1、重慶市南坪區“福天都市”邊坡穩定性安全監測設計方案1. 工程背景1.1工程地質、地貌工程場地位于重慶市南坪，處于長江南岸，為河谷沖刷岸坡及丘陵斜坡、溝谷地貌區。東側靠近海底世界，西側為石板坡長江大橋的南引道，為一邊坡地帶，南側為一高邊坡，高度約為40 m。場地北側為南濱路護坡擋墻。總的呈南高北低形態，最高點高程226.77 m，最低點高程190.74 m，相對高差36.03 m。本文就其中的南面邊坡進行安全穩定性分析。該邊坡長約120m，邊坡高約740m，為巖土混合邊坡。上部填土邊坡高約1.0314.23 m，坡體主要為雜填土。開挖后邊坡總高度均大于10 m，坡頂有一8層住宅樓，其基礎位于邊坡

2、破裂角以內且置于強等風化巖層上，未嵌入中等風化巖層。 工程位于龍王洞背斜南端東翼地段，地質構造簡單。巖層產狀120°10°，場地范圍內主要存在有四組裂隙：a.100°125°75°85°呈閉合微張開狀態，間距0.52.0m不等，延伸36m，裂面較平直，呈閉合狀，夾有泥質膠結物，結合程度一般；b.130°45°、290°300°75°85°間距2.4.0m，延伸25m，裂面較平直，呈閉合狀，夾有泥質膠結物，結合程度一般；c.組產狀20°75°85°

3、，裂面較平直，呈閉合微張開狀態，間距0.52.0m不等，延伸15m，無填充，結合程度一般；d.組產狀290300°75°85°，裂面較平直，呈閉合微張開狀態，間距1.02.0m不等，延伸25m泥質填充，結合程度一般。工程分區有雜填土，下伏基巖為泥巖和砂巖，夾泥質粉砂巖，軟弱夾層其裂隙大于巖體自身穩定破裂角。按建筑抗震設計規范GB183062001，中國地震動峰值加速度現區劃圖確定區內抗震設計基本地震加速度為0.05g，防裂度為6度。1.2氣象水文狀況場地地下水主要為雜填土層中的孔隙潛水及基巖裂隙水，雜填土為透水層，泥巖為隔水層，地下水埋藏條件主要受地形控制。場地為

4、斜坡地帶，地表水和地下水的排泄條件較好，地下水不易存儲，地形較高的斜坡地帶基本無地下水，因本場地地下室高程為187.0m，均低于長江最高洪水位。邊坡的地下水補給主要是大氣降雨，地下水主要為順坡向節理裂隙為地下水徑流的主要通道。擬建工程場區屬于亞熱帶濕潤氣候，具有夏熱多雨、冬暖多霧，空氣濕度大、日照偏少等特點，區內降水豐富，多年平均降水量為1094.6mm，據地質勘察報告，場內土層，地下水對混泥土、鋼筋均無腐蝕性。1.3施工工藝及流程本工程除地下二層一層的鋼筋混凝土側墻直接作為支護結構，邊坡坡頂采用錨桿擋墻進行支擋。本文選取南面邊坡的11剖面分析，下為其支護工程設計概況。邊坡設計采用：靠近坡頂8

5、層住宅樓的邊坡區段以預應力錨桿擋墻作為主要的支護結構，以保證整個邊坡及支護結構基本不產生變形:其余較高的邊坡區段采用非預應力錨桿（索）擋墻支護。設計單位具體設計處理方法如下：1-1剖面處，基坑開挖邊線距離住宅樓較近，開挖時為避免土體下滑，土層部分先施工排樁式錨桿擋墻（預應力）進行支護，錨索設計間距為1.5*1.5m，再分段挖土，下部巖石部分以預應力錨索（桿）擋墻支護，錨桿（索）間距為2*2m，地下室錨桿設計間距為2.5*2.5m。1.4工程場地示意圖 表1：工程剖面圖2. 安全監測分析在本邊坡實例中，由工程概況可知，該邊坡主要存在的不良地質情況有巖體卸載、風化、邊坡巖體順向穩定，在泥巖與砂巖間

