地质灾害防治治理工程施工监测技术课件.pptx

1、1汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 2一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势 P178地质灾害监测技术是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空地质灾害监测技术是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。技术和预测预报技术为一体的综合技术。1监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素3地质灾害的稳定性评价、预测预报和工程效果评估2获取连续的空间变形信息3

2、 尽管我国在地质灾害监测技术研究和应用方面取得了丰尽管我国在地质灾害监测技术研究和应用方面取得了丰硕的成果，有效提高了地质灾害监测预警水平，但是仍存硕的成果，有效提高了地质灾害监测预警水平，但是仍存在一定的局限性。在一定的局限性。 监测技术、仪器设施多种多样，应用重复性高，受使用程度、精 度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约，常造成设备 资源浪费，效果不明显。 所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度，基于地质灾 害成灾机理和诱发因素研究方面开展各种监测技术方法优化集成的研 究程度较低。 监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数 定性、定量关系的研究程度不足

3、，造成监测数据的解释、分析出现较 大的误差。一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势 41234一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势一、地质灾害监测技术的现状及发展趋势 设备精度、性能水平提高，综合分析力度愈加重要设备精度、性能水平提高，综合分析力度愈加重要监测方法多样化、三维立体化监测方法多样化、三维立体化监测技术的高精度、自动化、实时化发展监测技术的高精度、自动化、实时化发展其他领域先进技术的渗透其他领域先进技术的渗透5汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主

4、要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 6二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的 P179 监测地质灾害变形历史，分析变形特征、监测地质灾害变形历史，分析变形特征、影响范围，判断稳定状态影响范围，判断稳定状态 确定地质灾害体的空间几何特征和规模确定地质灾害体的空间几何特征和规模测定灾害滑动速度、变形规模，预测失稳测定灾害滑动速度、变形规模，预测失稳破坏时间、范围，捕捉变形信息破坏时间、范围，捕捉变形信息研究地质灾害变形破坏的主控影响因素和研究地质灾害变形破坏的主控影响因素和作用机制；作用机制；勘查期间监测目的 7

5、二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的 监测地质灾害体内部的变形差异及其活动特征，为确定相应防治方案提供依据2确定正在滑动的潜在滑面的数据和位置及内部变形特征和其他特征信息3 1有效确定滑坡主滑、抗滑、牵引地段的划分，边坡危岩体的差异变形等3 38二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的 验证勘查结果，反馈设计，必要时补充修改设计，验证勘查结果，反馈设计，必要时补充修改设计，指导采取或调整施工工序与工艺，开展信息化施工指导采取或调整施工工序与工艺，开展信息化施工9二、地质灾害防治工程监测阶段及其目的二、地质灾害防治工程监测阶段及

6、其目的 监测支护结构与灾害体的相互作用； 监测和评价治理的效果，检验施工质量； 监测地质灾害防治工程的长期稳定性。 研究地质灾害与防治结构的相互作用机制，有效监测防 治结构的工作状态，为防治新技术的应用、治理设计概 念的更新等提供研究依据； 检验防治工程设计理论模型及岩土体性质指标值的准确性，验证改进监测预报理论及模型，改善、提高监测预测预报技术方法。10汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 11三、地质灾

7、害防治工程监测工作设计所需相关资料三、地质灾害防治工程监测工作设计所需相关资料 P180 序号序号资料名称资料名称资料分析关注要点资料分析关注要点前期前期施工期施工期运行期运行期1地质勘探钻孔资料软弱层位、潜在失稳破坏面2工程地质勘查报告环境地质条件、主控地质因素、变形活动机制和类型、可能边界范围3地质灾害主控因素分析4工程地质平、剖面图地形地貌、地质灾害体岩性平纵组合分布、变形活动的分区5工程水文地质分析报告地下、地表水文条件和年度变化、与地质灾害活动的相关性6稳定性计算分析报告变形活动的主控因素、稳定状态、薄弱部位等7防治工程设计报告防治工程类型、布置以及控制变形的机制、防治工程的主控因素

