《變形監(jiān)測技術(shù)》 課件 第10、11章 隧道變形監(jiān)測、邊坡監(jiān)測

主要內(nèi)容ZhuYaoNeiRong隧道監(jiān)測目的與任務(wù)隧道監(jiān)測內(nèi)容與方法監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理隧道監(jiān)測方案設(shè)計監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析第10章隧道變形監(jiān)測10.1隧道監(jiān)測目的與任務(wù)監(jiān)控量測是信息化設(shè)計與施工的重要內(nèi)容，是新奧法（少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉）構(gòu)筑隧道中十分重要的部分。通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，為判斷圍巖穩(wěn)定性，支護(hù)、襯砌可靠性，二次襯砌合理施作時間以及修改施工方法、調(diào)整圍巖級別、變更支護(hù)設(shè)計提供依據(jù)，指導(dǎo)日常施工管理，確保施工安全和質(zhì)量。10.1.1隧道監(jiān)測的目的（1）確保安全：通過監(jiān)控量測，掌握圍巖和支護(hù)的應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)行動態(tài)管理，根據(jù)量測信息，科學(xué)施工。（2）指導(dǎo)施工：量測數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理，預(yù)測和確認(rèn)隧道圍巖最終穩(wěn)定時間，指導(dǎo)施工順序和確定二次襯砌的施作時間。（3）修正設(shè)計：根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測信息，進(jìn)行綜合分析，檢驗和修正施工預(yù)設(shè)計。（4）積累資料：已有工程的量測結(jié)果可以間接地應(yīng)用到其它類似工程中，作為設(shè)計和施工的參考資料。10.1隧道監(jiān)測目的與任務(wù)10.1.2隧道監(jiān)測的任務(wù)（1）通過對圍巖與支護(hù)的觀察和動態(tài)量測，以達(dá)到合理安排隧道施工程序、日常施工管理、確保施工安全、修改設(shè)計參數(shù)和積累資料。（2）通過對圍巖與支護(hù)的應(yīng)變、應(yīng)力量測、掌握圍巖和支護(hù)的動態(tài)信息并及時反饋、修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計，指導(dǎo)施工作業(yè)和管理。（3）經(jīng)量測數(shù)據(jù)的分析處理與必要的計算和判斷后，進(jìn)行預(yù)測和反饋，以保證施工安全和隧道圍巖及支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（4）對已有隧道工程的量測結(jié)果可以分析和應(yīng)用到其它類似的工程中，作為指導(dǎo)復(fù)合式襯砌設(shè)計和施工的重要依據(jù)。復(fù)合式襯砌的設(shè)計，通常以工程類比法為主，并以現(xiàn)場監(jiān)控量測進(jìn)行工程實(shí)際檢驗和修正。監(jiān)控的過程可分為現(xiàn)場量測-數(shù)據(jù)處理-信息反饋。10.1隧道監(jiān)測目的與任務(wù)

隧道的現(xiàn)場監(jiān)控量測根據(jù)圍巖條件、隧道工程規(guī)模、支護(hù)類型和施工方法來選擇監(jiān)測項目?，F(xiàn)場監(jiān)控量測項目分為必測項目和選測項目兩大類。10.2隧道監(jiān)測內(nèi)容與方法序號項目名稱方法及工具