6、存在約2m寬的近似水平的軟弱夾層的情況，無地下水層，開挖以后邊坡角大約是65°，坡面狀態為凹形，因此影響該邊坡穩定性主要由巖體結構、開挖、大氣降水等因素決定。1巖體結構 本邊坡中存在四組結構面，據地勘資料表明，切坡線只與裂隙20°7585°傾向一致，屬于不穩定結構，巖體自身破裂角為59.5°，所以邊坡穩定性受巖體自身強度控制，邊坡失穩的部分也處于巖體破裂線之上，如上圖中切坡線之上，即滑動面也只會出現在上方。2大氣降水 雖然常年的穩定地下水埋藏較深，但雨季大氣降水更易滲入斜坡卸荷帶內，通過裂隙由此而產生的動靜水壓力對斜坡淺層的穩定性將帶來不利影響。3開挖

7、開挖必將導致巖體結構的破壞使巖體強度下降，造成原始應力狀態的重新分布，巖體卸荷造成邊坡表層巖體回彈松弛，邊坡裂隙擴大，為雨水滲入創造了條件從而也易導致邊坡失穩。3. 監測目的在邊坡施工過程中,需對邊坡支護結構、邊坡周圍的土體和相鄰的構筑物進行全面、系統的監測,才能對邊坡工程的安全性和對周圍環境的影響程度有全面的了解。為確保邊坡安全施工,必須采取一定的測量方法,來實現對邊坡安全監測。高邊坡施工安全監測作用如下:較客觀地反映深基坑深層土體及基坑開挖過程中對相鄰建筑物、道路、管網等設施當前所處的狀態;較客觀地反映監測對象的穩定性;可以及時發現問題,預測險情,短時間采取措施,消除不穩定因素;可以修正設

8、計方案,通過最經濟的手段最大限度地發揮支護能力。3.1.1邊坡工程監測特點1、巖土體介質的復雜性。對于某一具體工程而言整個監測區域范圍較大，其應力分布不均，很難形成一個統一的理論模型，所獲得的監測參數往往有一些矛盾，因而監測人員不僅僅是簡單的獲取數據，更為重要的是判斷和對所取得的數據加以處理后進行整體分析。2、監測的內容相對較多。主要有地面變形監測，地下變形監測，物理參數監測，環境因素監測；監測的工作量大，工種復雜，因此對于監測人員而言，必須是多面手，對于不同的監測工作都能適應。3、監測的周期較長，一般不少于2年或更長時間，有時是貫穿于整個工程建設過程中，即在工程的可行性研究階段開始，在建設施

9、工過程和工程應用中始終進行，對于監測人員和設備的要求一定要有連續性，提供的監測數據及報表格式需統一。4. 監測內容 邊坡特殊檢測的具體內容應根據邊坡的等級、地質及支護結構的特點進行考慮，通常可以建立地表和深部相結合的綜合立體檢測網，并與長期監測相結合。邊坡檢測方法一般包括：地表大地變形檢測、地表裂縫位錯檢測、地面傾斜檢測、裂縫多點位移檢測、邊坡深部位移檢測、地下水檢測，孔隙水壓力檢測、邊坡地應力檢測等。 表2：邊坡監測內容檢測項目檢測內容測點布置方法與工具變形檢測地表大地變形、地表裂縫位錯檢測、邊坡深部位移檢測、支護結構變形邊坡表面、裂縫、滑帶、支護結構頂部經緯儀、全站儀、GPS、伸縮儀、位錯

10、儀、鉆孔傾斜儀、多點位移計、應變儀等應力檢測邊坡地應力、錨桿（索）拉力、支護結構應力邊坡內部、外錨頭、錨桿主莖、結構應力最大處壓力傳感器、錨索測力儀、壓力盒、鋼筋計等地下水檢測孔隙水壓力、揚壓力、動水壓力、地下水水質、地下水、滲水與降水關系、以及降水、洪水與時間關系出水點、鉆孔、滑體與滑面空隙水壓力儀、抽水實驗、水化學分析等巖層破碎帶檢測巖層破碎帶狀況巖層破碎帶探底雷達、瑞雷波電磁測試儀5.監測方案設計5.1設計原則及優化5.1.1設計原則 對邊坡而言，應控制滑動面、切割面、臨空面、邊坡加固結構單元。 工程各單元及監測的重要性因工程所處的階段（施工、臨時運行、試運行、正常運行）以及監測本身的目

