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1、8.1 邊坡工程監(jiān)測概述1監(jiān)測區(qū)域大,涉及的巖土性質(zhì)復雜；2監(jiān)測的內(nèi)容相對較多，主要有地面變形監(jiān)測和地下變形監(jiān)測，物理參數(shù)如應力等參數(shù)監(jiān)測，環(huán)境因素如地下水、天氣、地震因素的監(jiān)測；監(jiān)測的工作量大，工種復雜，對于監(jiān)測人員而言，必須是多面手，對于不同的工作都能適應。3.邊坡逐漸形成，部分監(jiān)測點的位置要隨之變動；4監(jiān)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(shè)過程中.第1頁/共46頁w甘肅舟曲泄流灘滑坡w云南昭通頭寨溝大滑坡w重慶武隆滑坡第2頁/共46頁w著名的小江w蔣家溝泥石流第3頁/共46頁w小江泥石流w泥沙幾乎堵斷金沙江第4頁/共46頁長江上游滑坡、泥石流災害分布 嘉陵江上

2、游嘉陵江上游 三峽庫三峽庫區(qū)區(qū) 岷江上游岷江上游 雅礱江下游雅礱江下游 金沙江中下金沙江中下游游 大渡河中下游大渡河中下游 大小滑坡大小滑坡15萬多處萬多處泥石流溝泥石流溝道萬余條道萬余條分布面積分布面積達達10萬多萬多km2第5頁/共46頁是水土流失的特殊形式，是長江流域河流泥沙的主要來源之一 白龍江、西白龍江、西漢水漢水 攀枝花至屏山區(qū)攀枝花至屏山區(qū)攀枝花至屏山區(qū)攀枝花至屏山區(qū)平均平均平均平均 輸沙模數(shù)大輸沙模數(shù)大輸沙模數(shù)大輸沙模數(shù)大于于于于2000t/2000t/（kmkm2 2 a a），），），），其土地面積只占長其土地面積只占長其土地面積只占長其土地面積只占長江上游面積的江上游面積

3、的江上游面積的江上游面積的12.8%12.8%，但多年，但多年，但多年，但多年平均輸沙量卻占宜平均輸沙量卻占宜平均輸沙量卻占宜平均輸沙量卻占宜昌站的昌站的昌站的昌站的41.4%41.4%小江流域小江流域 大小泥石流溝大小泥石流溝140條條,直接輸入直接輸入長江的泥沙達長江的泥沙達3000萬噸。萬噸。三峽庫區(qū)三峽庫區(qū) 271條泥石流溝，條泥石流溝，每年直接入江的每年直接入江的泥石流物質(zhì)超過泥石流物質(zhì)超過1000萬萬t，滑坡，滑坡崩塌崩塌214處，總處，總體積達體積達13.5-15.0億億m3第6頁/共46頁 預警系統(tǒng)自1990年開始籌建以來，1991年系統(tǒng)基本建成并投入運行，已基本覆蓋了長江上游

4、滑坡、泥石流分布集中的區(qū)域和人口密度大、危害最為嚴重的地區(qū)。截止目前，預警系統(tǒng)建有1個中心站（武漢長江委水土保持局），3個一級站（宜賓、武都、重慶），8個二級站（四川涼山，云南昭通，貴州畢節(jié)，甘肅舟曲、禮縣，陜西略陽，重慶萬州，湖北秭歸），56個監(jiān)測預警點和20個群測群防重點縣。預警系統(tǒng)范圍涉及到長江上游水土保持重點防治區(qū)的云、貴、川、甘、陜、鄂、渝等6省1市、14個地（州、市）、38個縣（區(qū)），擁有300多名專業(yè)監(jiān)測預警人員，監(jiān)控面積達11.34萬平方公里，保護著30萬人和數(shù)十億元固定資金的安全。預警系統(tǒng)已成為全國乃至全世界覆蓋面最廣、規(guī)模最大的山地災害監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。第7頁/共46頁長江上游滑坡

