第14章邊坡工程監(jiān)測主要內(nèi)容概述監(jiān)測內(nèi)容與方法監(jiān)測技術(shù)設(shè)計監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析邊坡監(jiān)測實例14.1概述監(jiān)測目的（1）掌握邊坡變形的大小和狀態(tài)，評價邊坡工程的穩(wěn)定性；（2）為防治滑坡及可能的滑動和蠕動變形提供技術(shù)依據(jù)；（3）為進行有關(guān)位移反分析及數(shù)值模擬計算提供各種假設(shè)和參數(shù)；（4）不斷積累工程經(jīng)驗，提高邊坡工程設(shè)計和施工的水平。14.2監(jiān)測內(nèi)容與方法

監(jiān)測對象地表變形。包括邊坡地表的二維或三維位移、危巖陡壁裂縫等；地下變形。包括邊坡地下的二維或三維位移、危巖界面裂縫等；物理參數(shù)。包括應(yīng)力應(yīng)變和地聲變化等；水文變化。包括河或庫水位、地下水位、孔隙水壓力、泉流量、水溫等；環(huán)境因素。包括降雨量、地溫、地震等。表14.1邊坡工程施工監(jiān)測的內(nèi)容序號監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測方法監(jiān)測儀器和儀表1地表位移、裂縫前方交會法、視準(zhǔn)線法、水準(zhǔn)法、測距三角高程法等經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、自動全站儀等近景攝影測量法陸攝經(jīng)緯儀等測縫法游標(biāo)卡尺、測縫儀、伸縮自記儀等GPS法GPS接收機等2地下位移、裂縫測斜法測斜儀、多點倒錘儀、傾斜計等沉降法下沉儀、收斂儀、水準(zhǔn)儀等重錘法重錘、坐標(biāo)儀、水平位錯計等測縫法三向測縫儀、位移計、伸長儀等3地聲量測法聲發(fā)射儀、地震儀等4應(yīng)變應(yīng)變計量測法管式應(yīng)變計、位移計、滑動測微計等5地下水位水位自記儀法地下水位自記儀等孔隙水壓力壓力計量測法孔隙水壓力計等河、庫水位量測法水位標(biāo)尺等泉流量量測法三角堰、量杯等6降雨量雨量計法雨量計、雨量報警器等地溫記錄儀法溫度記錄儀等地震地震儀法地震儀等監(jiān)測方法我國目前的邊坡監(jiān)測方法，已由過去利用人工皮尺等簡易工具的方法過渡到儀器儀表監(jiān)測，并向自動化、高精度和遠(yuǎn)程監(jiān)測發(fā)展。主要監(jiān)測方法有：簡易監(jiān)測法、設(shè)站監(jiān)測法、儀表監(jiān)測法、遠(yuǎn)程監(jiān)測法等。簡易監(jiān)測法采用簡易工具和裝置，監(jiān)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(jiān)測的時間和監(jiān)測點的位置、變形形態(tài)等信息。在邊坡體關(guān)鍵裂縫處埋設(shè)騎縫式簡易監(jiān)測樁；在房屋、擋土墻、漿砌塊石溝等建（構(gòu)）筑物的裂縫處設(shè)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(shè)簡易監(jiān)測樁，采用標(biāo)尺等長度量具進行測量；在巖石、陡壁裂縫處刻槽進行監(jiān)測。圖14-1簡易監(jiān)測工具和裝置（a）設(shè)樁監(jiān)測（b）設(shè)片監(jiān)測（c）設(shè)尺監(jiān)測（d）刻槽監(jiān)測設(shè)站監(jiān)測法在變形區(qū)外穩(wěn)定的的控制點上安置監(jiān)監(jiān)測儀器，對邊坡坡體上選埋的變形形監(jiān)測點進行定期期監(jiān)測，獲得監(jiān)測測點的變形信息。。為了保證變形監(jiān)測測成果的正確可靠靠，控制點作為監(jiān)監(jiān)測基準(zhǔn)，其穩(wěn)定定性應(yīng)該首先得到到保證，因為邊坡坡的監(jiān)測周期一般般較長，因此應(yīng)該該定期地對控制網(wǎng)網(wǎng)點進行觀測，分分析和評判其穩(wěn)定定狀況。