11、的（安全、事故率、獲取信息）而不同。在施工和運行期間，能通過監測系統全面揭示工程這一整體的實際性態，對工程當前安全進行檢查。工程的實際性態是由一些有時在設計階段預見不到的復雜因素決定的。通過檢查可使設計得到初步驗證。如果需要的話，在施工期間亦有利于實現設計及施工方式的修改。在運行期間，進行核查提供工程的整體性態資料，也可為特別重要的部位提供一定時間內發生演變的證據。必要時，為了探討超出工程設計考慮中的專門技術問題，也可進行專業的監測布置。因此監測布置應考慮一下原則：（1） 儀器位置的選擇，應能反應出運行的具體情況，特別是關鍵部位和關鍵施工階段的情況。（2） 為掌握巖土體的固有特性，宜用儀器裝備

12、少數幾個點或斷面，在其他位置上使用簡單的或便宜的裝置。（3） 為了提供足夠的資料，便于進行分析，觀測儀器不宜在較大范圍內分散布置，而要集中布置。（4） 不宜限定初期安裝儀器的數量和觀測頻率，應留有隨機布置的數量和余地。（5） 在可能的情況下，宜用幾個儀器觀測同一個參量，以利于驗證和核查。（6） 盡量減少終端測站的數量，而增加各終端測站控制儀器的路數。（7） 監測系統中，巡視檢查應是必要的項目；在自動化系統中，人工測讀校驗也是必要的。（8） 將來有可能或準備實現自動化觀測和轉換為遠距離數據采集的監測系統，有必要購置和安裝需要在工程內部安裝的電氣設備。5.1.2方案優化在確定監測方法方面，應充分考

13、慮地形、地質條件及監測環境，選擇相適應的監測方法，做到土、洋結合，儀器監測和宏觀觀測相結合，人工直接監測和自動監測相結合。（1）在監測儀器使用方面，做到電子儀表和機械儀表相結合，儀表精度高、低相結合，不要片面追求高、精、尖、多、全。長期監測的儀器一般應符合3R原則，即符合精度、可靠度、牢固可靠三項要求，統籌考慮安排。一般而言，精度較高的儀表適用于監測變形量小的邊坡；而對于正在形成的滑坡，以及處于速變、臨滑狀態的滑坡，精度要求可視其變化適當放寬，靈活掌握。（2）在監測內容方面，應根據工況與邊坡的空間形態，本著少而精的原則，選擇關鍵的監測部位，合理布置監測網點；突出重點，兼顧整體；力求表部和深部相

14、結合，幾何量和有關物理參數監測相結合在確定觀測精度方面，往往是借鑒國內外類似邊坡的監測精度，結合實地踏勘，對邊坡變形機理、變形發展趨勢及監測儀器設備的精度指標進行綜合分析，按照誤差理論來確定適當的監測精度，通過一段時間的監測實踐及觀測資料分析，預測變形狀態及發展趨勢，再對觀測的方法、部位及精度等作適當調整及完善。（5）在確定觀測周期方面，應主要根據邊坡體處于不同變形發展狀態和不同監測手段的性質確定或靈活調整。一般而言，在邊坡變形速率未出現突然增大時，變形量相對較小，觀測周期可長些，但精度要求要高；而當變形速率加大或出現異常變化，應縮短觀測周期，加密觀測次數，精度可適當放寬。5.2方案編制依據建

15、筑變形測量規程（JGJ/T8-2007）；建筑基坑支護技術規程（JGJ120-99）；邊坡監測點布置圖；邊坡平面支護工程布置圖5.3監測方法5.3.1監測儀器設備簡介3.3.1.1選取儀器設備原則（1）使用壽命要長；（2）可靠性要高，在滿足精度要求的條件下，應以光學、機械、電子為先后順序，優先考慮使用光學及機械式設備，提高測試可靠度，所以在檢測時，應盡可能選擇簡單測量方法的儀器；（3）儀器的堅固性和可維護性要好；（4）儀器的精度應滿足監測的要求，過高的精度也不可取；（5）分辨力（靈敏度）和量程：分辨力（靈敏度）和量程是互相制約的，一般對于量程大的儀器其分辨力較低，因此，在儀器選型時，應統一考慮