5、、泥石流預警系統(tǒng)-分區(qū)分級管理中心站二級站預警點防災減災一級站短期預報群測群防站管 理信息反饋信息反饋信息反饋技術(shù)報務(wù)業(yè)務(wù)指導第8頁/共46頁第9頁/共46頁 預警系統(tǒng)貫徹執(zhí)行“政府負責，站點預警；以點帶面，群測群防“的工作方針，以站點為依托，廣泛、深入地開展預警減災知識宣傳、普及、培訓、咨詢等工作，增強群眾防災減災的意識，積極開展群測群防，成為當?shù)胤罏臏p災的重要保障。據(jù)不完全統(tǒng)計，到2009年底，預警系統(tǒng)已成功地預報、防治和處理滑坡、泥石流險情278處，共避免4.35萬人員傷亡，避免直接經(jīng)濟損失2.73億多元財產(chǎn)損失，開展了5處滑坡泥石流治理試點工程。第10頁/共46頁預警系統(tǒng)組建的當年19

6、91年6月29日，就成功預報了湖北秭歸雞鳴寺滑坡。1992年7月20日，云南省昭通市熊家灣發(fā)生1500萬方特大滑坡，由于鄉(xiāng)民高定基等人及時報警，使56人幸免于難，兩位村民得到表彰。w甘肅文縣縣城泥石流預警成功w四川寧南縣城泥石流預警成功第11頁/共46頁第12頁/共46頁滑坡泥石流監(jiān)測滑坡泥石流監(jiān)測第13頁/共46頁8.2 邊坡工程監(jiān)測方法與內(nèi)容測降雨量測地溫 地震監(jiān)測 觀測地下水位觀測孔隙水壓測泉流量 測河水位 地音量測 位移和沉降 6.6.6.6.環(huán)境因素環(huán)境因素環(huán)境因素環(huán)境因素5.5.5.5.水文水文水文水文 4.4.4.4.應變應變應變應變3.3.3.3.地下變形地下變形地下變形地下變

7、形 2.2.2.2.地聲地聲地聲地聲1.1.1.1.地表變形地表變形地表變形地表變形監(jiān)測內(nèi)容：監(jiān)測內(nèi)容：位移和沉降 第14頁/共46頁序號序號監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測方法監(jiān)測方法監(jiān)測儀器和儀表監(jiān)測儀器和儀表1 1地表位移、裂地表位移、裂縫縫前方交會法、視準線法、水準法、前方交會法、視準線法、水準法、測距三角高程法等測距三角高程法等經(jīng)緯儀、水準儀、全站儀、自動全站儀經(jīng)緯儀、水準儀、全站儀、自動全站儀等等近景攝影測量法近景攝影測量法陸攝經(jīng)緯儀等陸攝經(jīng)緯儀等測縫法測縫法游標卡尺、測縫儀、伸縮自記儀等游標卡尺、測縫儀、伸縮自記儀等GPSGPS法法GPSGPS接收機等接收機等2 2地下位移、裂地下位移、裂縫

8、縫測斜法測斜法測斜儀、多點倒錘儀、傾斜計等測斜儀、多點倒錘儀、傾斜計等沉降法沉降法下沉儀、收斂儀、水準儀等下沉儀、收斂儀、水準儀等重錘法重錘法重錘、坐標儀、水平位錯計等重錘、坐標儀、水平位錯計等測縫法測縫法三向測縫儀、位移計、伸長儀等三向測縫儀、位移計、伸長儀等3 3地聲地聲量測法量測法聲發(fā)射儀、地震儀等聲發(fā)射儀、地震儀等4 4應變應變應變計量測法應變計量測法管式應變計、位移計、滑動測微計等管式應變計、位移計、滑動測微計等5 5地下水位地下水位水位自記儀法水位自記儀法地下水位自記儀等地下水位自記儀等孔隙水壓力孔隙水壓力壓力計量測法壓力計量測法孔隙水壓力計等孔隙水壓力計等河、庫水位河、庫水位量測