8、8防治工程布置平剖面图9防治工程施工组织方案施工程序、工艺及其对地质灾害体可能影响、引发次生灾害的风险和关键因素、空间位置等10工程开挖施工地质检验记录开挖揭露的关键地质工程问题、揭露地质条件与勘查、设计的差异11防治工程质量检测报告防治工程的问题、薄弱环节12组织验收报告对防治工程运营期关注的关键部位、防治工程受力机制等12汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 13四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容

9、 P181P181人工巡视监测人工巡视监测数据监测数据监测地质灾害地质灾害监测方法监测方法 地质灾害监测项目根据灾害类型、灾害安全等级、地质环境条件、防治措施以及变形控制要求等综合确定，针对其主要变形破坏特征开展监测。不同类型地质灾害的监测项目具有较明显的差异。14四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容 地表变形监测、裂缝监测、建筑物变形监测、滑动面位移监测； 地下水位和水量监测、降雨量、地表水监测、孔隙水压力监测； 应力监测； 布置平硐和竖井进行勘查的，宜进行硐（井）口位移、硐（井）内滑带位移、裂缝收敛变化、位移错动等15四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容 岩体绝对位移与沉降、裂缝（

10、张开、闭合、位错）变化；地下水位变化及泉水流量监测、裂缝充水情况等监测；布置平硐勘查的，还应进行硐口位移、硐内软层、裂缝收敛变化、位移错动等内容的监测。16四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容 降雨是触发泥石流的重要因子，其监测重点应是降雨情况，监测内容为泥石流的频率、流速、流量以及泥石流流量的变化与河水流量、降雨量的关系。 塌岸宽度、高度及长度，塌岸岩土体位移变化、地表裂缝（张开、闭合、位错）变化、地表水和地下水流量、流速、水位等变化、泉水流量监测及塌岸前缘坍塌情况监测等。17四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容 监测内容监测内容： 变形位移和应力监测，如监测预应力锚索应力值的变化、

11、抗滑桩的变形和土压力、排水系统的过流能力等。 目的目的： 了解地质灾害体变形破坏特征 针对实施的防治工程进行监测18四、地质灾害监测内容四、地质灾害监测内容 u地质灾害人工巡视监测，由经验丰富的技术人员现场对地质灾害的各种变形迹象和要素的出现及发展趋势巡视和记录，如地表裂缝、塌陷、泉水露头等进行巡视检查、拍照和记录；u密切关注地质灾害体上已有变形迹象的发展变化程度以及新生变形的存在及其发展和空间分布，并根据巡视发现的变形迹象的分布和发展趋势及时与监测数据进行综合对比分析，确定地质灾害的变形活动情况。u搜集当地降雨量资料，对地质灾害体周边河流水位变化情况进行监测和分析其对地质灾害活动的影响。 1

12、9序序号号监测项目监测项目整治前整治前施工期施工期运行期运行期滑滑坡坡崩塌崩塌危岩危岩塌岸塌岸1位移位移变形变形监测监测地表变形地面水平变形2地面垂向变形3坡面倾斜4地面裂缝相对位移 5建（构）筑物裂缝 6正垂倒垂线7地下变形深部滑移变形8内部相对位移9锚索/锚杆锚固力支护结构水平位移10支护结构垂向位移11应力应力监测监测支护结构应力12钢筋应力、应变13锚索杆锚固力14防治工程排水系统过流能力地质灾害主要监测项目一览表地质灾害主要监测项目一览表 20地质灾害主要监测项目一览表地质灾害主要监测项目一览表 序序号号监测项目监测项目整治前整治前施工期施工期运行期运行期滑滑坡坡崩塌崩塌危岩危岩塌塌

13、岸岸1515环境环境监测监测地表水地表水相关的河、库、湖相关的河、库、湖等地表水等地表水1616泉点泉点泉水流量泉水流量 1717气象气象降雨量降雨量1818地下水地下水水位、流向、流量水位、流向、流量1919渗流渗压监测渗流渗压监测2020爆破影响监测爆破影响监测2121加固效果监测加固效果监测2222塌岸滑落情况塌岸滑落情况 2323人工地质巡视监测人工地质巡视监测21汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精