16、。在不能兩全的情況下，應首先滿足量程的要求，一般是在監測變化較大的部位，宜采用量程較高的儀器；反之，宜采用分辨力較高的儀器。3.3.1.2設備儀器簡介在本次檢查項目中，根據此邊坡的等級、地質、支護結構特點等因素選取如下的儀器設備。檢測項目設備名稱型號主要技術參數及優點用途產地變形檢測全站儀NTS-352最大測距：良好天氣下單棱鏡3Km；精度：有棱鏡2+2ppm、無棱鏡5+3ppm；測量時間：測量1s，跟蹤0.5s集光、機、電一體的新型測角、測距儀器監測邊坡是否存在地表大地變形、地表裂縫位錯、邊坡深部位移等問題以及程度南方測繪（中國）應力檢測錨索測力儀VWA-100/5000靈敏度：%FS0.0

17、4；測量精度：F.S±0.25%；應變計數：4操作簡單、用途廣泛監測邊坡內部、外錨頭、錨桿主莖、結構應力最大處的應力變化地下水檢測孔隙水壓力儀HC-3200-6最大外徑：D=20mm；長度L=120mm；溫度測量精度：±0.5溫度修正系數：b0.15kPa/監測操作簡便、精度高監測邊坡的孔隙水壓力、揚壓力、動水壓力、地下水水質、地下水、滲水與降水關系、以及降水、洪水與時間關系等問題華測智創（中國）巖層破碎帶檢測瑞雷波電磁探測儀SM98-24B采樣間隔：0.005-10ms；固有頻率：4.5HZ監測巖層破碎帶分布及變化發展情況NEWLEAD（中國）5.3.2變形監測點設置5.

18、3.2.1監測變量參數現場監測是一個系統工程,其監測變量的選擇不僅要有利于邊坡整體穩定性的分析,同時要便于邊坡的變形機理研究;不僅要考慮到施工安全,還應該考慮到施工質量的控制,錨固支護質量檢測等。高邊坡的現場監測變量選擇考慮了以上因素,以邊坡變形監測為主,并結合錨索及錨桿支護措施,對局部區域的坡體應力變化加以觀測,在確保工程施工及運行安全的同時,獲得對邊坡開挖、運行過程模擬所需參數。監測內容監測量監測量所反映的意義坡體變形監測坡體內和坡體表面變形量邊坡整體變形應力監測預應力錨索的應力坡體應力變化混泥土應變計長直錨桿應力混泥土及鋼筋剪應力變化，檢驗框架梁澆筑質量，部分反映坡體應力變化情況。剪力筋

19、鋼筋剪應力5.3.2.2布置原則 較明確的邊坡；放射形主要適用于變形范圍和主滑方向不十分明確的邊坡。滑坡監測點宜均勻地布設在滑動量較大、滑動速度較快的軸線方向和滑坡前沿區，滑坡范圍內和范圍外較為穩定的部位也應布設少量的監測點。高邊坡穩定監測點宜呈斷面形式均勻地布設在不同的高程面上。裂縫監測點應選擇有一定代表性的位置，布設在裂縫的兩側。5.3.2.3布置類型（1）表面變形監測圈定監控范圍選擇整個土邊坡的表面為監控范圍選擇監控網 對已明確主滑方向和滑動范圍的滑坡，監測網可布設成十字形和方格形，其縱向應沿主滑方向，橫向應垂直于主滑方向，測線十字型布置時，深部位移監測孔通常布設在主滑方向上；對主滑方向

20、和滑動范圍不明確的滑坡，監測網宜布設成放射形，測線放射型布置時，在不同方向交叉布置深部位移監測孔。 本邊坡中存在四組結構面，據地勘資料表明，切坡線只與裂隙20°7585°傾向一致，屬于不穩定結構，巖體自身破裂角為59.5°，所以邊坡穩定性受巖體自身強度控制，邊坡失穩的部分也處于巖體破裂線之上，如上圖中切坡線之上，即滑動面也只會出現在上方，滑動方向向下。固選擇十字形布設。布置監測點變形監測網的網點，宜分為基準點、工作基點和變形觀測點。其布設應符合下列要求： 基準點，應選在變形影響區域之外穩固可靠的位置。每個工程至少應有3 個基準點。大型的工程項目，其水平位移基準點應