9、法量測法水位標尺等水位標尺等泉流量泉流量量測法量測法三角堰、量杯等三角堰、量杯等6 6降雨量降雨量雨量計法雨量計法雨量計、雨量報警器等雨量計、雨量報警器等地溫地溫記錄儀法記錄儀法溫度記錄儀等溫度記錄儀等地震地震地震儀法地震儀法地震儀等地震儀等第15頁/共46頁監(jiān)測方法：1.簡易觀測法 2.設(shè)站觀測法 3.儀表觀測法 4.遠程監(jiān)測法 第16頁/共46頁(一一)簡易觀測法簡易觀測法人工觀測：地表裂縫、地面鼓脹、沉降、坍塌；建筑物變形特征；地下水位變化、地溫變化等現(xiàn)象。簡易測量：在邊坡關(guān)鍵裂縫處埋設(shè)騎縫式簡易觀測樁；在建（構(gòu)）筑物裂縫上設(shè)簡易裂縫測量標記；用途：用于已有滑動跡象的病害邊坡的監(jiān)測；從宏

10、觀上掌握崩塌、滑坡的變形動態(tài)及發(fā)展趨勢；初步判定崩滑體所處的變形階段及中短期滑動趨勢；儀表觀測的補充。第17頁/共46頁第18頁/共46頁-常規(guī)觀測裂縫觀測法裂縫觀測法泥石流的斷面觀測法泥石流的斷面觀測法雨量觀測雨量觀測滑坡監(jiān)測的位移排樁法滑坡監(jiān)測的位移排樁法第19頁/共46頁(二二)設(shè)站觀測法設(shè)站觀測法要點：在邊坡體上設(shè)立變形觀測點（成線狀、格網(wǎng)狀等）；在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點設(shè)置固定觀測站；用測量儀器定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點的三維位移變1大地測量法測二維水平位移：前方交會法（兩方向或三方向）；雙邊距離交會法。測某個方向的水平位移：視準線法；小角度法；測距法。測垂直位移：幾何水準測量法；精密

11、三角高程測量法。優(yōu)點：監(jiān)控面廣，能確定邊坡地表變形范圍；量程不受限制；能觀測到邊坡體的絕對位移量。缺點：受到地形通視條件限制和氣象條件的影響；工作量大，工作周期長十；連續(xù)觀測能力較差。第20頁/共46頁第21頁/共46頁GPS的特點：定位精度可達毫米級優(yōu)點：觀測點之間無需通視，選點方便；觀測不受天氣條件的限制，可全天候觀測；可同時測定觀測點的三維坐標和速度；在測程大于10km時，精密優(yōu)于光電測距儀。缺點：價格貴。用途：地形條件復雜、起伏大或建筑物密集、通視條件差的邊坡監(jiān)測。2GPS（全球定位系統(tǒng)）測量法第22頁/共46頁3 3近景攝影測量法近景攝影測量法優(yōu)點：攝影（周期性重復攝影）方便，外業(yè)省

12、時優(yōu)點：攝影（周期性重復攝影）方便，外業(yè)省時省力；省力；能同時獲得許多觀測點的空間位置。能同時獲得許多觀測點的空間位置。缺點：精度較低。缺點：精度較低。用途：崩滑體處于速變、劇變階段的監(jiān)測；用途：崩滑體處于速變、劇變階段的監(jiān)測；危巖臨空陡壁裂縫變化；危巖臨空陡壁裂縫變化；滑坡地表位移量變化速率較大時的監(jiān)測滑坡地表位移量變化速率較大時的監(jiān)測。第23頁/共46頁(三三)儀表觀測法儀表觀測法 特點：監(jiān)測的內(nèi)容豐富，精度高，測程可調(diào)，儀器便于攜帶；特點：監(jiān)測的內(nèi)容豐富，精度高，測程可調(diào)，儀器便于攜帶；可以避免惡劣環(huán)境對測試儀表的損害；可以避免惡劣環(huán)境對測試儀表的損害；資料直觀可靠，能連續(xù)觀測。資料直觀

13、可靠，能連續(xù)觀測。用途：適用于中、長期監(jiān)測用途：適用于中、長期監(jiān)測內(nèi)容：用精密儀器儀表對變形斜坡進行地表及深部的位移、傾內(nèi)容：用精密儀器儀表對變形斜坡進行地表及深部的位移、傾 斜斜(沉降沉降)動態(tài)，裂縫變化及動態(tài)，裂縫變化及地聲、應力應變地聲、應力應變等物理參數(shù)等物理參數(shù) 與環(huán)境影響因素進行監(jiān)測。與環(huán)境影響因素進行監(jiān)測。分類分類 :按所采用的儀表可分為機械式儀表觀測法按所采用的儀表可分為機械式儀表觀測法(簡稱簡稱機測法機測法)和電子儀表觀測法和電子儀表觀測法(簡稱簡稱電測法電測法)兩類。兩類。第24頁/共46頁(四四)遠程監(jiān)測法遠程監(jiān)測法遠程監(jiān)測法特點：遠距離無線傳輸。優(yōu)點：自動化程度高；全天