布置量測間隔時間1~15d16d~1m1m~3m>3m1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場觀測、地質(zhì)羅盤等開挖及初期支護(hù)后進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行2周邊位移收斂儀每5~50m一個斷面，每斷面2~3個對測點(diǎn)1~2次/d1次/2d1~2次/7d1~3次/m3拱頂下沉水準(zhǔn)測量的方法，水準(zhǔn)儀、鋼尺等每5~50m一個斷面1~2次/d1次/2d1~2次/7d1~3次/m4地表下沉水準(zhǔn)測量的方法，水準(zhǔn)儀、鋼尺等洞口段、淺埋段（h≤2b）開挖面距量測斷面前后<2b，1~2次/d；開挖面距量測斷面前后<5b，1次/2~3d；開挖面距量測斷面前后>5b，1次/3~7d；隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測必測項目隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測選測項目序號項目名稱方法及工具布置量測間隔時間1~15d16d~1m1m~3m>3m1鋼架內(nèi)力及外力支柱壓力計或測力計每代表性地段1～2個斷面，每斷面鋼支撐內(nèi)力3～7個測點(diǎn)，或外力1對測力計1~2次/d1次/2d1~2次/7d1~3次/m2圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點(diǎn))洞內(nèi)鉆孔中安設(shè)單點(diǎn)、多點(diǎn)桿式或鋼絲式位移計每代表性地段1~2個斷面，每個斷面3～7個鉆孔1~2次/d1次/2d1~2次/7d1~3次/m3圍巖體內(nèi)位移（地表設(shè)點(diǎn)）地面鉆孔中安設(shè)各類位移計每代表性地段1~2個斷面，每個斷面3～5個鉆孔

同地表下沉要求4圍巖壓力各種類型壓力盒每代表性地段1～2個斷面，每斷面3～7個測點(diǎn)1~2次/d1次/2d1~2次/7d1~3次/m5兩層支護(hù)間壓力壓力盒每代表性地段1～2個斷面，每斷面3～7個測點(diǎn)1～2次/d1次/2d1～2次7d1～3次/m10.2隧道監(jiān)測內(nèi)容與方法序號項目名稱方法及工具布置量測間隔時間1~15d16d~1m1m~3m>3m6錨桿軸力鋼筋計、錨桿測力計每代表性地段1～2個斷面、每斷面3～7錨桿（索），每根錨桿2～4測點(diǎn)1～2次/d1次/2d1～2次7d1～3次/m7支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力各類混凝土內(nèi)應(yīng)變計及表面應(yīng)力解除法每代表性地段1～2斷面、每斷面3～7個測點(diǎn)1～2次/d1次/2d1～2次7d1～3次/m8圍巖彈性波測試各種聲波儀及配套探頭在有代表性地段設(shè)置9爆破震動測振及配套傳感器臨近建（構(gòu)）筑物隨爆破進(jìn)行10滲水壓力、水流量滲壓計、流量計11地表下沉準(zhǔn)測量的方法，水準(zhǔn)儀、銦鋼尺等洞口段、淺埋段（h＞2b）開挖面距量測斷面前后<2b，1~2次/d；開挖面距量測斷面前后<5b，1次/2~3d；開挖面距量測斷面前后>5b，1次/3~7d；隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測選測項目10.2隧道監(jiān)測內(nèi)容與方法10.3.1洞內(nèi)、外觀察

主要是采用目測方法，掌握隧道圍巖的巖性、不連續(xù)面、褶皺、變質(zhì)帶性質(zhì)等及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況。

對于工作面，觀察其巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀，工作面面自穩(wěn)情況，涌水等。

對于洞外，重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，地表是否開裂、變形、地表水滲漏情況等，同時還應(yīng)對地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測拱頂?shù)南鲁亮考跋鲁了俣鹊谋O(jiān)測，可用來確定圍巖的穩(wěn)定性，判斷支護(hù)效果，指導(dǎo)施工工序，預(yù)防拱頂崩塌，以保證施工質(zhì)量和安全，工具主要利用水準(zhǔn)儀、全站儀、鋼尺、水準(zhǔn)尺等，見圖。10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，通過周邊位移量測可以判斷隧道空間的穩(wěn)定性。另外，根據(jù)周邊圍巖變化速度確定圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機(jī)，以指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。

圍巖的收斂用收斂儀進(jìn)行量測，見圖。10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理在測線的布置上，全斷面法設(shè)置1條水平測線，臺階法每個臺階設(shè)置1條測線，分部開挖法每部設(shè)置1條水平測線，偏壓隧道或者小凈距隧道可加設(shè)斜向測線。具體布置見圖。10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理小凈距隧道：隧道中的中間巖墻厚度小于分離式獨(dú)立雙洞的最小凈距的特殊隧道布置形式。偏壓隧道：由于地形不對稱或者地質(zhì)巖層因素，造成隧道結(jié)構(gòu)兩面荷載不對稱的隧道。