21、采用帶有強制歸心裝置的觀測墩，垂直位移基準點宜采用雙金屬標或鋼管標。 工作基點，應選在比較穩定且方便使用的位置。設立在大型工程施工區域內的水平位移監測工作基點宜采用帶有強制歸心裝置的觀測墩，垂直位移監測工作基點可采用鋼管標。對通視條件較好的小型工程，可不設立工作基點，在基準點上直接測定變形觀測點。 變形觀測點，應設立在能反映監測體變形特征的位置或監測斷面上，監測斷面一般分為：關鍵斷面、重要斷面和一般斷面。需要時，還應埋設一定數量的應力、應變傳感器。單個滑坡體的變形觀測點不宜少于3 點該工程通視條件較好，只需選擇基準點和變形觀測點該工程的測點設置如下圖(2)裂縫及接縫觀測監測要求對已建壩的表面裂

22、縫（非干縮、冰凍縫），凡縫寬大于5mm的，縫長大于5m的，縫深大于2m的縱、橫向縫，都必須進行監測。該工程該邊坡長約120m，邊坡高約740m，為巖土混合邊坡，上部填土邊坡高約1.0314.23 m，坡體主要為雜填土。在泥巖與砂巖間存在約2m寬的近似水平的軟弱夾層的情況。場地范圍內主要存在有四組裂隙的間距分別是0.52.0m，2.04.0m，0.52.0m，1.02.0m。上述的條件均不符合監測要求，因此該工程不需要做裂縫機接縫觀測。(3)內部變形觀測（分層豎向位移、分層水平位移、界面位移及深層應變觀測）(3)觀測布置的要求如下： 觀測斷面應布置在最大橫斷面及其他特征斷面（原河床、合

23、龍段、地質及地形復雜段、結構及施工薄弱段等）上，一般可設13個斷面。 每個觀測斷面上可布設13條觀測垂線，其中一條宜布設在壩軸線附近。觀測垂線的布置應盡量形成縱向觀測斷面。 觀測垂線上測點的間距，應根據壩高、結構形式、壩料特性及施工方法與質量等而定，一般210m。一條觀測垂線上的測點，一般宜315個。最下一個測點應置于壩基表面，以兼測壩基的沉降量。 水管式沉降儀的測點，一般沿壩高橫向水平布置三排，分別在1/3、1/2及2/3壩高處。對軟基及深厚覆蓋層的壩基表面，還應布設一排測點。一般每排設測點25個，測點的分布應盡量形成觀測垂線。 分層水平位移的觀測布置

24、與分層豎向位移觀測相同。觀測斷面可布置在最大斷面及兩壩端受拉區，一般可設個斷面。觀測垂線一般布設在壩軸線或壩肩附近，或其他需要測定的部位。 測點的間距，對于活動式測斜儀為0.5m或1.0m；對于固定式測斜儀，可參考分層豎向位移觀測點間距，并宜結合布設。 引張線式水平位移計的埋設，可參考水管式沉降計，并應結合布置。 交界及土壩與混凝土建筑物連接處，測定界面上兩種介質相對的法向及切向位移。 深層應變觀測測點，通常布設在兩壩端受拉區，上、下游壩肩受拉區以及斜墻、心墻的受拉區和最大橫斷面上。5.3.3監測方法表5-1 監測方法一覽表監測內容主要監測方法主要監測儀

25、器監測方法的特點地表監測大地測量法、近景攝影法、GPS法、測縫法經緯儀、水準儀、GPS接收機和測縫儀精度高、速度快，自動化程度高，易操作，省人力，可跟蹤自動連續觀測，監測信息量大地下監測測斜法、測縫法、重錘法、沉降法鉆孔傾斜儀、傾斜計、多點位移計、坐標儀、靜力水準儀、水管傾斜儀等精度高，效果好，可遠距離測試，易保護，受外界因素干擾少，資料可靠；但測程有限，成本較高，投入慢水文監測觀測地下水位觀測孔隙水壓水位自動記錄儀孔隙水壓計鉆孔滲壓計精度高， 可連續觀測，直觀、可靠；環境監測測降雨量測地溫地震監測雨量計、雨量報警器、地震監測儀精度高， 可連續觀測，直觀、可靠；應變應力監測應變量測法管式應變計