地表水平位移監(jiān)測測可以采用極坐標(biāo)標(biāo)法、測角前方交交會法、測邊前方方交會法、邊角前前方交會法、視準(zhǔn)準(zhǔn)線法等方法。。近景攝影測量法在在地表水平位移監(jiān)監(jiān)測中也有較多的的應(yīng)用；GPS已經(jīng)在許多重要工工程的變形監(jiān)測中中得到應(yīng)用儀表監(jiān)測法采用精密儀表監(jiān)監(jiān)測邊坡地表及及深層的位移、、沉降及傾斜、、裂縫相對變化化、地聲、應(yīng)力力應(yīng)變和環(huán)境因因素等。按采用的儀表可可分為機械式儀儀表監(jiān)測法（簡簡稱機測法）和和電子儀表監(jiān)測測法（簡稱電測測法），兩種方方法都具有儀器器便于攜帶、監(jiān)監(jiān)測精度高、測測程可調(diào)、監(jiān)測測成果直觀等優(yōu)優(yōu)點，適用于邊邊坡變形的中、、長期監(jiān)測。電測法一般采用用二次儀表監(jiān)測測，將電子元件件制作的傳感器器埋設(shè)于邊坡變變形部位，通過過電子儀表測讀讀，并將電信號號轉(zhuǎn)換成測讀數(shù)數(shù)據(jù)。電測法技術(shù)先進進，儀表靈敏度度高，監(jiān)測內(nèi)容容廣，但受環(huán)境境的影響較大，，因此，在選用用電測儀表時要要結(jié)合具體的監(jiān)監(jiān)測環(huán)境，保證證監(jiān)測儀表的長長期穩(wěn)定性和監(jiān)監(jiān)測成果的可靠靠性。地表和地下位移移監(jiān)測的儀器儀儀表主要有：多多點位移計、收收斂計、測縫計計、沉降儀等。。地下傾斜監(jiān)測儀儀器主要有鉆孔孔傾斜儀（活動動式和固定式））、傾斜計、T字形傾斜儀、桿桿式傾斜儀及倒倒垂線五種。地下應(yīng)力監(jiān)測儀儀器主要有壓應(yīng)應(yīng)力計和錨索錨錨桿測力計等。。環(huán)境因素監(jiān)測儀儀器主要有雨量量計、地下水位位自記儀、孔隙隙水應(yīng)力計、溫溫度記錄儀等，，還有用于施工工期間振動測量量的測振儀器，，由于儀器種類類較多，一般根根據(jù)實際監(jiān)測工工程的需要自制制或選用。（a）多點鋼絲型（（b）巖石錨桿型1-鉆孔，2-砂漿，3-巖石錨桿，4-鋼管，5-端蓋，6-黃銅塞，7-接頭，8-測微表圖14-2多點位移計示意意圖圖14-3傾斜計示意圖倒垂線結(jié)構(gòu)示意意圖圖14-5水壓計埋設(shè)示意意圖遠(yuǎn)程監(jiān)測法利用電子儀表或或GPS進行邊坡的變形形監(jiān)測，能實現(xiàn)現(xiàn)變形監(jiān)測的全全天候和連續(xù)化化，實現(xiàn)變形監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動動采集、存儲、、顯示、打印，，實現(xiàn)變形監(jiān)測測數(shù)據(jù)處理的自自動化。遠(yuǎn)程監(jiān)測也還存存在一些問題需需要研究和解決決，如儀器儀表表在野外惡劣環(huán)環(huán)境下的穩(wěn)定性性和保護方法、、傳感器的質(zhì)量量、數(shù)據(jù)通訊和和傳輸?shù)姆椒凹捌淇煽啃浴x儀器儀表的費用用投入等。14.3監(jiān)測技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計前的準(zhǔn)準(zhǔn)備工作（1）通過個人接觸觸和會議等形式式，與建設(shè)單位位、設(shè)計單位、、施工單位、監(jiān)監(jiān)理單位進行溝溝通和協(xié)調(diào)，聽聽取他們對邊坡坡監(jiān)測的意見和和要求。（2）收集與邊坡工工程有關(guān)的資料料，如施工區(qū)地地形圖、工程地地質(zhì)勘察報告、、邊坡工程設(shè)計計圖、邊坡變形形控制指標(biāo)、邊邊坡工程施工組組織設(shè)計等，并并組織監(jiān)測人員員進行認(rèn)真分析析和研究。