二次襯砌施做在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定并具備下列條件后施做。10.3.2拱頂下沉及周邊位移量測隧道周邊位移速率有明顯減小趨勢水平收斂（拱腳邊墻中部）小于0.2mm/d施做二次襯砌前的位移值已達(dá)總位移值的80%以上

判定圍巖穩(wěn)定的依據(jù)：10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理全斷面法臺階法10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理中隔壁法（CD法）環(huán)形開挖留核心土法10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理交叉中隔壁法（CRD法）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理

對于淺埋隧道、洞口段或者有特殊要求應(yīng)進(jìn)行地表下沉監(jiān)測。主要利用水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺等工具監(jiān)測隧道淺埋段地表、洞口的穩(wěn)定性。10.3.3地表下沉量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理鄭西客專函谷關(guān)隧道洞頂公路路面、服務(wù)區(qū)下沉及開裂情況最大下沉529mm10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理對鋼支撐的應(yīng)力量測，可了解鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，掌握在壓力作用下鋼支撐所具有的安全系數(shù)，以確定是否需要采用加固措施。拱架內(nèi)力可采用鋼筋計或表面應(yīng)變計進(jìn)行量測，在每代表性地段設(shè)置1～2個監(jiān)測斷面，每一監(jiān)測斷面宜布置3～7個量測位置，應(yīng)布置在拱頂中央、拱腰及邊墻處。對于型鋼拱架，應(yīng)變計應(yīng)在拱架內(nèi)外緣成對布設(shè)。對于格柵拱架，應(yīng)選擇格柵主筋直徑相同的鋼筋計，且盡量使鋼筋計與鋼筋軸線重合。10.3.4鋼支撐內(nèi)力量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理鋼支撐內(nèi)力的測量10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理圍巖內(nèi)部各點(diǎn)的位移是圍巖動態(tài)的表現(xiàn)，它不僅反映了圍巖內(nèi)部的松弛程度，而且更能反映圍巖松弛范圍的大小。一般情況下用多點(diǎn)位移計量測松動區(qū)、彈性區(qū)的范圍，根據(jù)實(shí)測結(jié)果優(yōu)化錨桿參數(shù)。多點(diǎn)位移計10.3.5圍巖體內(nèi)位移量測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理

隧道開挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護(hù)結(jié)構(gòu)要阻止這種變形，這樣就會產(chǎn)生圍巖作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。圍巖壓力量測，通常情況下是指圍巖與支護(hù)或噴層與二次襯砌混凝土間的接觸壓力的測試，以了解圍巖壓力的量值及分布狀態(tài)；判斷圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性，分析二次襯砌的安全程度。接觸壓力量測可采用壓力盒進(jìn)行量測。接觸壓力量測每斷面應(yīng)有3至7個測點(diǎn)，布置在拱頂中央、拱腰及邊墻處。壓力盒埋設(shè)要求接觸面緊密牢固，注意不要損壞壓力盒和引線。另外，圍巖與初期支護(hù)間壓力盒應(yīng)在距開挖面1m左右的范圍內(nèi)安設(shè)，并在工作面開挖后24h內(nèi)或下次開挖前測取初讀數(shù)。兩層支護(hù)間壓力盒應(yīng)在澆注混凝土前埋設(shè)，并在澆注后及時測取初讀數(shù)。10.3.6圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理壓力盒10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理

