第9章+边坡工程监测共45页PPT资料课件.ppt
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1、2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系1变形监测与变形分析第九章边坡工程监测2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系2主要内容概述监测内容与方法监测技术设计监测数据整理与分析边坡监测实例第九章边坡工程监测2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系31概述变形监测与变形分析第九章边坡工程监测 在各个建设领域如水利、能源、矿山、交通等各在各个建设领域如水利、能源、矿山、交通等各个部门中,出现了大量的大型边坡工程,如:特大型个部门中,出现了大量的大型边坡工程,如:特大型水库库区边坡的稳定性预报、大坝的坝基
2、的监测、露水库库区边坡的稳定性预报、大坝的坝基的监测、露采矿山的边坡工程的稳定性、江河的河岸码头稳定性采矿山的边坡工程的稳定性、江河的河岸码头稳定性监测等。监测等。 2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系420192019年年8 8月月1212日辽宁丹东北部山区山体滑坡灾情现场日辽宁丹东北部山区山体滑坡灾情现场 2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系5监测目的(1 1)评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程)评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度,并做出有关预报,为业主、施工方及监理提度,并做出有关预报,为业主、施工方及监理
3、提供预报数据。供预报数据。(2 2)通过监测为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变)通过监测为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据,预测和预报今后边坡的位移、形提供技术依据,预测和预报今后边坡的位移、变形的发展趋势,对岩土体的时效特性进行相关变形的发展趋势,对岩土体的时效特性进行相关的研究。的研究。(3 3)对已经发生滑动破坏的滑坡和加固处理后的)对已经发生滑动破坏的滑坡和加固处理后的滑坡进行监测,其监测结果是检验崩塌、滑坡分滑坡进行监测,其监测结果是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡治理工程效果的尺度。析评价及滑坡治理工程效果的尺度。(4 4)为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供)为进行有关位移反
4、分析及数值模拟计算提供参数。参数。 第1节概述2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系62监测内容与方法 变形监测与变形分析第九章边坡工程监测2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系7监测对象地表变形。包括边坡地表的二维或三维位移、危岩陡壁裂缝等;地下变形。包括边坡地下的二维或三维位移、危岩界面裂缝等;物理参数。包括应力应变和地声变化等;水文变化。包括河或库水位、地下水位、孔隙水压力、泉流量、水温等;环境因素,包括降雨量、地温、地震等。第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系8序
5、号监测内容监测方法监测仪器和仪表1地表位移、裂缝前方交会法、视准线法、水准法、测距三角高程法等经纬仪、水准仪、全站仪、自动全站仪等近景摄影测量法陆摄经纬仪等测缝法游标卡尺、测缝仪、伸缩自记仪等GPS法GPS接收机等2地下位移、裂缝测斜法测斜仪、多点倒锤仪、倾斜计等沉降法下沉仪、收敛仪、水准仪等重锤法重锤、坐标仪、水平位错计等测缝法三向测缝仪、位移计、伸长仪等3地声量测法声发射仪、地震仪等4应变应变计量测法管式应变计、位移计、滑动测微计等5地下水位水位自记仪法地下水位自记仪等孔隙水压力压力计量测法孔隙水压力计等河、库水位量测法水位标尺等泉流量量测法三角堰、量杯等6降雨量雨量计法雨量计、雨量报警器
6、等地温记录仪法温度记录仪等地震地震仪法地震仪等边坡工程施工监测的内容第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系9监测方法我国目前的边坡监测方法,已由过去利用人工皮尺等简易工具的方法过渡到仪器仪表监测,并向自动化、高精度和远程监测发展。主要监测方法有:简易监测法、设站监测法 、仪表监测法 、远程监测法 等。第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系10简易监测法采用简易工具和装置,监测和记录边坡地表的裂采用简易工具和装置,监测和记录边坡地表的裂缝、鼓胀、沉降、坍塌以及地下水位、地温等变化缝、鼓胀、
7、沉降、坍塌以及地下水位、地温等变化情况,同时记录监测的时间和监测点的位置、变形情况,同时记录监测的时间和监测点的位置、变形形态等信息。形态等信息。 在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易监测桩;在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易监测桩; 在房屋、挡土墙、浆砌块石沟等建(构)筑物在房屋、挡土墙、浆砌块石沟等建(构)筑物的裂缝处设置玻璃条、水泥砂浆片、纸片等;的裂缝处设置玻璃条、水泥砂浆片、纸片等; 在陡坎、陡壁软弱夹层出露处埋设简易监测桩,在陡坎、陡壁软弱夹层出露处埋设简易监测桩,采用标尺等长度量具进行测量;采用标尺等长度量具进行测量; 在岩石、陡壁裂缝处刻槽进行监测。在岩石、陡壁裂缝处刻槽进行监测。第