（3）現(xiàn)場踏勘和調(diào)調(diào)查，掌握監(jiān)測測區(qū)的地形和地地質(zhì)特征，分析析危巖可能的崩崩滑位置和邊坡坡可能的滑動方方向，根據(jù)監(jiān)測測內(nèi)容考慮監(jiān)測測點的布置和確確定監(jiān)測方法等等系列問題。監(jiān)測內(nèi)容和方法法的確定監(jiān)測內(nèi)容主要取取決于工程的設(shè)設(shè)計要求、地質(zhì)質(zhì)條件、規(guī)模大大小以及主管單單位的要求等；；通過對邊坡地質(zhì)質(zhì)背景與工況的的深入了解，初初步確定邊坡變變形的范圍、方方向和深度；本著少而精的原原則，既要兼顧顧整體，更要突突出重點，地表表和地下監(jiān)測相相結(jié)合，幾何量量和有關(guān)物理參參數(shù)監(jiān)測相結(jié)合合。在監(jiān)測儀器的選選擇方面，從經(jīng)經(jīng)濟因素和監(jiān)測測成果的可靠度度方面考慮，一一般以光學(xué)、機機械和電子設(shè)備備為先后順序，，考慮光學(xué)、機機械和電子設(shè)備備相互結(jié)合。在確定具體的監(jiān)監(jiān)測技術(shù)和精度度要求時，應(yīng)結(jié)結(jié)合邊坡工程的的監(jiān)測項目、設(shè)設(shè)計要求、監(jiān)測測方法、監(jiān)測部部位等要素，參參考現(xiàn)有的有關(guān)關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)規(guī)程。表14.2前方交會法進行行滑坡、高邊坡坡監(jiān)測的技術(shù)要要求方法測角前方交會測邊前方交會邊角前方交會點位中誤差(mm)測角中誤差（″）交會邊長（m）交會角（?）測距中誤差（mm）交會邊長（m）交會角（?）測角中誤差（″）測距中誤差(mm)交會邊長（m）交會角（?）±3±1.0±1.8≤20030-120±2≤50070-110±1.8±2≤50040-14060-120±5±1.8±2.5≤25060-120±3≤50060-120±2.5±3≤70040-140注：要求有多余余觀測。表14.3滑坡、高邊坡變變形監(jiān)測的精度度監(jiān)測對象監(jiān)測項目位移量中誤差（mm）備注平面高程施工期外部變形滑坡監(jiān)測±5±5相對于工作基點高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測±3~5±5相對于工作基點裂縫±3±相對于觀測線建筑物永久變形滑坡監(jiān)測±0.5~3±3相對于工作基點高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測±0.5~3±3相對于工作基點裂縫±1相對于觀測線外部變形監(jiān)測點點的選埋首先應(yīng)確定邊坡坡體變形監(jiān)測的的范圍，在該范范圍中確定邊坡坡體的主要滑動動方向，按變形形范圍和主要滑滑動方向確定測測線，再按測線線選擇測點的位位置。測線可以采用十十字形或放射形形等。十字形主主要適用于變形形范圍和主滑方方向比較明確的的邊坡；放射形形主要適用于變變形范圍和主滑滑方向不十分明明確的邊坡。滑坡監(jiān)測點宜均均勻地布設(shè)在滑滑動量較大、滑滑動速度較快的的軸線方向和滑滑坡前沿區(qū)，滑滑坡范圍內(nèi)和范范圍外較為穩(wěn)定定的部位也應(yīng)布布設(shè)少量的監(jiān)測測點。高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測測點宜呈斷面形形式均勻地布設(shè)設(shè)在不同的高程程面上。裂縫監(jiān)測點應(yīng)選選擇有一定代表表性的位置，布布設(shè)在裂縫的兩兩側(cè)。（a）十字形布設(shè)（（b）放射形布設(shè)○測站×照準(zhǔn)點●監(jiān)監(jiān)測點圖14-6測線布設(shè)示意圖圖監(jiān)測期限和頻率率不同的邊坡工程程，由于邊坡類類型、規(guī)模、所所處階段以及邊邊坡變形速率等等不同，其監(jiān)測測期限和頻率不不盡相同。