形情况适当延长，边坡规模越大
12、，施工时间越长，监测期限就越长。 监测频率受施工进度、滑坡的活跃程度及季节变化等多种因素影响；,第3节 监测技术设计,2018/10/19,27,岩石边坡在施工初期及大规模爆破阶段，一般以监测爆破振动为主，该阶段的监测频率一般结合爆破工程而定。 在爆破完成后，以地表和地下位移监测为主，初测时一般1天监测1次或2天监测1次； 施工阶段37天监测1次； 运营阶段，当变形及变形速率在控制的允许范围之内时，一般以每一个水文年为一周期，雨季可半个月或1个月监测1次，旱季可2个月左右监测1次； 对于变形量增大和变形速率加快的边坡，或遇到暴雨、地震、解冻等情况时，应加大监测频率，必要时1天监测1次。,监测期
13、限和频率（2）,第3节 监测技术设计,2018/10/19,28,预警值和报警制度,预警值的确定原则上是参照现行规范和规程的规定值、设计预估值和经验类比值，从变形总量和变形速率两方面加以控制，但现行规范和规程的规定值很少。 每次监测时，密切观察滑前出现的征兆，监测后应及时整理有关数据，绘制监测点的滑动曲线，当发现变形异常时，应结合其它监测资料进行综合分析，必要时及时报警。 报警可以采用在监测报表上做报警记号、口头报警、书面报告报警相结合的形式。,第3节 监测技术设计,2018/10/19,29,4 监测数据整理与分析,变形监测与数据处理,第十五章 边坡工程监测,2018/10/19,30,监测
14、数据整理（1）,边坡工程监测内容较多，监测前应根据不同的监测内容，设计各种不同的外业记录表格； 记录表格的设计以记录和数据处理的方便为原则； 监测人员应在表格中记录监测中出现的或观察到的异常情况； 为表明原始成果的真实性，记录表格中的原始数据不得随意更改，必须更改时，应加以说明。,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,31,外业观测完成后，应及时分类整理和检查外业观测资料，进行观测值的平均值等有关计算。 外业观测成果应尽快进行计算处理，求得未知数的最或是值及其变形量、变形速率等，编制监测日报表或当期的监测技术报告，并尽快提交有关部门。 日报表中不但要体现当期的监测结果，还要体现当期
15、与以往相关成果的关系，方便其他单位或人员更直观地理解和把握。,监测数据整理（2）,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,32,首期观测时间：. 上期观测时间：. 本期观测时间：.,注： 1. 本次位移=上期坐标-本期坐标；位移速率=本次位移/间隔天数；累积位移=首期坐标-本期坐标。 2. 位移X方向向下游为“+”，Y方向向临时船闸中心方向为“+”。 3. 位移速率预警值为mm/d，累积位移为mm，“红色”表示超过预警值。,边坡表层水平位移监测报表,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,33,地表位移矢量图,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,34,总结报告
16、内容,（1）工程概况； （2）监测内容和控制指标； （3）监测点布置与埋设方法； （4）监测仪器仪表、监测方法； （5）数据处理方法、监测精度； （6）监测周期与频率； （7）各项监测成果汇总表； （8）结合各项监测结果和有关图件进行变形分析； （9）结论与建议。,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,35,监测结果分析,总结阶段性的累积位移、平均位移速率，指出超过累积位移和位移速率预警值的监测点点名、部位和时段； 绘制位移矢量图和位移随时间、深度、水位等的变化曲线，根据位移矢量图描述累积位移的方向，根据变化曲线描述位移的变化过程和变化趋势； 描述位移与影响因素之间的关系，总结出一定的特点和规律，得出一定的结论，提出一些对施工具有一定指导意义的建议和意见。 结合监测资料进行有关反分析和对数值计算方法进行验证； 建立回归分析模型或其它数学模型对变形进行超前预报。,第4节 监测数据整理与分析,2018/10/19,36,5 边坡监测实例,变形监测与数据处理,