14、候觀測；省時、省力、安全。缺點：傳感器質(zhì)量不過關(guān)；儀器的組裝工藝和長期穩(wěn)定性較差；運行中故障率高；很難適應野外惡劣的監(jiān)測環(huán)境；數(shù)據(jù)傳輸有中斷；數(shù)據(jù)可靠度難以使人置信；價格昂貴。第25頁/共46頁（五）（五）邊坡工程監(jiān)測儀器簡介邊坡工程監(jiān)測儀器簡介o傾斜計示意圖傾斜計示意圖o位移計示意圖位移計示意圖o固定型傾斜計示意圖固定型傾斜計示意圖o水壓計量測示意圖水壓計量測示意圖o鉆孔伸長計示意圖鉆孔伸長計示意圖第26頁/共46頁傾斜計第27頁/共46頁第28頁/共46頁o邊坡工程監(jiān)測方案設(shè)計的內(nèi)容：邊坡工程監(jiān)測方案設(shè)計的內(nèi)容：監(jiān)測內(nèi)容-測什么；監(jiān)測方法和儀器-怎么測；施測部位和測點布置-測哪里；監(jiān)測期限

15、和頻度-何時測；預警值及報警制度等實施計劃-怎么辦？8.3 8.3 邊坡工程監(jiān)測的設(shè)計邊坡工程監(jiān)測的設(shè)計第29頁/共46頁一、監(jiān)測設(shè)計的原則一、監(jiān)測設(shè)計的原則監(jiān)測項目選擇的原則：一般以光學,機械和電子設(shè)備為先后順序選用設(shè)備；考慮經(jīng)濟上的合理性；不影響正常施工及使用；能形成統(tǒng)一的結(jié)論和簡捷的報表。第30頁/共46頁 監(jiān)測點的布置一般有以下監(jiān)測點的布置一般有以下監(jiān)測點的布置一般有以下監(jiān)測點的布置一般有以下三個步驟三個步驟三個步驟三個步驟:1 1 1 1、測線布置、測線布置、測線布置、測線布置 圈定主要的監(jiān)測范圍；圈定主要的監(jiān)測范圍；圈定主要的監(jiān)測范圍；圈定主要的監(jiān)測范圍；估計主要滑動方向估計主要滑

16、動方向估計主要滑動方向估計主要滑動方向,按滑動方按滑動方按滑動方按滑動方 向及范圍確定測線；向及范圍確定測線；向及范圍確定測線；向及范圍確定測線；選取典型斷面選取典型斷面選取典型斷面選取典型斷面,布置測線；布置測線；布置測線；布置測線；再按測線布置相應監(jiān)測點。再按測線布置相應監(jiān)測點。再按測線布置相應監(jiān)測點。再按測線布置相應監(jiān)測點。二、測點布點原則二、測點布點原則第31頁/共46頁說明：說明：對主滑方向和范圍明確的邊坡，測線可采用十字型布置；測線十字型布置時，深部位移監(jiān)測孔通常布設(shè)在主滑方向上；對主滑方向和范圍不明確的邊坡，放射型布置更適用。測線放射型布置時，在不同方向交叉布置深部位移監(jiān)測孔。第

17、32頁/共46頁2、監(jiān)測網(wǎng)形成:o考慮平面及空間的展布,各個測線按一定規(guī)律形成監(jiān)測網(wǎng)；監(jiān)測網(wǎng)的形成可能是一次也可能分階段形成；監(jiān)測網(wǎng)的形成不但在平面，更重要的是體現(xiàn)在空間上的展布。3、局部加強，加深加密布點:o可能形成的滑動帶；重點監(jiān)測部位和可疑點。第33頁/共46頁 施工的初期爆破階段：1次/1-2天，每次爆破后監(jiān)測1次 施工階段：1-2次/周；(地表及地下位移為主)運營階段：1次/2月，雨季：1次/2月 變形量增大和變形速率加快時：加大監(jiān)測頻次。正常情況下，在爆破階段完成后監(jiān)測以地表及地下位移為主，正常情況下，在爆破階段完成后監(jiān)測以地表及地下位移為主，一般在初測時每日或兩日一次，在施工階段