錨桿對隧道圍巖起到加固補(bǔ)強(qiáng)作用。對其軸力的量測，來了解錨桿實(shí)際工作狀態(tài)及軸向力，結(jié)合位移量測判斷圍巖發(fā)展趨勢，分析圍巖內(nèi)強(qiáng)度下降區(qū)的界限，評價錨桿支護(hù)效果。錨桿軸力可采用鋼筋計、錨桿測力計進(jìn)行測試。錨桿軸力量測宜在每代表性地段設(shè)置1～2個監(jiān)測斷面，每一監(jiān)測斷面布置3～8根量測錨桿，通常布置在拱頂中央，拱腰及邊墻處，每一量測錨桿根據(jù)其長度及測量需要設(shè)3～6個測點(diǎn)。量測錨桿的安裝及鉆孔應(yīng)按照設(shè)計錨桿的同等要求進(jìn)行，鉆孔軸線與設(shè)計方向一致，誤差不超過5°，孔徑比量測錨桿桿體直徑大15mm，鉆孔深度不應(yīng)小于設(shè)計錨桿桿體長度。量測錨桿埋設(shè)后應(yīng)經(jīng)過48h才可進(jìn)行第一次觀測。10.3.7錨桿軸力監(jiān)測10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理錨桿拉拔10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理

其目的是了解混凝土層的變形特性以及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)；掌握噴層所受應(yīng)力的大小，判斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性以及安全程度；檢驗二次襯砌設(shè)計的合理性。圍巖彈性波速度測量是利用彈性波通過巖體傳遞后，其波速、波幅、波頻均發(fā)生改變，因此，彈性波在巖體中的傳播特征就反映了巖體的物理力學(xué)性質(zhì)，如動彈性模量、巖體強(qiáng)度、完整性或破碎程度、密實(shí)度等。利用這個性質(zhì)可以判別圍巖的工程性質(zhì)、巖體的結(jié)構(gòu)特征、掌握松動圈范圍、節(jié)理裂隙分布、變質(zhì)程度、強(qiáng)度等。10.3.8支護(hù)襯砌內(nèi)應(yīng)力監(jiān)測10.3.9圍巖彈性波測試10.3監(jiān)測項目的實(shí)施與其原理10.4隧道施工監(jiān)測方案設(shè)計

監(jiān)測方案設(shè)計的內(nèi)容根據(jù)不同的工程項目、不同的地質(zhì)情況有所不同，主要包含以下幾方面：（1）工程項目概況主要介紹工程項目的基本情況和施工區(qū)域的地質(zhì)情況。（2）監(jiān)測方案的編寫依據(jù)。包括各種規(guī)范、規(guī)程及工程勘察報告等。（3）監(jiān)測的目的和意義。詳細(xì)闡述監(jiān)測對安全施工、保障生命財產(chǎn)的重要性及進(jìn)行各項科學(xué)

研究的重要意義。（4）監(jiān)測的具體內(nèi)容。根據(jù)具體工程項目和地質(zhì)的具體情況，確定監(jiān)測的具體項目內(nèi)容。（5）監(jiān)測點(diǎn)的布置根據(jù)收集的資料和踏勘的實(shí)際情況，確定監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量和位置，繪

制監(jiān)測點(diǎn)位分布圖。（6）監(jiān)測方法針對每一項監(jiān)測內(nèi)容，提出采取何種監(jiān)測方法及如何

實(shí)施監(jiān)測工

作，使用何種監(jiān)測儀器，并詳細(xì)闡述使用方法的實(shí)際效果。（7）監(jiān)測頻率和報警值的確定根據(jù)規(guī)范結(jié)合實(shí)際情況確定每一項監(jiān)測項目的監(jiān)測頻律和預(yù)警值。（8）監(jiān)測成果確定提交的監(jiān)測報告內(nèi)容和最終監(jiān)測報告內(nèi)容、提交時間等。10.4隧道施工監(jiān)測方案設(shè)計量測數(shù)據(jù)整理、分析與反饋應(yīng)符合下列要求：1.每次量測后應(yīng)及時進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲線。2.選擇回歸曲線，對初期的時態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。3.對支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評價。4.數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)根據(jù)具體情況及時采取增加臨時支撐、加厚噴層、加密或加長錨桿、增加鋼架等加固措施。10.4隧道施工監(jiān)測方案設(shè)計當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道穩(wěn)定出現(xiàn)問題時，應(yīng)對隧道施工方法進(jìn)行調(diào)整，一般包括以下幾個方面：