26、、多點位移計、滑動測微計精度高，易保護， 測讀直觀、可靠；使用方便，量測儀器便于攜帶；根據監測設備的不同，可以分為以下五大類：簡易監測法、設站監測法 、儀表監測法 、遠程監測法。(1)簡易監測法采用簡易工具和裝置，監測和記錄邊坡地表的裂縫、鼓脹、沉降、坍塌以及地下水位、地溫等變化情況，同時記錄監測的時間和監測點的位置、變形形態等信息。在邊坡體關鍵裂縫處埋設騎縫式簡易監測樁；在房屋、擋土墻、漿砌塊石溝等建（構）筑物的裂縫處設置玻璃條、水泥砂漿片、紙片等；在陡坎、陡壁軟弱夾層出露處埋設簡易監測樁，采用標尺等長度量具進行測量；在巖石、陡壁裂縫處刻槽進行監測。 （a）設樁監測 （b）設片監測 （c）設

27、尺監測 （d）刻槽監測(2)設站監測法在變形區外穩定的控制點上安置監測儀器，對邊坡體上選埋的變形監測點進行定期監測，獲得監測點的變形信息。為了保證變形監測成果的正確可靠，控制點作為監測基準，其穩定性應該首先得到保證，因為邊坡的監測周期一般較長，因此應該定期地對控制網點進行觀測，分析和評判其穩定狀況。地表水平位移監測可以采用極坐標法、測角前方交會法、測邊前方交會法、邊角前方交會法、視準線法等方法。近景攝影測量法在地表水平位移監測中也有較多的應用；GPS已經在許多重要工程的變形監測中得到應用。(3)儀表監測法采用精密儀表監測邊坡地表及深層的位移、沉降及傾斜、裂縫相對變化、地聲、應力應變和環境因素等

28、。按采用的儀表可分為機械式儀表監測法（簡稱機測法）和電子儀表監測法（簡稱電測法），兩種方法都具有儀器便于攜帶、監測精度高、測程可調、監測成果直觀等優點，適用于邊坡變形的中、長期監測。電測法一般采用二次儀表監測，將電子元件制作的傳感器埋設于邊坡變形部位，通過電子儀表測讀，并將電信號轉換成測讀數據。電測法技術先進，儀表靈敏度高，監測內容廣，但受環境的影響較大，因此，在選用電測儀表時要結合具體的監測環境，保證監測儀表的長期穩定性和監測成果的可靠性。多點位移計示意圖(4)遠程監測法利用電子儀表或GPS進行邊坡的變形監測，能實現變形監測的全天候和連續化，實現變形監測數據的自動采集、存儲、顯示、打印，實現

29、變形監測數據處理的自動化。遠程監測也還存在一些問題需要研究和解決，如儀器儀表在野外惡劣環境下的穩定性和保護方法、傳感器的質量、數據通訊和傳輸的方法及其可靠性、儀器儀表的費用投入等。5.3.4現場監測及數據采集邊坡工程監測內容較多，監測前應根據不同的監測內容，設計各種不同的外業記錄表格； 記錄表格的設計以記錄和數據處理的方便為原則； 監測人員應在表格中記錄監測中出現的或觀察到的異常情況； 為表明原始成果的真實性，記錄表格中的原始數據不得隨意更改，必須更改時，應加以說明。 外業觀測完成后，應及時分類整理和檢查外業觀測資料，進行觀測值的平均值等有關計算。 外業觀測成果應盡快進行計算處理，求得未知數的

30、最或是值及其變形量、變形速率等，編制監測日報表或當期的監測技術報告，并盡快提交有關部門。日報表中不但要體現當期的監測結果，還要體現當期與以往相關成果的關系，方便其他單位或人員更直觀地理解和把握。(1)鋼筋計(錨桿應力)數據采集和整理 沿監測錨桿布置的鋼筋計與錨桿由螺口連接。連接前、后各測讀一次,以確保連接過程中鋼筋計完好。監測錨桿安裝到位后24小時后測讀鋼筋計初值,同時按設計要求進行后期監測。現場實時溫度由較高靈敏度的溫度計記錄,溫度計安放在能反映邊坡附近大氣溫度的室外固定地點,數據采集前記錄大氣溫度值。(2)錨索計數據采集和整理 錨索測力計的安裝與施工同步進行,測力計安裝在外錨板的上部。針對