14、度 22地质灾害监测简易监测专业监测五、主要监测方法五、主要监测方法 P183P194 235.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测裂缝简易监测方法裂缝简易监测方法24裂缝简易监测的基本步骤：裂缝简易监测的基本步骤： 5.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测25埋桩法测量滑坡体后缘位移量埋桩法测量滑坡体后缘位移量 5.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测26埋钉法（在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子，埋钉法（在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子，通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动）断滑坡的变形滑动） 5

15、.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测27上漆法上漆法 5.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测28在横跨建筑物裂缝粘贴纸片监测裂缝拉在横跨建筑物裂缝粘贴纸片监测裂缝拉裂裂 纸被拉断，说明滑坡发生了明显变形，纸被拉断，说明滑坡发生了明显变形，须严加防范须严加防范 5.1 5.1 地质灾害裂缝简易监测地质灾害裂缝简易监测29五、主要监测方法五、主要监测方法 地表位地表位移变形移变形裂缝位裂缝位错变形错变形深部位深部位移变形移变形应力、防治应力、防治工程变形工程变形应力监测应力监测环境监测环境监测5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测30序号监测项目观测内

16、容常用观测方法观测仪器1地表绝对位移监测大地测量法大地测量法地表水平位移、地面沉降水平位移水平位移:视准线法、小角法、极坐标法、交会法等垂直位移垂直位移:水准测量、精密三角高程测量高精度全站仪、精密测距仪、精密水准仪、2级以上电子经纬仪等GPS测量法Trimble/Leica/Ashtech等系列GPS接收机近景摄影测量法陆摄经纬仪等2表面倾斜监测简易量测表面倾角计3滑坡体内部位移监测滑带处错动变形便携仪表量测法、固定埋设仪表量测法钻孔倾斜仪、位移计4内部相对位移监测埋设仪表量测法多点位移计5裂缝相对位移监测裂缝两侧相对张开、闭合、下沉、抬升或错动等简易量测法、机械或电子仪表量测法测缝计、位移

17、计、收敛计、伸缩仪、游标卡尺、钢尺6泉点监测泉水流量测流堰观测法矩形堰、T形堰、V形堰7地下水监测地下水水位、水量、水温等地下水监测钻孔水位自动记录仪、监测盅、水温计8渗压监测地下水监测钻孔渗压计9渗流监测测流堰观测法量水堰地质灾害主要监测方法及相关监测仪器：地质灾害主要监测方法及相关监测仪器： 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测31地质灾害主要监测方法及相关监测仪器：地质灾害主要监测方法及相关监测仪器： 序号监测项目观测内容常用观测方法观测仪器10常规水文监测与灾害相关的河库、溪水位等有条件可搜积当地气象水文站资料；也可人工测读水位标尺11常规气象监测大气降水量、温度搜集当地气

18、象局观测资料；也可人工或自动记录量测雨量计、温度计12震动监测震动频率、强度仪器监测地震监测仪13支护结构支挡结构与坡体接触压力监测仪器监测锚杆应力、应变计14锚索锚固力仪器监测锚索测力计15钢筋应力、应变仪器监测钢筋应力、应变计16支护结构变形大地测量法、深部位移监测法同上述变形监测方法17巡视监测简易人工监测及施工地质编录、进度记录5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测32 目前，在各种地质灾害监测中，GPS 监测技术逐渐成为一种重要技术方法，广泛应用于各种崩塌滑坡不同变形阶段的三维位移监测。 a)十字交叉网；b)正方格网；c)射线网；d)基线交点网；e)任意方格网 在监测过程中

19、，合理设计和布设监测网是准确、有效地监测地质灾害体变形活动的关键。 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测33测点不要求平均布设，但对重点部位应加密测点、监测频率重点部位应加密测点、监测频率和监测项目：和监测项目：a）变形速率较大或不稳定块段与起始变形块段（滑坡源、崩塌源等）。b）初始变形块段（滑坡主滑段、推移滑动段、松脱滑动段等）。c）对滑坡、崩塌稳定性起关键作用或破坏初始块段（滑坡阻滑段、崩塌锁固段等）。d）易产生变形部位（剪出口、裂缝、临空面等）。e）控制变形部位（滑带、软弱带、裂缝等）。34 地表裂缝监测可采用测缝汁、收敛计、钢丝位移计和位错计等进行人工监测或自动监测，也可在

