边坡的开挖、加固和防护, 是矿山、水利、交通等领域中常涉及的工程项目, 而边坡的稳定性, 是工程技术人员经常关注和研究的课题。目前, 我国对于边坡施工中的监测工作还不够重视, 导致工作被动, 应该在项目开展的初期就着手边坡变形监测工作。
在土木工程各个建设领域中, 通过边坡工程的监测, 可以起到以下作用。
预测预报, 为业主、施工单位及监理提供预报数据, 跟踪和控制施工过程, 合理采用和调整有关施工工艺和步骤, 取得最佳经济效益。
预测和预报滑坡的边界条件、规模滑动方向、发生时间及危害程度, 并及时采取措施, 以尽量避免和减轻灾害损失。
目前, 我国边坡变形监测方法主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等。
简易观测法是通过人工观测边坡中地表裂缝、鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形及地下水位变化、地温变化等现象。
简易观测法对于发生病害的边坡进行观测较为合适, 也可结合仪器监测资料综合分析, 初步判定滑坡体所处的变形阶段及中短期滑动趋势。即使采用先进的仪表观测, 该法仍然是不可缺少的观测方法。
设站观测法是指在充分了解了现场的工程地质背景的基础上, 在边坡上设立变形观测点 (成线状、网络状) , 在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站, 用测量仪器 (经纬仪、水准仪, 测距仪、摄影仪及全站型电子速测仪、GPS接收机等) 定期监测变形区内网点的三维 (X, Y, Z) 位移变化的一种行之有效的监测方法。
常用的大地测量法主要有两方向 (或二方向) 前方交汇法、双边距离交汇法、视准线法, 小角法、测距法及几何水准测量法, 以及精密三角高程测量法等。大地测量法有如下优点: (1) 能确定边坡地表变形范围。 (2) 量程不受限制。 (3) 能观测到边坡坡体的绝对位移量。由于大地测量法具有以上优点, 在边坡工程的地表监测中占主导地位。但大地测量法也受到地形通视条件限制和气象条件的影响, 工作量大, 周期长, 连续观测能力较差。
用GPS卫星发送的导航定位信号进行空间后方交汇测量, 确定地面待测点的三维坐标。将GPS测量法用于边坡工程监测有以下优点: (1) 观测点之间无需通视, 选点方便; (2) 观测不受天气条件的限制, 可以进行全天候的观测; (3) 观测点的三维坐标可以同时测定, 对于运动的观测点还能精确测出它的速度; (4) 在测程大于1 Okm时, 其相对精度可达到5*10-6一1*10-6, 优于精密光电测距仪。此法适用于边坡地表的三维位移监测, 特别适合于地形条件复杂, 起伏大或建筑物密集、通视条件差的边坡监测。
该方法是把近景摄影仪安置在两个不同位置的固定测点上, 同时对边坡范围内观测点摄影构成立体像时, 利用立体坐标仪量测像片上各观测点三维坐标的一种方法。
仪表观测法是指用精密仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜 (沉降) 动态、裂缝相对张、闭沉、错位变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因素进行监测。目前, 监测仪器的类型, 一般可分为位移监测, 地下倾斜监测、地下应力测试和环境监测四大类。
伴随着电子技术及计算机技术的发展, 各种先进的自动遥控监测系统相继问世, 为边坡工程、特别是边坡崩塌和滑坡的自动化连续遥测创造了条件。远距离无线传播是该方法最基本的特点, 由于其自动化程度高, 可全天候连续观测, 故省时、省力和安全, 是当前和今后一个时期滑坡监测发展的方向。
首先应确定主要监测的范围, 在该范围内按监测方案的要求确定主要滑动方向, 按主滑动方向及滑动面范围确定测线, 然后选取典型断面, 布置测线, 再按测线布置相应观测点。对于不同工程的边坡, 一般在布置测点时, 均有所不同。
考虑平面及空间的展开布置, 各个测线按一定规律形成监测网。监测网的形成可一次完成, 也可分阶段按不同时期和不同要求形成。
对关键部位如可能形成滑动带, 重点监测部位和可疑点, 应加强监测工作, 在这些点上加密测点。
对于不同类型、不同阶段的边坡, 根据工程所处的阶段和规模, 以及边坡变形的速率等因素, 边坡变形监测的周期及频率有所不同, 应视具体情况而定。
摘要：边坡的稳定对任何一个工程来讲, 都很重要。本文阐述了边坡变形监测的作用、方法、检测点网的建立等问题。
关键词：边坡变形监测,技术分析,边坡监测技术
[1] 白迪谋, 交通工程测量学, 西南交通大学出版社, 1996年,
[2] 新建铁路工程测量规范, 中华人民共和国铁道部, 1999年,
[3] 徐能生, 吴清海, 工程测量, 科学出版社, 2004年
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