31、本工程監測設計采用的多點位移計的錨頭是灌漿固定式的錨頭,應待儀器安裝灌漿后24小時內開始監測初始讀數,然后每天監測一次。在施工期間,每3.5天監測一次,或根據變化速率調整監測頻率;放炮開挖前后各監測一次;運行期間7-10天監測一次;如果遇到特殊情況,應視具體情況酌情增加監測的頻度。(3)混凝土應變計、剪力筋數據采集和整理 混凝土應變計采用薄壁圓管結構,以鋼弦作為傳感器,元件測得的數據是鋼弦頻率,須對其作處理以得到混凝土發生的應變(應力)的變化。當混凝土發生應變(或應力)變化時,埋設在混凝土中的應變計同時產生變化,根據應變的大小而輸出不同的頻率。根據它的輸出頻率,便可以計算出混凝土發生的應變(或

32、應力)變化。 框架梁混凝土變形監測采用埋入式應變傳感器,它可以準確的反映出框架梁內部的應力變化,滿足研究工作的要求。混凝土應變計廣泛地用于巖土體及混凝土結構的應力應變監測中。將其安裝在結構的潛在應力變化區域,可對結構的應變進行長期監測,特別是鋼弦式應變計,電纜的長度和絕緣情況沿有嚴格要求,運輸和安裝時不易損壞,在環境惡劣的條件下,應用十分廣泛。混凝土應變計與剪力筋綁扎或焊接就位,在澆注混凝土前開始讀數,作為計算初始值,框架梁每天監測一次,達到初始穩定后正式開始監測讀數;在施工期間,每3-5天監測一次,或根據變化速率調整監測頻率;放炮開挖前后各監測一次;運行期間7-10天監測一次;如果遇到特殊情

33、況,應視具體情況酌情增加監測的頻度。5.3.5監測頻率與周期不同的邊坡工程，由于邊坡類型、規模、所處階段以及邊坡變形速率等不同，其監測期限和頻率不盡相同。施工階段的邊坡監測貫穿邊坡施工的全過程，即從邊坡開挖或爆破前進行第一次監測，直到整個邊坡結構施工和表面處理完成，還要視變形情況適當延長，邊坡規模越大，施工時間越長，監測期限就越長。監測頻率受施工進度、滑坡的活躍程度及季節變化等多種因素影響；巖石邊坡在施工初期及大規模爆破階段，一般以監測爆破振動為主，該階段的監測頻率一般結合爆破工程而定。在爆破完成后，以地表和地下位移監測為主，初測時一般1天監測1次或2天監測1次；施工階段37天監測1次；運營階

34、段，當變形及變形速率在控制的允許范圍之內時，一般以每一個水文年為一周期，雨季可半個月或1個月監測1次，旱季可2個月左右監測1次；對于變形量增大和變形速率加快的邊坡，或遇到暴雨、地震、解凍等情況時，應加大監測頻率，必要時1天監測1次。6. 數據分析、處理與結果匯報6.1坡體水平位移分析 在邊坡開挖和土石方爆破的強擾動下,坡體雖有沿坡腳向下局部或整體下滑的可能性,但趨勢并不明顯,邊坡整體穩定。但是,環境因素對邊坡的變形穩定有一定的影響。因雨水持續沖刷和開挖、爆破擾動等,順坡向位移的絕對值增加;但隨著雨季結束,下部邊坡支護措施的及時跟進,順坡向位移又趨于收斂為了提高邊坡穩定性評價的準確性,有必要對所

35、獲得的監測信號進行誤差分析并進行降噪處理,并要求在降噪時不僅僅只消除信號的噪聲部分,還要有效的保留由邊坡體內部的加速變形產生的突變表現,以達到實時、準確地進行邊坡穩定性評價。 傳統的濾波和平滑處理的方法對于信號與噪聲的頻帶相互分離時比較有效,但當信號和噪聲的頻帶相互重疊時,效果則較差。小波分析作為一種新興的數學工具,具有多分辨分析的特性,在時頻兩域都具有表征信號局部特征的能力,時間窗和頻率窗都可以根據信號的具體形態動態調整。因為這些特性,在信號的噪聲消除方面,小波分析已經有了廣泛應用,因此將小波分析應用在邊坡位移監測曲線的誤差分析與降噪中是可能的。此處選用了小波降噪的有效方法小波閉值法邊坡水平

