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邊坡變形監(jiān)測常用的方法以及邊坡變形規(guī)律
更新時間:2023-04-10 09:19
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邊坡變形監(jiān)測對邊坡穩(wěn)定性的判斷、防災(zāi)救災(zāi)對策的制定具有重要價值。邊坡地面變形監(jiān)測方法有:簡易觀測法、設(shè)站觀測法、儀表觀測法以及遠(yuǎn)程觀測法;邊坡地下變形監(jiān)測方法有:測斜法、應(yīng)變測量法、重錘法、時間域反射技術(shù)以及微震監(jiān)測技術(shù)。

邊坡按其成因可分為自然邊坡和人工邊坡,按介質(zhì)成份可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。對于不同的邊坡工程,其成因、組成成份各不相同,地質(zhì)構(gòu)造和地應(yīng)力的分布更是千差萬別,這樣就決定了邊坡監(jiān)測是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它不僅跟監(jiān)測手段的高低與儀器設(shè)備的優(yōu)劣息息相關(guān),也與監(jiān)測技術(shù)人員對巖土體介質(zhì)的了解程度和工程情況的掌握程度密不可分。因而對邊坡進(jìn)行監(jiān)測時,應(yīng)在充分了解工程地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上,選擇相應(yīng)的方法和手段。


邊坡變形規(guī)律

從邊坡變形的角度來劃分,邊坡的狀態(tài)可分為初始蠕變、穩(wěn)定蠕變和加速蠕變?nèi)齻€階段。初始變形階段,變形速率小,變形趨勢不明顯,一般在該階段不一定發(fā)生破壞的征兆,監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計要求精度較高,側(cè)重于長期監(jiān)測。穩(wěn)定蠕變階段,邊坡變形發(fā)展加快,有時變形宏觀可見,坡面或坡頂可能出現(xiàn)張裂縫,坡腳也有可能出現(xiàn)剪切裂縫。此階段位移量開始增大,監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計要求測試敏感部位,量程和精度均要考慮。加速蠕變階段,邊坡變形速率大,變形趨勢明顯,監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計對監(jiān)測儀器的要求可適當(dāng)降低,側(cè)重于短期監(jiān)測。

邊坡變形的監(jiān)測內(nèi)容包括:地面大地變形、地表裂縫、地下深部變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,具體的內(nèi)容選擇應(yīng)根據(jù)邊坡的等級、地質(zhì)條件、加固結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等綜合考慮。

邊坡地表變形監(jiān)測方法

簡易觀測法

簡易觀測法是通過人工觀測邊坡中坍塌、沉降、地面鼓脹、地表裂縫等現(xiàn)象,適用于監(jiān)測發(fā)生病害的邊坡,定期對崩坍、滑坡等宏觀變形跡象進(jìn)行觀測,能夠從宏觀上掌握變形動態(tài)及其發(fā)展趨勢。簡易觀測法結(jié)合其它方法的監(jiān)測結(jié)果,可以大致判定邊坡所處的變形階段并預(yù)測短時期內(nèi)坡體的滑動趨勢。簡易觀測法雖然操作簡單,但對于變形速率較大的邊坡仍然是十分有效的監(jiān)測方法。

設(shè)站觀測法

設(shè)站觀測法是在邊坡上設(shè)立變形觀測點(diǎn),在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀測站,使用測量儀器定期測量變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變化的一種監(jiān)測方法。設(shè)站觀測法包括近景攝影測量、大地測量及GPS測量等。

儀表觀測法

儀表觀測法是利用精密儀表對邊坡地表位移進(jìn)行監(jiān)測,可分為電子儀表觀測法和機(jī)械式儀表觀測法兩類。儀表觀測法能夠避免惡劣環(huán)境損害測試儀表,具有儀器易于攜帶、測量精度高等特點(diǎn),觀測成果資料可靠度高,可用于邊坡變形的中、長期監(jiān)測。

電測法常采用二次儀表觀測,將由電子元件制成的傳感器埋設(shè)于邊坡可能會變形的部位,通過電子儀表接受信號讀數(shù)。該方法技術(shù)比較先進(jìn),監(jiān)測內(nèi)容比機(jī)械式儀表觀測法豐富,儀表靈敏度也更高,但其原理、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。


遠(yuǎn)程自動化監(jiān)測法

隨著計算機(jī)技術(shù)及電子技術(shù)及的快速發(fā)展,各種先進(jìn)的自動遙控監(jiān)測系統(tǒng)紛紛亮相,使得邊坡監(jiān)測尤其是邊坡滑坡、崩塌的自動化連續(xù)遙測成為可能,遠(yuǎn)距離無線傳輸是該方法最基本的特點(diǎn)。該方法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測、自動采集、存儲、打印和顯示觀測數(shù)據(jù),是邊坡崩塌、滑坡監(jiān)測的發(fā)展方向。

儀器設(shè)備的可靠性和長期穩(wěn)定性是遠(yuǎn)程自動化系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。目前,遠(yuǎn)程自動化監(jiān)測設(shè)計主要針對人工邊坡實(shí)施,自然邊坡由于儀器設(shè)備必須長期在惡劣的野外環(huán)境工作,以及人為毀壞等影響因素,其可靠度和穩(wěn)定性尚難以滿足監(jiān)測要求。

邊坡地下變形監(jiān)測方法

邊坡地面變形監(jiān)測是監(jiān)測邊坡整體變形的重要方法,地面位移監(jiān)測具有范圍大、精度高等特點(diǎn),但邊坡坡面變形無法確定邊坡滑動深度,不能了解邊坡巖土體內(nèi)部變形,需要利用地下變形監(jiān)測技術(shù)和手段才能確定。地下變形監(jiān)測方法有:測斜法、應(yīng)變測量法、重錘法和時間域反射技術(shù)等。


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