邊坡工程檢測技術(shù)

1、LOREM IPSUM DOLOR LOLOREM IPSUM DOLOR土單招13-1班 第一組王彥青 高瑞 徐宇鵬 尹建濤 周子健巖石工程測試技術(shù)巖石工程測試技術(shù)3 邊坡工程檢測技術(shù)LOREM IPSUM DOLOR 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)測工程實例 思考題3.1 邊坡監(jiān)測的目的和意義邊坡監(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重要內(nèi)容，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進的監(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

2、監(jiān)測的目的包括：（1）實現(xiàn)老邊坡整治或新邊坡施工的信息化設(shè)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(shè)計方法的研究積累數(shù)據(jù)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）、施工安全監(jiān)測在施工期對邊坡的位移、應(yīng)力、地下水等進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果作為指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計的重要依據(jù)，是實施信息化施工的重要內(nèi)容。 （2）、處治效果監(jiān)測處治效果監(jiān)測是檢驗邊坡處治設(shè)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）、動態(tài)長期

3、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 邊坡工程監(jiān)測主要采用簡易觀測法、設(shè)站觀

4、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。滑坡的變形動態(tài)及發(fā)展趨勢 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(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（成線狀、格網(wǎng)狀等），在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點設(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

5、、GPS接收機等）定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點的三維（X、Y、Z）位移變化的一種行之有效的監(jiān)測方法。 （1）大地測量法 （2）近景攝影測量法 （3）GPS（全球定位系統(tǒng)）測量法特點：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)前和今后一個時期滑坡監(jiān)測發(fā)展的方向3.2.3.1 監(jiān)測項目的選定監(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

6、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。 邊（滑）坡監(jiān)測項目選擇序號序號 監(jiān)測項目監(jiān)測項目 人工邊坡人工邊坡 天然滑坡天然滑坡 施工期施工期 運行期運行期 前期前期 整治期整治期 整治后整治后 1大地測量水平變形大地測量水平變形 2大地測量垂直變形大地測量垂直變形 3正垂倒垂線正垂倒垂線 4表面傾斜表面傾斜

7、 5地表裂縫地表裂縫 6鉆孔深部位移鉆孔深部位移 7爆破影響監(jiān)測爆破影響監(jiān)測 8滲流滲壓監(jiān)測滲流滲壓監(jiān)測 9雨量監(jiān)測雨量監(jiān)測 10水位監(jiān)測水位監(jiān)測 11松動范圍監(jiān)測松動范圍監(jiān)測 12加固效果監(jiān)測加固效果監(jiān)測 13巡視檢查巡視檢查 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。 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、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

8、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、支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測、3、錨桿（索）預(yù)應(yīng)力監(jiān)測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)對其進行各項性能試驗，包括鋼弦抗滑性能

9、試驗、密封防潮試驗、穩(wěn)定性試驗、重復(fù)性試驗以及壓力盒的標(biāo)定等。在埋設(shè)壓力盒時應(yīng)根據(jù)測試目的、對象、觀測設(shè)計來布置壓力盒。 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)力變化而進行的一項重要監(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?？傮w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(yīng)長期埋設(shè)在量測點上。目前應(yīng)力變化監(jiān)測傳感器主要有Yoke應(yīng)力計

10、，國產(chǎn)電容式應(yīng)力計及壓磁式應(yīng)力計等。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)測也是一項極其重要的監(jiān)測內(nèi)容。邊坡錨桿于邊坡錨固力的監(jiān)測也是一項極其重要的監(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)力測試主要包括錨固應(yīng)力測試主要包括：1、錨桿軸力的量測錨桿軸力的量測 2、對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力監(jiān)測對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力監(jiān)測 3、對于絕對應(yīng)力測量對于絕對應(yīng)力測量 4、對于地應(yīng)力變化監(jiān)測對于地應(yīng)力變化監(jiān)測 錨桿軸力量測的目的在于了解錨桿實際工作

11、狀態(tài)，結(jié)合位移量測，修正錨桿錨桿軸力量測的目的在于了解錨桿實際工作狀態(tài)，結(jié)合位移量測，修正錨桿的設(shè)計參數(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設(shè)計參數(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。量測錨桿主要有機械式的和電阻應(yīng)變片式兩的鋼材制成，其材質(zhì)同錨桿一樣。量測錨桿主要有機械式的和電阻應(yīng)變片式兩類。類。機械式量測錨桿是在中空的桿體內(nèi)放入機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。量測錨桿一般在錨桿內(nèi)預(yù)定的位置上。量測錨桿一般長度在長度在6m以內(nèi)，

12、測點最多為以內(nèi)，測點最多為4個，用千個，用千分表直接讀數(shù)。量出各點間的長度變化，分表直接讀數(shù)。量出各點間的長度變化，計算出應(yīng)變值，然后乘以鋼材的彈性模計算出應(yīng)變值，然后乘以鋼材的彈性模量，便可得到各測量點間的應(yīng)力（如下量，便可得到各測量點間的應(yīng)力（如下篇左圖）。通過長期監(jiān)測，從而可以得篇左圖）。通過長期監(jiān)測，從而可以得到錨桿不同點應(yīng)力隨時間的變化關(guān)系到錨桿不同點應(yīng)力隨時間的變化關(guān)系（如下篇右圖）。（如下篇右圖）。量測錨桿結(jié)構(gòu)與安裝設(shè)計圖量測錨桿結(jié)構(gòu)與安裝設(shè)計圖同時間錨桿軸力隨深度的變化曲線同時間錨桿軸力隨深度的變化曲線錨桿不同點應(yīng)力隨時間的變化曲線錨桿不同點應(yīng)力隨時間的變化曲線 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(nèi)檢定、現(xiàn)場安裝錨索張拉、孔口保護和建立觀測站等。監(jiān)測結(jié)果為預(yù)應(yīng)力隨時間的變化關(guān)系，通過這個關(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)傳感器的方法進行預(yù)應(yīng)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