36、位移監測數據進行誤差分析及降噪,目的是為邊坡監測數據處理中存在的一個重要問題提供一條新的有效的解決途徑,也是小波分析在工程中應用的一種新嘗試。6.2錨桿應力監測與分析在邊坡監測過程中,共布置了12根監測錨桿,各類錨桿鋼筋計布置。安裝好的鋼筋計在注漿4小時后記錄初凝值。48小時后記錄終凝值。根據施工情況及荷載變化速率確定觀測時間間隔。根據現場實測的鋼筋計荷載頻率讀數和鋼筋計標定參數計算錨稈所受荷載。荷載計算公式:X=(f*f-F*F-A)K 錨桿應力測值代表了錨桿應力傳感器長度范圍內的應力狀態,從長期監測結果來看,各錨桿的應力特征既存在相似性,又存在一定的差異。邊坡中應力計區域的錨桿應力平均值為

37、壓應力,其余均為拉應力。事實上,各錨桿應力狀態與錨桿所處具體位置的地質條件、工程及施工條件等密切相關,錨桿應力不可一概而論。錨桿的應力歷時曲線總體上受三個方面因素影響,第一是邊坡開挖卸荷,部分錨桿在第一時間內捕捉到了這一信息,但表現形式各不相同。第二是溫度因素,溫度的影響普遍存在,但與錨桿應力曲線可以是正相關關系,也可以表現為負相關關系。第三是巖體結構面時效變形,它主要出現在巖體存在時效變形的地段,一般是存在軟弱結構面或結構面組合與邊坡的關系有利于產生時效變形的地段。 邊坡上部分錨桿應力計區域的錨桿應力坡體局部范圍內,坡面和坡內巖體碎裂程度、風化程度不同,淺層巖體向坡外的變形比坡面的大,淺層巖

38、體與坡面巖體保持相對壓縮的變形態勢,這種變形使巖體內的錨桿也處于受壓狀態,由此可見,邊坡錨桿并不一定都受拉,陡傾軟弱結構面相對較大的變形可以導致其外側錨桿受壓。多數錨桿總體上受拉,但拉應力很小,表現形式各異,而且在后期均穩定在一定范圍內變化。一方面說明多數錨桿所處塊體均存在向邊坡臨空方向的位移,使錨桿被動受拉;另一方面說明邊坡淺層巖體的位移已經趨于收斂,邊坡變形已明顯趨于穩定。 部分錨桿應力測值或全部或在某一時段表現出與溫度變化存在的內錨桿應力與溫度呈正相關關系可以出現在如下兩種情形:一是巖體破碎,溫度變化時巖體變形不小于錨桿變形,錨桿變形不會受到周圍介質的反向約束;二是錨桿灌漿飽和度不夠或漿

39、體方面的原因,巖體對錨桿起不到相對約束的作用,錨桿可以隨溫度自由變形而呈正相關關系。反過來,錨桿應力測值與溫度負相關關系代表了巖體的溫度變形小于錨桿且質量良好,巖體對錨桿的溫度變形有約束作用。部分錨桿應力與溫度不存在明顯的相關關系,主要是因為鋼筋計所處的位置比較靠邊坡巖體深處,坡體巖體破碎,熱傳導很小,溫度影響深度有限;應力值又在一個很小的范圍內波動,錨桿受力極小,表明巖體穩定性良好,失穩的可能性不大。 巖體時效變形對錨桿應力的影響主要表現為錨桿應力受溫度影響的。同時,總體上呈現與時間有一定關系的變化特征。時效變形對錨桿受力狀態的影響是顯而易見的,反過來,錨桿應力的相應變化特征可以幫助判斷巖體時效變形特征。由于應變可以明顯的反應在錨桿應力變化上,錨桿應力對變形非常敏感。錨桿應力是否受時效變形的影響,主要取決于結構面的變形特征和實施的加固措施是否能有效地控制結構面的時效變形。在灌漿初凝后的很短時間內,由于混凝土水化熱等因素影響,大多數錨桿應力監測值為正,錨桿受拉。其后受溫度、水泥砂漿逐漸凝固以及在錨桿埋設后邊坡持續向臨空方向位移等綜合作用,多數錨桿被動持續受拉,拉應力量值大多低