18、一般在初測時每日或兩日一次，在施工階段3-73-7日一次，在施日一次，在施工完成后進入運營階段，且在變形及變形速率在控制的允許范工完成后進入運營階段，且在變形及變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時一般以每一個水文年為一周期，每兩個月左右監(jiān)測一圍之內(nèi)時一般以每一個水文年為一周期，每兩個月左右監(jiān)測一次，雨季加強到一個月一次次，雨季加強到一個月一次。o三、邊坡工程監(jiān)測周期與頻率第34頁/共46頁8.38.3監(jiān)測實施和監(jiān)測資料匯總及分析監(jiān)測實施和監(jiān)測資料匯總及分析第35頁/共46頁1.地面位移監(jiān)測工作 地面選點及布置；監(jiān)測點制作；量測實施；資料匯總及報表形成；2.地下位移監(jiān)測和滑動面測量 鉆孔；元件埋設(shè)及初

19、始量測；量測實施；資料匯總及報表形成。一一.監(jiān)測工作的實施監(jiān)測工作的實施第36頁/共46頁3.環(huán)境因素監(jiān)測 地下水位長期觀測 降雨量統(tǒng)計 其它,如地溫及地下水渾濁程度和化學組份的變化及流量等 聲波測試 振動測試 其它測試的實施一一.監(jiān)測工作的實施監(jiān)測工作的實施第37頁/共46頁o1.監(jiān)測的報表 監(jiān)測日報表（如表62）；階段性報表（如表63）；監(jiān)測總表（如表64）。二二.監(jiān)測資料匯總及分析監(jiān)測資料匯總及分析第38頁/共46頁第39頁/共46頁o2.相關(guān)圖件 各監(jiān)測項目時程曲線（如圖6-4）；各監(jiān)測項目的速率時程曲線；地表位移變形矢量圖（如圖6-5）和等值線（如圖6-6）；各監(jiān)測項目在各種不同工況

20、和特殊日期變化發(fā)展的形象圖（如圖6-7，圖6-8）第40頁/共46頁第41頁/共46頁3.分析報告 一般分析報告中應含以下內(nèi)容：一般分析報告中應含以下內(nèi)容：一般分析報告中應含以下內(nèi)容：一般分析報告中應含以下內(nèi)容：工程地質(zhì)背景；工程地質(zhì)背景；工程地質(zhì)背景；工程地質(zhì)背景；施工及工程進展情況；施工及工程進展情況；施工及工程進展情況；施工及工程進展情況；監(jiān)測目的、監(jiān)測項目設(shè)計和工作量分布；監(jiān)測目的、監(jiān)測項目設(shè)計和工作量分布；監(jiān)測目的、監(jiān)測項目設(shè)計和工作量分布；監(jiān)測目的、監(jiān)測項目設(shè)計和工作量分布；監(jiān)測周期和頻率；監(jiān)測周期和頻率；監(jiān)測周期和頻率；監(jiān)測周期和頻率；各項資料匯總；各項資料匯總；各項資料匯總；各項資料匯總；曲線判斷及結(jié)論；曲線判斷及結(jié)論；曲線判斷及結(jié)論；曲線判斷及結(jié)論；數(shù)值計算及分析；數(shù)值計算及分析；數(shù)值計算及分析；數(shù)值計算及分析；結(jié)論及建議。結(jié)論及建議。結(jié)論及建議。結(jié)論及建議。第42頁/共46頁8.4 8.4 邊坡滑坡預報邊坡滑坡預報 1滑坡地點的預報 2滑坡體形態(tài)和規(guī)模的預報 3滑體發(fā)生時間的預報 *初始期 *恒速變化期 *加速變化期(速度時間曲線)第43頁/共46頁智利丘基卡瑪塔銅礦位移時間圖智利丘基卡瑪塔銅礦位移時間圖 第44頁/共46頁速度時間曲線圖速度時間曲線圖第45頁/共46頁再 見第46頁/共46頁