⑴

采取穩(wěn)定開挖工作面的措施；

⑵

斷面的早期閉合；

⑶

開挖進(jìn)尺的改變；

⑷

開挖分部尺寸的改變；

⑸

開挖方法的變更；

⑹

支護(hù)結(jié)構(gòu)的變更；

⑺

增加輔助工法（超前支護(hù)、臨時支撐、注漿加固等）；10.4隧道施工監(jiān)測方案設(shè)計10.5監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析監(jiān)測數(shù)據(jù)整理的主要工作是對監(jiān)測資料加以整理、編制成圖表和說明，使它成為便于使用的成果。具體內(nèi)容如下：（1）校核各項原始記錄，檢查各次變形監(jiān)測值的計算過程準(zhǔn)確性；（2）最終變形結(jié)果的計算；（3）繪制各種變形過程線、建筑物變形分布圖。監(jiān)測數(shù)據(jù)分析是分析歸納被監(jiān)測對象的變形過程、變形規(guī)律和變形幅度；分析變形的原因，變形值與引起變形因素之間的關(guān)系，并找出它們之間的函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)而判斷被監(jiān)測對象的情況是否正常。這一階段的工作可分為：10.5.1監(jiān)測數(shù)據(jù)整理10.5.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析（1）成因分析（定性分析）對結(jié)構(gòu)本身（內(nèi)因）與作用在結(jié)構(gòu)物上

的載荷（外因）及監(jiān)測本身，加以分析、考慮，確定變形值變

化的原因和規(guī)律性。（2）統(tǒng)計分析根據(jù)成因分析，對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，從中尋找

規(guī)律，并導(dǎo)出變形值與引起變形的有關(guān)因素之間的函數(shù)關(guān)系。（3）變形預(yù)報和安全判斷在成因分析和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，可根據(jù)

求得的變形值與引起變形因素之間的函數(shù)關(guān)系預(yù)報未來變形值

的范圍和判斷建筑物的安全程度。10.5監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析主要內(nèi)容ZhuYaoNeiRong概述邊坡監(jiān)測的作用與分類邊坡監(jiān)測的主要方法邊坡監(jiān)測的儀器選擇邊坡監(jiān)測的內(nèi)容第11章邊坡監(jiān)測邊坡監(jiān)測實(shí)例11.1邊坡監(jiān)測概述

邊坡在現(xiàn)代社會發(fā)展中具有重要的地位，方便了人們的生活，為經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供了動能。然而邊坡在建設(shè)及維護(hù)過程中，也會面臨著許多危險和隱患。為了反映邊坡巖土真實(shí)力學(xué)效應(yīng)，檢驗設(shè)計施工的可靠性和處治后的邊坡的穩(wěn)定性狀態(tài)，邊坡監(jiān)測具有重要意義。2007年8月12日遼寧丹東北部山區(qū)山體滑坡災(zāi)情現(xiàn)場11.2.1邊坡監(jiān)測的作用（1）通過施工和環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行信息反饋及預(yù)測預(yù)報，確保邊坡的安

全，為邊坡設(shè)計提供必要的巖土工程和水文地質(zhì)等技術(shù)資料。（2）通過邊坡監(jiān)測，確定不穩(wěn)定邊坡滑移方向和速度，掌握邊坡發(fā)

展變化規(guī)律，為采取必要的防護(hù)措施提供重要的依據(jù)。（3）積累觀測數(shù)據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗，通過監(jiān)測資料來揭示邊坡的變化規(guī)

律，為滑坡災(zāi)害預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保證。（4）通過對邊坡加固工程的監(jiān)測，評價治理措施的質(zhì)量和效果，為

邊坡的穩(wěn)定性分析、提供重要依據(jù)。11.2邊坡監(jiān)測的作用與分類11.2.2邊坡監(jiān)測的分類11.2邊坡監(jiān)測的作用與分類（1）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(jìn)行