20、裂缝两侧设标点和测桩用钢尺和游标卡尺进行测量。地表裂缝监测仪器一般跨裂缝、断层、夹层、层面等布置。 地面裂缝监测示意图 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测35 滑坡地面裂缝自动记录仪 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测36 支护结支护结构监测构监测 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测371 1）深部倾斜监测）深部倾斜监测 深部倾斜监测的基本原理深部倾斜监测的基本原理 从孔底向上依次连续测量测斜管沿孔深方向的斜率变化，通过两点之间的斜率变化换算为两点之间的位移变化量，从而获得岩土体内部不同深度相对孔底稳定段的水平方向位移量。通过不同时间段的监测即可获得其

21、随时间变化的累计位移时间的变化情况。 深部倾斜监测系统组成深部倾斜监测系统组成 倾斜仪监测系统由两大部分组成即仪器采集系统和测斜导管系统。5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测381 1）深部倾斜监测）深部倾斜监测 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测39401 1）深部倾斜监测）深部倾斜监测 深部倾斜监测的关键技术问题深部倾斜监测的关键技术问题 结合勘查和治理设计工程，合理选择孔位，避免施工干扰和破坏 合理设计测斜管埋设深度 确保测斜管导槽方向与可能的主滑方向尽可能一致，相邻管导槽 顺利联通 保持测斜管垂直，确保倾斜度控制在1范围内 充分重视测斜管周围的充填质量 测试过

22、程技术要点测试过程技术要点 初始测试时机和初始值确定 精析测试，确保数据稳定 重复测试，确保测试质量稳定 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测41观测数据分析及成果表述观测数据分析及成果表述 现场数据采集后，及时对测斜数据进行分析处理，绘出位移变形深度、位移时间、变形速率深度、变形速率时间、合成位移深度、变形方向深度（时间）等变化曲线，分析确定滑移层位的存在、变形发展趋势、变形方向的变化等。 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测42滑坡位移监测曲线图（导槽方向与滑坡主滑方向接近）滑坡位移监测曲线图（导槽方向与滑坡主滑方向接近）与滑坡方向近似一致与滑坡方向近似一致垂直于滑

23、坡方向合成位移深度合成位移深度合成角度合成角度43滑坡变形位移曲线（测斜管导槽方向与主滑方向不一致）滑坡变形位移曲线（测斜管导槽方向与主滑方向不一致）与主滑方向接近Y方向位移合成位移合成角度合成角度442 2）支护结构监测）支护结构监测 支护结构监测主要内容有：锚杆应力监测、锚索锚固力监测、钢筋应力应变监测、支挡结构与坡体接触压力监测、支护结构变形监测。 滑坡支护结构监测示意图 45 常规巡视与地质观测法常规巡视与地质观测法： 定期对地质灾害体出现的宏观变形形迹(如裂缝发生及发展、地沉降、下陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形、支挡结构上的裂缝等)和与变形有关的异常现象(如地声、地下水异常、动物异

24、常等)进行调查记录。 地质灾害的巡视监测是地质灾害安全监测的重要组成部分，要将仪器监测数据与地质灾害巡视的各种异常现象紧密结合，关键时刻要以地质灾害巡视监测的异常地质现象为主进行预警预报评价。 5.2 5.2 地质灾害专业监测地质灾害专业监测46汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 47六、地质灾害监测系统的设计原则六、地质灾害监测系统的设计原则 P194195监测设计中应遵循原则：监测设计中应遵循原则：监

25、测仪器具有仪器生产准许证，产品质量合格。使用前，须经过国家有关计量部门标定，并具有相应的质检报告。变形监测基准点基准点设置在灾害体以外的稳定地质体上，且不易受施工破坏，也不妨碍施工作业的地方，构成可以 进行稳定性监测的简单网型；应遵循“五个结合”的原则，即监控整体与突出重点敏感部位相结合，监测灾害体动态与监测防治工程的结构相结合，地表监测与深部监测相结合，仪器监测与专业巡查相结合，施工安全监测与防治效果监测点的布置有机结合。48六、地质灾害监测系统的设计原则六、地质灾害监测系统的设计原则 监测设计中应遵循原则：监测设计中应遵循原则：在地质灾害防治各阶段监测工作有机衔接。 监测系统设计要充分考虑

