一、边坡监控量测简介
边坡稳定问题由于受其复杂的地质条件的影响,一直是岩土工程界关注的焦点问题。 随着国民经济的快速发展,人类的工程活动必然越来越频繁,规模也越来越大。同时,由于工程场地的可选余地正在减少,工程设计在一定程度上将面临更加复杂的地质条件。 因此,在进行边坡设计时需要更多的考虑边坡的地质条件对其稳定性的影响及其变化趋势。
长期以来,工程地质界、岩土力学界对边坡稳定性进行了大量的研究工作,但至今仍难以找到准确评价的理论和方法。比较有效地处理这类问题的方法,就是理论分析、专家群体经验知识和监测控制系统相结合的综合集成的理论和方法。
可见边坡监测与反馈分析是边坡工程中的一个重要环节。同时,为了使监测与反馈符合岩土工程动态优化设计和信息化施工的要求,需要建立监测信息快速反馈分析技术
二、边坡监控量测目的
边坡工程监测的主要目的:
(a) 为了保证工程施工和运行的安全。
(b) 评价边坡理论分析结果和经验判断成果的依据,是修改设计和指导施工的客观标准。
(c) 为工程岩土体力学参数的反演分析提供资料。
(d) 为掌握边坡变形特征和规律提供资料,指导在边坡发生严重变形条件下的应急处理。
(e) 为分析岩体结构与边坡变形破坏的关系,预测边坡变形破坏趋势,评价边坡的长期稳定性提供条件。
三、边坡监控量测系统的设计原则
由于监测系统对边坡设计、施工和运行都起着相当重要的作用,重要工程的监测系统应当通过综合各种有关资料和信息进行精心设计。一般要按照以下设计原则:
(a) 可靠性原则 包括监测方法的可靠性和监测仪器的可靠性。
(b) 多层次原则 指采用多种监测手段以便互相补充和校核;采用地表监测和地下监测相结合的立体监测。
(c) 以位移为主的监测原则 变形监测是边坡监测的主要手段,也是变形破坏分析的基本依据。
(d) 关键部位优先原则 分析各种有关资料,确定监测的关键部位和敏感部位等重点部位,并优先布置监测点。
(e) 整体控制原则 保证监测系统对整个边坡的覆盖。
(f) 遵照工程需要原则 监测系统的布置要充分考虑工程的特点和工程建筑对边坡的要求。
(g) 方便适用原则 监测方法和仪器要便于操作和分析,力求简单易行。
(h) 经济合理原则 监测系统要考虑信息的丰富性和造价的合理性两方面的要求
四、建立监测系统的关键技术问题
(1) 关键部位和敏感部位的确定
根据突破理论,岩土体发生破坏,不可能各个部位都同时发生,只能从一处或少数几处开始发生点破坏,然后随着应力调整、强度和外界条件等的变化,或者继续发生逐次破坏,或者转向稳定。 因此,优先监测潜在变形破坏点能提高整个监测系统的效率。
突破理论应用的关键是确定关键部位和敏感部位,这就需要综合研究各种信息,包括工程信息、地质条件信息、理论分析成果、专家群体经验、施工运行中的信息及气象信息等,分析边坡各种可能的变形破坏机理,研究各种变形破坏机理下的可能的关键部位和敏感部位,最后综合确定边坡的关键部位和敏感部位。
工程应用表明,由有理论、有经验且熟悉各种信息的人员主持监测系统的设计,不仅可以使监测系统具有更高的效率,而且还可以节约大量的监测经费。
(2) 监测技术研究
监测系统的功能主要依靠监测技术来实现。系统的可靠性很大程度上取决于监测仪器的可靠性。 所以建立监测系统时首先要了解当前监测技术的发展状况,选择合适的仪器,必要时可研制适用仪器,提高监测技术水平。
由于岩土工程的地质条件和工程条件的复杂性,为了满足具体工程的不同要求,人们对监测技术的发展极其重视。监测仪器种类繁多,从功能上看,监测仪器分为位移监测、动态监测、应力监测以及地表水和地下水监测。原理上看,分为机测、电测和光学测量等类型。从读数方法上看,主要有接触测量、有线遥测和无线遥测三种。
五、案例
案例一、云南大关边坡监测工程
图为:边坡水平位移与竖向位移监测及监测点云南大关边坡监测工程
案例二、南充嘉陵区市政建设工程监测
图为:边坡水平位移观测及监测点 ,南充嘉陵区市政建设工程监测