監(jiān)測，以了解由于工程擾動等因素對邊坡體的影響，及時地

指導(dǎo)工程實(shí)施、調(diào)整工程部署、安排施工進(jìn)度等。（2）邊坡處治效果監(jiān)測：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(shí)施的工程進(jìn)行監(jiān)測。（3）邊坡長期監(jiān)：在防治工程竣工后，對邊坡體進(jìn)行動態(tài)跟蹤，了

解邊坡體穩(wěn)定性變化特征。11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.1簡易觀測法

簡易觀測法是通過人工觀測邊坡工程中地表裂縫、地面鼓脹、沉降、坍塌、建筑物變形特征（發(fā)生和發(fā)展的位置、規(guī)模、形態(tài)、時間等）及地下水位變化、地溫變化等現(xiàn)象，也可在邊坡體關(guān)鍵裂縫處埋設(shè)騎縫式簡易觀測樁；在建（構(gòu)）筑物（如房屋、擋土墻、漿砌塊石溝等）裂縫上設(shè)置簡易玻璃條、水泥砂漿片、貼紙片；在巖石、陡壁面裂縫處用紅油漆劃線作觀測標(biāo)記；在陡坎（壁）軟弱夾層出露處設(shè)置簡易觀測標(biāo)樁等，定期用各種長度量具測量裂縫長度、寬度、深度變化及裂縫形態(tài)、開裂延伸的方向。11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.1簡易觀測法11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.2設(shè)站觀測法

設(shè)站觀測法是指在充分了解工程地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，在邊坡體上設(shè)立變形觀測點(diǎn)（成線狀、格網(wǎng)狀等），在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀測站，用測量儀器（經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、攝影儀及全站儀、GNSS接收機(jī)等）定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)的三維（X、Y、Z）位移變化的一種行之有效的監(jiān)測方法。此法主要指大地測量、近景攝影測量及GNSS測量與全站式電子速測儀設(shè)站觀測邊坡監(jiān)測點(diǎn)的三維位移量的方法。11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.2設(shè)站觀測法

1.大地測量法

大地測量法主要有兩方向（或三方向）前方交會法、雙邊距離交會法、視準(zhǔn)線法、小角法、測距法、幾何水準(zhǔn)測量法以及精密三角高程測量法等。

2.GNSS（衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）測量法

GNSS測量法的基本原理是用GNSS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)定位信號進(jìn)行空間后方交會測量，確定地面待測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3.近景攝影測量法

該方法是把近景攝影儀安置在2個不同位置的固定測點(diǎn)上，同時對邊坡范圍內(nèi)觀測點(diǎn)攝影構(gòu)成立體像對，利用立體坐標(biāo)儀量測像片上各觀測點(diǎn)三維坐標(biāo)的一種方法。11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.3儀表觀測法

儀表觀測法是指用精密儀器、儀表對邊坡進(jìn)行地表及深部的位移、地表裂縫及地聲、應(yīng)力、應(yīng)變等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進(jìn)行監(jiān)測。目前，監(jiān)測儀器的類型，一般可分為位移監(jiān)測、地下傾斜監(jiān)測、地下應(yīng)力監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測四大類，按所采用的儀表可分為機(jī)械式儀表觀測法和電子儀表觀測法。對于電子儀表觀測，由于傳感器長期處于野外惡劣環(huán)境中工作，在監(jiān)測工作中，要時常檢查儀器的工作狀態(tài)。11.3邊坡監(jiān)測的主要方法11.3.4遠(yuǎn)程監(jiān)測法

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能連續(xù)觀測、自動采集、發(fā)送、處理觀測數(shù)據(jù)，已成為邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測的重要發(fā)展方向。通過對滑坡體深層位移、滑坡體傾斜、地下水、地表裂縫、環(huán)境量的監(jiān)測，配合無線數(shù)據(jù)采集傳輸接收系統(tǒng)，將觀測數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程的中心數(shù)據(jù)接收站，接收站通過配套的數(shù)據(jù)軟件即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集、實(shí)時監(jiān)控、異常測值報警，從而可遠(yuǎn)程監(jiān)控邊坡體的狀況。遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)自動程度較高，也較為昂貴，大型、特大型工程監(jiān)測使用較多。11.3.5聲發(fā)射方法