施工階段的邊坡坡監(jiān)測貫穿邊坡坡施工的全過程程，即從邊坡開開挖或爆破前進進行第一次監(jiān)測測，直到整個邊邊坡結(jié)構(gòu)施工和和表面處理完成成，還要視變形形情況適當(dāng)延長長，邊坡規(guī)模越越大，施工時間間越長，監(jiān)測期期限就越長。監(jiān)測頻率受施工工進度、滑坡的的活躍程度及季季節(jié)變化等多種種因素影響；巖石邊坡在施工工初期及大規(guī)模模爆破階段，一一般以監(jiān)測爆破破振動為主，該該階段的監(jiān)測頻頻率一般結(jié)合爆爆破工程而定。。在爆破完成后，，以地表和地下下位移監(jiān)測為主主，初測時一般般1天監(jiān)測1次或2天監(jiān)測1次；施工階段3~7天監(jiān)測1次；運營階段，當(dāng)變變形及變形速率率在控制的允許許范圍之內(nèi)時，，一般以每一個個水文年為一周周期，雨季可半半個月或1個月監(jiān)測1次，旱季可2個月左右監(jiān)測1次；對于變形量增大大和變形速率加加快的邊坡，或或遇到暴雨、地地震、解凍等情情況時，應(yīng)加大大監(jiān)測頻率，必必要時1天監(jiān)測1次。預(yù)警值和報警制制度預(yù)警值的確定原原則上是參照現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程程的規(guī)定值、設(shè)設(shè)計預(yù)估值和經(jīng)經(jīng)驗類比值，從從變形總量和變變形速率兩方面面加以控制，但但現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)規(guī)程的規(guī)定值很很少。每次監(jiān)測時，密密切觀察滑前出出現(xiàn)的征兆，監(jiān)監(jiān)測后應(yīng)及時整整理有關(guān)數(shù)據(jù)，，繪制監(jiān)測點的的滑動曲線，當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形異常常時，應(yīng)結(jié)合其其它監(jiān)測資料進進行綜合分析，，必要時及時報報警。報警可以采用在在監(jiān)測報表上做做報警記號、口口頭報警、書面面報告報警相結(jié)結(jié)合的形式。14.4監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與與分析監(jiān)測數(shù)據(jù)整理邊坡工程監(jiān)測內(nèi)內(nèi)容較多，監(jiān)測測前應(yīng)根據(jù)不同同的監(jiān)測內(nèi)容，，設(shè)計各種不同同的外業(yè)記錄表表格；記錄表格的設(shè)計計以記錄和數(shù)據(jù)據(jù)處理的方便為為原則；監(jiān)測人員應(yīng)在表表格中記錄監(jiān)測測中出現(xiàn)的或觀觀察到的異常情情況；為表明原始成果果的真實性，記記錄表格中的原原始數(shù)據(jù)不得隨隨意更改，必須須更改時，應(yīng)加加以說明。外業(yè)觀測完成后后，應(yīng)及時分類類整理和檢查外外業(yè)觀測資料，，進行觀測值的的平均值等有關(guān)關(guān)計算。外業(yè)觀測成果應(yīng)應(yīng)盡快進行計算算處理，求得未未知數(shù)的最或是是值及其變形量量、變形速率等等，編制監(jiān)測日日報表或當(dāng)期的的監(jiān)測技術(shù)報告告，并盡快提交交有關(guān)部門。日報表中不但要要體現(xiàn)當(dāng)期的監(jiān)監(jiān)測結(jié)果，還要要體現(xiàn)當(dāng)期與以以往相關(guān)成果的的關(guān)系，方便其其他單位或人員員更直觀地理解解和把握。表14.4邊坡表層水平位移監(jiān)監(jiān)測報表首期觀測時間：：..上期觀測時間：：..本期觀測時間：：..測點部位X方向Y方向備注樁號馬道本次位移（mm）位移速率（mm/d）累積位移（mm）本次位移（mm）位移速率（mm/d）累積位移（mm）TP/B1GP44+786122TP/B2GP44+836122注：1.本次位移=上期坐標(biāo)-本期坐標(biāo)；位移移速率=本次位移/間隔天數(shù)；累積積位移=首期坐標(biāo)-本期坐標(biāo)。