一、邊坡監(jiān)控量測簡介
邊坡穩(wěn)定問題由于受其復(fù)雜的地質(zhì)條件的影響,一直是巖土工程界關(guān)注的焦點(diǎn)問題。 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類的工程活動必然越來越頻繁,規(guī)模也越來越大。同時,由于工程場地的可選余地正在減少,工程設(shè)計在一定程度上將面臨更加復(fù)雜的地質(zhì)條件。 因此,在進(jìn)行邊坡設(shè)計時需要更多的考慮邊坡的地質(zhì)條件對其穩(wěn)定性的影響及其變化趨勢。
長期以來,工程地質(zhì)界、巖土力學(xué)界對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的研究工作,但至今仍難以找到準(zhǔn)確評價的理論和方法。比較有效地處理這類問題的方法,就是理論分析、專家群體經(jīng)驗知識和監(jiān)測控制系統(tǒng)相結(jié)合的綜合集成的理論和方法。
可見邊坡監(jiān)測與反饋分析是邊坡工程中的一個重要環(huán)節(jié)。同時,為了使監(jiān)測與反饋符合巖土工程動態(tài)優(yōu)化設(shè)計和信息化施工的要求,需要建立監(jiān)測信息快速反饋分析技術(shù)
二、邊坡監(jiān)控量測目的
邊坡工程監(jiān)測的主要目的:
(a) 為了保證工程施工和運(yùn)行的安全。
(b) 評價邊坡理論分析結(jié)果和經(jīng)驗判斷成果的依據(jù),是修改設(shè)計和指導(dǎo)施工的客觀標(biāo)準(zhǔn)。
(c) 為工程巖土體力學(xué)參數(shù)的反演分析提供資料。
(d) 為掌握邊坡變形特征和規(guī)律提供資料,指導(dǎo)在邊坡發(fā)生嚴(yán)重變形條件下的應(yīng)急處理。
(e) 為分析巖體結(jié)構(gòu)與邊坡變形破壞的關(guān)系,預(yù)測邊坡變形破壞趨勢,評價邊坡的長期穩(wěn)定性提供條件。
三、邊坡監(jiān)控量測系統(tǒng)的設(shè)計原則
由于監(jiān)測系統(tǒng)對邊坡設(shè)計、施工和運(yùn)行都起著相當(dāng)重要的作用,重要工程的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)通過綜合各種有關(guān)資料和信息進(jìn)行精心設(shè)計。一般要按照以下設(shè)計原則:
(a) 可靠性原則 包括監(jiān)測方法的可靠性和監(jiān)測儀器的可靠性。
(b) 多層次原則 指采用多種監(jiān)測手段以便互相補(bǔ)充和校核;采用地表監(jiān)測和地下監(jiān)測相結(jié)合的立體監(jiān)測。
(c) 以位移為主的監(jiān)測原則 變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測的主要手段,也是變形破壞分析的基本依據(jù)。
(d) 關(guān)鍵部位優(yōu)先原則 分析各種有關(guān)資料,確定監(jiān)測的關(guān)鍵部位和敏感部位等重點(diǎn)部位,并優(yōu)先布置監(jiān)測點(diǎn)。
(e) 整體控制原則 保證監(jiān)測系統(tǒng)對整個邊坡的覆蓋。
(f) 遵照工程需要原則 監(jiān)測系統(tǒng)的布置要充分考慮工程的特點(diǎn)和工程建筑對邊坡的要求。
(g) 方便適用原則 監(jiān)測方法和儀器要便于操作和分析,力求簡單易行。
(h) 經(jīng)濟(jì)合理原則 監(jiān)測系統(tǒng)要考慮信息的豐富性和造價的合理性兩方面的要求
四、建立監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問題
（1） 關(guān)鍵部位和敏感部位的確定
根據(jù)突破理論,巖土體發(fā)生破壞,不可能各個部位都同時發(fā)生,只能從一處或少數(shù)幾處開始發(fā)生點(diǎn)破壞,然后隨著應(yīng)力調(diào)整、強(qiáng)度和外界條件等的變化,或者繼續(xù)發(fā)生逐次破壞,或者轉(zhuǎn)向穩(wěn)定。 因此,優(yōu)先監(jiān)測潛在變形破壞點(diǎn)能提高整個監(jiān)測系統(tǒng)的效率。
突破理論應(yīng)用的關(guān)鍵是確定關(guān)鍵部位和敏感部位,這就需要綜合研究各種信息,包括工程信息、地質(zhì)條件信息、理論分析成果、專家群體經(jīng)驗、施工運(yùn)行中的信息及氣象信息等,分析邊坡各種可能的變形破壞機(jī)理,研究各種變形破壞機(jī)理下的可能的關(guān)鍵部位和敏感部位,最后綜合確定邊坡的關(guān)鍵部位和敏感部位。
工程應(yīng)用表明,由有理論、有經(jīng)驗且熟悉各種信息的人員主持監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計,不僅可以使監(jiān)測系統(tǒng)具有更高的效率,而且還可以節(jié)約大量的監(jiān)測經(jīng)費(fèi)。
（2） 監(jiān)測技術(shù)研究
監(jiān)測系統(tǒng)的功能主要依靠監(jiān)測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的可靠性很大程度上取決于監(jiān)測儀器的可靠性。 所以建立監(jiān)測系統(tǒng)時首先要了解當(dāng)前監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,選擇合適的儀器,必要時可研制適用儀器,提高監(jiān)測技術(shù)水平。
由于巖土工程的地質(zhì)條件和工程條件的復(fù)雜性,為了滿足具體工程的不同要求,人們對監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展極其重視。監(jiān)測儀器種類繁多,從功能上看,監(jiān)測儀器分為位移監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測以及地表水和地下水監(jiān)測。原理上看,分為機(jī)測、電測和光學(xué)測量等類型。從讀數(shù)方法上看,主要有接觸測量、有線遙測和無線遙測三種。
五、案例
案例一、云南大關(guān)邊坡監(jiān)測工程
圖為：邊坡水平位移與豎向位移監(jiān)測及監(jiān)測點(diǎn)云南大關(guān)邊坡監(jiān)測工程
案例二、南充嘉陵區(qū)市政建設(shè)工程監(jiān)測
圖為：邊坡水平位移觀測及監(jiān)測點(diǎn) ，南充嘉陵區(qū)市政建設(shè)工程監(jiān)測