8、2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系11(a)设桩监测 (b)设片监测(c)设尺监测 (d)刻槽监测简易监测工具和装置第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系12设站监测法在变形区外稳定的控制点上安置监测仪器,对边坡体上选埋的变形监测点进行定期监测,获得监测点的变形信息。为了保证变形监测成果的正确可靠,控制点作为监测基准,其稳定性应该首先得到保证,因为边坡的监测周期一般较长,因此应该定期地对控制网点进行观测,分析和评判其稳定状况。地表水平位移监测可以采用极坐标法、测角前方交会法、测边前方交
9、会法、边角前方交会法、视准线法等方法。近景摄影测量法在地表水平位移监测中也有较多的应用;GPS已经在许多重要工程的变形监测中得到应用第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系13仪表监测法(1)采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、裂缝相对变化、地声、应力应变和环境因素等。按采用的仪表可分为机械式仪表监测法(简称机测法)和电子仪表监测法(简称电测法),两种方法都具有仪器便于携带、监测精度高、测程可调、监测成果直观等优点,适用于边坡变形的中、长期监测。电测法一般采用二次仪表监测,将电子元件制作的传感器埋设于边坡变形部位,通过电子仪表测
10、读,并将电信号转换成测读数据。电测法技术先进,仪表灵敏度高,监测内容广,但受环境的影响较大,因此,在选用电测仪表时要结合具体的监测环境,保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可靠性。第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系14地表和地下位移监测的仪器仪表主要有:多点位移计、收敛计、测缝计、沉降仪等。地下倾斜监测仪器主要有钻孔倾斜仪(活动式和固定式)、倾斜计、T字形倾斜仪、杆式倾斜仪及倒垂线五种。 地下应力监测仪器主要有压应力计和锚索锚杆测力计等。 环境因素监测仪器主要有雨量计、地下水位自记仪、孔隙水应力计、温度记录仪等,还有用于施工期间振动测量
11、的测振仪器,由于仪器种类较多,一般根据实际监测工程的需要自制或选用。仪表监测法(2)第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系15(a)多点钢丝型 (b)岩石锚杆型1-钻孔,2-砂浆,3-岩石锚杆,4-钢管,5-端盖,6-黄铜塞,7-接头,8-测微表多点位移计示意图第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系16倾斜计示意图第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系17倒垂线结构示意图第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系
12、中南大学测绘与国土信息工程系18水压计埋设示意图第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系19远程监测法利用电子仪表或GPS进行边坡的变形监测,能实现变形监测的全天候和连续化,实现变形监测数据的自动采集、存储、显示、打印,实现变形监测数据处理的自动化。远程监测也还存在一些问题需要研究和解决,如仪器仪表在野外恶劣环境下的稳定性和保护方法、传感器的质量、数据通讯和传输的方法及其可靠性、仪器仪表的费用投入等。第2节监测内容与方法2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系203监测技术设计变形监测与变形分析第九章边坡工程监
13、测2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与国土信息工程系21技术设计前的准备工作(1)通过个人接触和会议等形式,与建设单位、设计单位、施工单位、监理单位进行沟通和协调,听取他们对边坡监测的意见和要求。(2)收集与边坡工程有关的资料,如施工区地形图、工程地质勘察报告、边坡工程设计图、边坡变形控制指标、边坡工程施工组织设计等,并组织监测人员进行认真分析和研究。(3)现场踏勘和调查,掌握监测区的地形和地质特征,分析危岩可能的崩滑位置和边坡可能的滑动方向,根据监测内容考虑监测点的布置和确定监测方法等系列问题。第3节监测技术设计2022-6-6中南大学测绘与国土信息工程系中南大学测绘与
14、国土信息工程系22监测方案的优化工作 在确定监测方法方面在确定监测方法方面,应充分考虑地形、地质条件及监测环,应充分考虑地形、地质条件及监测环境,选择相适应的监测方法,仪器监测和宏观监测相结合,境,选择相适应的监测方法,仪器监测和宏观监测相结合,人工直接监测和自动监测相结合。人工直接监测和自动监测相结合。在监测仪器使用方面在监测仪器使用方面,做到电子仪表和机械仪表相结合,仪,做到电子仪表和机械仪表相结合,仪表精度高、低相结合,统筹考虑安排。表精度高、低相结合,统筹考虑安排。在监测内容方面在监测内容方面,应根据工况与边坡的空间形态,选择关键,应根据工况与边坡的空间形态,选择关键的监测部位,合理布
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