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边坡监测过程中相关问题研究

2014-10-21张居福

建筑工程技术与设计 2014年32期
关键词:监测技术原则方法

张居福

摘要:边坡检测,主要就是监测边坡岩石是否处在稳定状态,在矿山、水利、交通和建筑等多种建设工程中,都能涉及到边坡工程,真实的反映出了边坡岩石的力学效应,本文根据边坡监测的原则、作用、内容等,找到合理的边坡监测的方法,对提高社会效益和经济效益都有十分重要的意义。

关键词:边坡工程 监测技术 方法 原则

引言:

我国土地资源十分丰富,边坡内部的结构也非常复杂,在边坡工程的开挖、加固、以及防护的过程中,要深入了解地质、地形,通过对地质的勘探、了解后,工程技术人员再进行设计施工处理,保持边坡的稳定状态,防止出现险情。

一、边坡工程监测的作用

边坡工程的检测涉及到我国多种建设领域中,边坡工程监测的作用如下:

1、及时跟踪边坡内部岩石的实际情况,向施工方以及监理提供真实有力的数据,做出合理的施工设计,调整相关的施工工艺,在施工组织人员进行施工时,并根据提供的数据保证边坡的稳定程度,尽可能的避免和减少崩塌、滑坡等情况的发生,对信息化施工的时代,取得最佳的经济效益。

2、通过检测,预测有可能发生位移、变形趋势的地点,通过了解边坡的滑动方向和失稳的方式,并掌握其规律和特征,为相关的部门提供有力的参数信息,对边坡滑动和蠕动及时提供有力的技术依据,减少工程的施工组织人员因缺少数据而造成的损失,为相关的防灾救灾的对策提供了有力的依据。

3、根据监测结果,对已经发生崩塌、滑坡的地区,进行后期的加固处理。所以监测不但是调查、研究崩塌和滑坡,还是在发生崩塌地质灾害时进行防治的重要依据。通过监测之后得到信息,为相关部门提供有力的解决措施。

4、岩土体的特征都有所不同,有的数据通过试验无法直接取得,可以通过实际监测,对有关位移反分析提供有力的数据。

二、边坡监测的目的和特点

1、边坡工程监测的目的

1)及时判断边坡有滑动趋势的范围,观测边坡是否有崩塌的可能性。

2)监测边坡整治,并检验其整治的效果。

3)对新边坡的施工以及老边坡的整治,提供信息,完善施工设计和施工工艺。

4)积累数据,根据力学理论,为边坡滑坡找到解决措施。

2、边坡工程监测的特点:岩土体的性质比较复杂,所以在整个工程建设的过程中随时进行监测,监测的区域较大,并随着边坡的形成,不断改变监测点的位置。

三、边坡工程监测的内容和方法

边坡工程监测主要是了解地质类型和变形机理, 近年,边坡工程监测技术、工具不断更新,由原来的人工简易皮尺工具到现在的仪器监测,又正在向高精度、自动化的远程系统的边坡工程监测技术发展,根据监测后得到的信息,找到坡体滑坡、崩塌等动态变化的规律,预测可能发生的灾害,减少坡体灾害的发生。

1、简易观测法

简易观测法适合观测发生病害的坡体,通过人工观测,对坡体产生的崩塌沉降、地表鼓胀、裂缝等宏观迹象都有进一步的了解,并在有容易崩塌或已经发生坍崩塌的的地方,做上标记,如:①在建筑物上的裂缝处设置水泥砂浆片,简易的贴纸片和玻璃条。②在比较陡峭的山坡或者岩石的裂缝处,用红漆涂抹在表面上,方便观测者确定观测位置。③在陡壁的弱夹层处,加一个观测标桩,方便监测。观测建筑物在不同时间、不同气温等条件下,裂缝的规模、形态、深度、长度、宽度以及开裂延伸的方向有什么变化,把裂缝的异常现象,记录在案,根据其发展趋势,分析是哪个时期的滑动,这是监测坡体变形不可或缺的观测方法。

2、设站观测法

设站观测法首先要了解工程区地质背景的情况后才可以用,把坡体划分成线状或者网格状的区域,固定的观测点(这个点不能在变形区的影响范围之内),用多种测量方法和精密的仪器,在不同的时间进行观测。