26、防治工程的安全等级，重点突出。 充分重视监测工作的及时性，即及时埋设、及时观测、及时整理分析监测资料和及时反馈监测信息。 监测工作布设力求少而精，监测断面应有主次之分，应能控制滑坡、崩塌等主要变形方向，并尽可能与勘查剖面重合或平行。 地质灾害监测以仪器测量为主，人工巡视、宏观调查为辅，力求仪器量测与人工巡查相结合 49六、地质灾害监测系统的设计原则六、地质灾害监测系统的设计原则 监测设计中应遵循原则：监测设计中应遵循原则：在泥石流区若有滑坡、危岩崩塌发育，则应按滑坡及危岩崩塌区的监测要求布置监测工作。防治效果监测时间长度不应小于一个水文年，数据采集时间间隔宜为710天，在外界扰动较大时，如暴雨

27、期间，应加密观测次数。滑坡长期监测宜沿滑坡主剖面进行，监测点的布置可少于施工安全监测和防治效果监测。 50不同类型和特点的滑坡、崩塌，其相关因素监测的重点内容是：不同类型和特点的滑坡、崩塌，其相关因素监测的重点内容是：a）降雨型土质滑坡，应重点监测地下水、地表水和降水动态变化等内容； 降雨型岩质滑坡、崩塌，还应重点监测裂缝的充水情况、充水高度等。b）冲蚀型及明挖型滑坡、崩塌:重点监测前缘冲蚀（或开挖）情况，坡脚被切割宽度、高度、倾角及其变化情况，坡顶及谷肩处裂缝发育程度与充水情况，以及地表水和地下水动态变化。c）洞掘型滑坡、崩塌洞掘型滑坡、崩塌:应进行洞内、井下地压监测,包括：顶板（老顶）下沉

28、量及岩层倾角变化，顶板冒落、侧壁鼓出或剪切，支架变形和位移，底鼓等。有条件时应监测支架上压力值。51汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 52七、监测仪器选型的基本原则七、监测仪器选型的基本原则 P199 监测仪器的选型应当遵循以下几个原则：监测仪器的选型应当遵循以下几个原则： 综合比较、传统仪器与新技术结合适用 仪器的可靠性和长期稳定性好 仪器类型宜尽量单一 兼顾自动化监测的需要 监测仪器的精度应当达到设

29、计要求 用于永久监测的仪器要求维修方便、更换和保护牢靠 原则原则53汇报提纲汇报提纲一地质灾害监测技术的现状及发展趋势 二地质灾害防治工程监测阶段及其目的 三监测工作设计所需相关资料 四地质灾害监测内容 五主要监测方法 六地质灾害监测系统的设计原则七监测仪器选型的基本原则 八监测周期及监测精度 54九、监测周期及监测精度九、监测周期及监测精度 P200 勘察阶段勘察阶段施工阶段施工阶段运营阶段运营阶段取决于地质灾害变形活动程度；变形快间隔时间短，变形慢间隔时间长施工安全监测频率高；灾害稳定性好可8-24h一次，稳定性差宜进行实时自动化监测监测周期随着防治工程完成逐渐延长。工程完工后监测不少于一

30、个水文年。55九、监测周期及监测精度九、监测周期及监测精度 P200 水平位移、垂直位移以及变化速率监测误差应小于实际变形值的1/5-1/10，且不大于2mm，水准测量每公里中误差小于1.5mm。土质滑坡，精度可适当降低，水准测量每公里中误差不超过3.0mm。地表裂缝监测采用伸缩仪、位错计、千分卡等进行量测。测量精度一般应不大于0.1mm1.0mm或监测周期内平均变化量的1/5。滑坡深部位移监测采用钻孔倾斜仪进行，系统总精度不超过5mm/15m。锚索测力采用轮幅式压力传感器、钢弦式压力盒、应变式压力盒、液压式压力盒进行监测。长期监测的锚杆数不少于总数的5。泥石流的泥位监测误差不应大于0.2mm谢谢大家！