巖石或巖體受力作用時會不斷地發(fā)生破壞，主要表現(xiàn)為裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展及巖體斷裂。裂紋形成或擴(kuò)展時，造成應(yīng)力松弛，貯存的部分能量以應(yīng)力波的形式釋放出來，產(chǎn)生聲發(fā)射，據(jù)此可推斷巖石內(nèi)部的形態(tài)變化，反演巖石的破壞機(jī)制。11.4邊坡監(jiān)測的儀器選擇監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測方法儀器、設(shè)備監(jiān)測方法的特點(diǎn)外觀表征巡視檢查目測、相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等

方法簡單易于掌握，投入人力較大，安全性較低。該方法應(yīng)用于不同施工階段邊坡監(jiān)測，能立即發(fā)現(xiàn)邊坡可能存在的危險源，方法簡單、易行地表變形大地測量法（三角交會法、幾何水準(zhǔn)法、小角法經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、全站儀、電子經(jīng)緯儀等

投入快、精度高、監(jiān)測范圍大、直觀、安全、便于確定滑坡位移方向及變形速率。適用于不同變形階段的位移監(jiān)測；其受地形通視和氣候條件影響不能連續(xù)觀測近景攝影法、掃描法量測攝影機(jī)、激光掃描儀監(jiān)測信息量大、目前成本較高。適用于變形速率較大的邊坡水平位移及危巖峭壁裂縫變化監(jiān)測；其受氣候條件影響較大衛(wèi)星導(dǎo)航定位法GNSS接收機(jī)

精度高、投入快，易操作，可全天觀測，不受地形通視條件限制；適用于邊坡體不同變形階段地表三維位移監(jiān)測測縫法（人工測縫、自動測縫法）鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、裂縫量測儀、測縫計、地表位移伸長計等人工、自動測縫法投入快，精度高，量程可調(diào)，方法簡單直觀、資料可靠地下變形測斜法（鉆孔測斜法、豎井）鉆孔測斜儀、多點(diǎn)倒垂儀、傾斜計等

精度高、效果好，可遠(yuǎn)距離測試，易保護(hù)，受外界因素干擾少，資料可靠；但測程有限，成本較高，投入慢。適用于邊坡體變形初期，在鉆孔、豎井內(nèi)測定邊坡體內(nèi)不同深度的變形特征及滑帶位置測縫法（豎井）多點(diǎn)位移計、井壁位移計、位移計精度較高、易保護(hù)、投入慢、成本高；儀器、傳感器受地下水浸濕，易銹蝕。一般用于監(jiān)測豎井內(nèi)多層堆積物之間的相對位移，目前主要適應(yīng)于初期變形階段，即小變形、低速率、觀測時間相對短的監(jiān)測重錘法重錘、極坐標(biāo)盤、坐標(biāo)儀、水平位移計精度高、易保護(hù)，測讀直觀、可靠；適用于上部危巖相對下部穩(wěn)定巖體的下沉變化及軟層或裂縫垂直向收斂變化的監(jiān)測沉降法下沉儀、收斂儀、靜力水準(zhǔn)儀、水管傾斜儀器精度高、易保護(hù)，測讀直觀、可靠；適用于危巖裂縫的三向位移（X、Y、Z方向）監(jiān)測和危巖界面裂縫沿軸向的位移監(jiān)測應(yīng)變應(yīng)變測量法應(yīng)變計、點(diǎn)位移計、滑動測微計精度高、易保護(hù)、測讀直觀、可靠，使用方便。主要用于測定邊坡體不同深度的位移量和滑面（帶）位置水文地下水位監(jiān)測水位自動記錄儀精度高，可連續(xù)觀測，直觀、可靠。適用于邊坡不同變形階段的監(jiān)測，可為邊坡穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)資料使用孔隙水壓監(jiān)測孔隙水壓計等泉流量監(jiān)測三角堰等河水位監(jiān)測水位標(biāo)尺等環(huán)境因素降雨量監(jiān)測雨量計精度高，可連續(xù)觀測，直觀，可靠。適應(yīng)于邊坡不同變形階段的監(jiān)測，可為邊坡穩(wěn)定性分析評價提供基礎(chǔ)資料地溫監(jiān)測溫度記錄儀地震監(jiān)測地震監(jiān)測儀11.5邊坡監(jiān)測的內(nèi)容11.5.1地表大地變形監(jiān)測