2.位移X方向向下游為““+”，Y方向向臨時船閘中心方方向為“+”。3.位移速率預(yù)警值值為mm/d，累積位移為mm，“紅色”表示示超過預(yù)警值。。圖14-7地表位移矢量圖圖總結(jié)報告內(nèi)容（1）工程概況；（2）監(jiān)測內(nèi)容和控控制指標(biāo)；（3）監(jiān)測點布置與與埋設(shè)方法；（4）監(jiān)測儀器儀表表、監(jiān)測方法；；（5）數(shù)據(jù)處理方法法、監(jiān)測精度；；（6）監(jiān)測周期與頻頻率；（7）各項監(jiān)測成果果匯總表；（8）結(jié)合各項監(jiān)測測結(jié)果和有關(guān)圖圖件進行變形分分析；（9）結(jié)論與建議。。監(jiān)測結(jié)果分析總結(jié)階段性的累累積位移、平均均位移速率，指指出超過累積位位移和位移速率率預(yù)警值的監(jiān)測測點點名、部位位和時段；繪制位移矢量圖圖和位移隨時間間、深度、水位位等的變化曲線線，根據(jù)位移矢矢量圖描述累積積位移的方向，，根據(jù)變化曲線線描述位移的變變化過程和變化化趨勢；描述位移與影響響因素之間的關(guān)關(guān)系，總結(jié)出一一定的特點和規(guī)規(guī)律，得出一定定的結(jié)論，提出出一些對施工具具有一定指導(dǎo)意意義的建議和意意見。結(jié)合監(jiān)測資料進進行有關(guān)反分析析和對數(shù)值計算算方法進行驗證證；建立回歸分析模模型或其它數(shù)學(xué)學(xué)模型對變形進進行超前預(yù)報。。14.5邊坡監(jiān)測實例工程概況某大型水利樞紐紐工程由大壩、、水電站和通航航建筑物等組成成，具有防洪、、發(fā)電和航運等等綜合功能。大壩為混凝土重重力壩，發(fā)電廠廠房安裝有多臺臺水輪發(fā)電機組組，通航建筑主主要為永久船閘閘、升船機及臨臨時船閘。永久船閘為雙線線連續(xù)五級船閘閘，可通行萬噸噸級船隊，升船船機及臨時船閘閘為單線一級垂垂直升船機和船船閘，可通行3000噸級輪船。升船機及臨時船船閘兩側(cè)為人工工開挖的高邊坡坡，高邊坡為花花崗斑巖，在高高邊坡的臨空面面上有眾多的楔楔形體，這些楔楔形體的穩(wěn)定性性取決于相應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，，不利結(jié)構(gòu)面的的組合所形成的的楔形體是邊坡坡局部失穩(wěn)的一一大隱患。升船機北側(cè)最大大開挖邊坡高140m，臨時船閘南側(cè)側(cè)最大開挖邊坡坡高86m，其邊坡規(guī)模是是少見的。對于這種深開挖挖和大面積卸荷荷的人工巖石高高邊坡，其穩(wěn)定定性是所有相關(guān)關(guān)工程技術(shù)人員員關(guān)心的重點問問題。監(jiān)測內(nèi)容表層巖體水平位位移和垂直位移移；深層水平位移和和垂直位移；馬道上出露的斷斷層和裂縫；邊坡裂縫淺水位位和地下水位；；錨桿應(yīng)應(yīng)力；；邊坡松松弛范范圍等等。測點埋埋設(shè)高邊坡坡表層層巖體體水平平位移移監(jiān)測測的測測量點點分為為基準(zhǔn)準(zhǔn)點、、工作作基點點、監(jiān)監(jiān)測點點。遠(yuǎn)離施施工區(qū)區(qū)埋設(shè)設(shè)了10個穩(wěn)定定可靠靠的基基準(zhǔn)點點；離邊坡坡較近近的相相對穩(wěn)穩(wěn)定的的地方方埋設(shè)設(shè)了28個工作作基點點；；高邊坡坡表層層巖體體垂直直位移移監(jiān)測測埋設(shè)設(shè)了2個基準(zhǔn)準(zhǔn)點和和1個檢核核基準(zhǔn)準(zhǔn)點，，離邊邊坡較較近的的相對對穩(wěn)定定的地地方埋埋設(shè)了了17個工作作基點點；監(jiān)測點點按斷斷面選選埋。。斷面面選擇擇分3個層次次，即即關(guān)鍵鍵部位位、重重點部部位和和一般般部位位。⊙水平平位移移監(jiān)測測點垂直位位移監(jiān)監(jiān)測點點圖14-8升船機機及臨臨時船船閘高高邊坡坡表層層巖