1)大地测量法

常用的大地测量法有很多,如:两方或三方前方交合法、视准线法、精密三角高程测量法等。并利用精准的仪器,进行测量,其优点如下:

①能准确检测到地表变形的范围。在边坡工程地面变形监测的初期,首先要确定变形的范围,然而在这个时期,正是监测的重点部位难以确定的时期,将没有变形的地方埋设了仪器,而不稳定的地方反而没有埋设仪器,这就需要采用大地测量法,这种方法监测的范围比较广泛,有效的找到变形区并进行重点监测。

②量程不受限制。大地测量法是设站观测,不受里程的限制,解决了埋设仪器受到里程的限制的问题,把边坡变形的全过程,都记录下来,在边坡监测的过程中不会发生中断的问题。

③能观测到边坡的绝对位移量。观测边坡地表的位移量,先确定一个不懂的参照物为测站点,掌握其位移量。

大地测量法的优点有很多并与计算机技术结合在一起,在监测中占据重要地位也受到监测人员的高度重视。

2)GPS测量法

GPS测量法是利用GPS在空间进行定位,找到边坡检测的地点,GPS测量法具有方便、快捷、准确的特点,发展的速度很快,随着性能的不断提高得到人们的广泛应用,并且不受天气的影响,还能同时精准的找出边坡监测点的三维坐标,逐渐走向使用阶段。

3)近景摄影法

把近景摄影仪安装在两个不同的固定监测点上,根据拍摄的图片,不仅可以随时进行比较,还可以监测滑坡是处于变速还是剧变的阶段,满足人们的监测要求。

3、仪表观测法

仪表观测法主要就是运用精密的仪器进行边坡工程监测,对于不用的监测类型,使用的仪器也有所不同,对于变形量较小的边坡监测应该用精度高的短程仪表,而相对于滑坡、剧变等应该用量测范围可调的仪器。

4、远程检测法

随着电子计算机技术时代的到来,研设出一种省时、省力又安全的自动遥控监测系统,该系统远程无线全天候监测,自动采集滑坡、崩塌的观测数据,为连续遥测创造了有利的条件。

四、监测方案

1、监测设计的原则

根据监测工程的背景不同,遵循以下原则:

1)深入了解工程地质以及岩体的特质,确定边坡滑动的深度、方向与范围。

2)首选测试精度高的光学机械设备,提高测试成果的可靠程度。

3)从经济的角度出发,但不能影响正常使用和施工。

根据不同的监测方法选择适合的仪器,优化组合、相互补充,取得最理想的监测效果。

2、测点布置的原则

1)测线布置

先确定监测的范围布置测线,再按测线布置的相应位置,找到观测点,不同的工程背景的布置测点也有所不同,变形范围明确的边坡,采用十字形布置,而变形范围不够明确的边坡,采用放射线交叉布置,不但经济合理而且还能满足边坡监测有限的工作量要求。

2)监测网的形成

监测网主要是按规律在空间上展开布置,其完成分阶段,按照不同的要求,分一次完成还是多次完成。

3)局部加强

对于发生滑动现象的可能性较大的地区,应该加强监测点的工作,多安设几个观测点,及时调整监测方案,采用合理的监测法,使边坡监测系统完善、合理,时刻掌握其发展趋势和变化形态,预防坡体滑坡、崩塌的发生,提高稳定性。

3、边坡工程的监测周期与频率

边坡工程的监测周期与频率会根据工程所处的时间、阶段、类型的不同而有所不同,应时刻观察边坡的变形量和变形速率,注意变形值。

结语:

我国地质特殊,岩石的种类颇多,边坡内部岩土也具有一定的复杂性,这就需要施工人员对边坡岩体特质具有一定的了解,通过了解设计出有效的施工方案,根据施工原则,调整施工工艺,找到正确的施工方法,减少滑坡、坍塌等灾难情况的发生,为交通事业做出巨大的贡献。

參考文献:

【1】梁全辉 边坡监测技术浅谈[J] 科技之友 2008(05)

【2】张东明 边坡监测技术浅谈与数据处理方法的研究 [J] 科技技术与工程 2010(08)

【3】曹华锋 边坡工程监测理论与技术基础初步研究[J] 工程力学研究所 2007(12)

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