地表大地變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測的一個項目，其實(shí)質(zhì)就是記錄變形的水平位移、垂直位移以及變化速率。一般是在穩(wěn)定的地段設(shè)置若干基準(zhǔn)點(diǎn)，在邊坡的特征點(diǎn)上設(shè)置若干個監(jiān)測點(diǎn)，用儀器定期觀測監(jiān)測點(diǎn)的位移變化。

在工程測量規(guī)范中對滑坡監(jiān)測變形觀測點(diǎn)位的布設(shè)有一定要求：（1）對已明確主滑方向和滑動范圍的滑坡，監(jiān)測網(wǎng)可布設(shè)成十字形和方格

形，其縱向應(yīng)沿主滑方向，橫向應(yīng)垂直于主滑方向；對主滑方向和滑

動范圍不明確的滑坡，監(jiān)測網(wǎng)宜布設(shè)成放射形。（2）點(diǎn)位應(yīng)選在地質(zhì)、地貌的特征點(diǎn)上。（3）單個滑坡體的變形觀測點(diǎn)不宜少于3點(diǎn)。（4）地表變形觀測點(diǎn)，宜采用有強(qiáng)制對中裝置的墩標(biāo)，困難地段也應(yīng)設(shè)立固定照準(zhǔn)標(biāo)志。1.地表大地變形監(jiān)測11.5邊坡監(jiān)測的內(nèi)容11.5.1地表大地變形監(jiān)測

地表裂縫位錯監(jiān)測可采用伸縮儀、位錯計或千分卡尺直接量測。對于規(guī)模小、性質(zhì)簡單的邊坡，在裂縫兩側(cè)設(shè)樁、設(shè)固定標(biāo)尺或在建筑物裂縫兩側(cè)貼片等方法，均可直接量得位移量。2.地表裂縫位錯監(jiān)測11.5邊坡監(jiān)測的內(nèi)容11.5.1地表大地變形監(jiān)測

邊坡深部位移監(jiān)測是監(jiān)測邊坡體整體變形的重要方法，能有效地監(jiān)測到邊坡巖土體內(nèi)部的蠕變，預(yù)知滑動控制面的位置，能有效指導(dǎo)防治工程的實(shí)施和效果檢驗。邊坡深部位移監(jiān)測手段較多，較簡單地下位移監(jiān)測方法有塑料管鋼棒觀測法、變形井監(jiān)測法、剪切帶觀測法。常用的有如：多點(diǎn)位移計和鉆孔測斜儀等。3.邊坡深部位移監(jiān)測變形井監(jiān)測法及剪切帶觀測法11.5邊坡監(jiān)測的內(nèi)容11.5.1地表大地變形監(jiān)測3.邊坡深部位移監(jiān)測11.5邊坡監(jiān)測的內(nèi)容11.5.2邊坡應(yīng)力監(jiān)測1.邊坡內(nèi)部應(yīng)力測試

邊坡內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測可通過壓力盒量測。壓力盒分為液壓式和電測式兩類，目前邊坡應(yīng)力測量多用電測式壓力盒。工作原理單線圈激振型雙線圈激振型鎢絲壓力盒鋼弦摩擦壓力盒結(jié)構(gòu)鋼絲臥式、鋼絲立式鋼絲臥式鋼絲立式鋼絲臥式使用條件測土壓力、巖土壓力測水壓力、土、巖壓力測水壓力、土壓力測井壁與土層間摩擦力特點(diǎn)構(gòu)造簡單，輸出間歇非等幅衰減波，不適用動態(tài)測量和連續(xù)測量，難于自動化。輸出等幅波，穩(wěn)定，