论岩土工程监测技术的发展及其应用综述
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岩土工程测试技术的应用及发展前景分析摘要:岩土工程作为土木工程的重要分支,其主要任务是针对土体和岩石等地质物质的力学性质和变形规律,进行科学的分析、论证和预测,以确定对应工程的可行性和稳定性,保障工程的设计、施工和运营的安全性。
而岩土工程测试技术则是为了更加准确和全面地了解土体和岩石的力学性质、稳定性等参数,以便更好地指导岩土工程的设计、施工和运营。
通过科学仪器和设备的使用,可以对工程场地进行地质勘探和土壤、岩石的试验,如土壤密度、抗压强度、剪切强度等各种参数的测试,以及对地下水水位、地震和变形等因素进行监测和预警,为岩土工程的安全运营提供支持和保障。
关键词:岩土工程;测试技术;应用;发展前景1岩土工程测试技术的概念岩土工程测试技术是指在岩土工程领域中,使用各种测试方法和仪器对工程场地、地质体和土体等进行测试、监测和评估的技术和方法。
岩土工程测试技术包括很多方面,如地质勘探、岩土试验、土体力学性质测试、地下水位监测、地震监测、变形监测等。
岩土工程测试技术的目的是为了获得更准确的地质和土体信息,评估工程场地的稳定性、安全性和可行性,指导岩土工程设计和建设,以及保障工程施工质量和安全。
岩土工程测试技术在现代岩土工程领域中具有十分重要的作用,是岩土工程领域中必不可少的技术手段之一。
2岩土工程测试技术的应用2.1室内试验技术的应用与发展前景室内试验技术在岩土工程中的应用非常广泛,其测试结果可以为岩土工程设计和施工提供重要的指导和支持。
室内试验技术可通过测量岩土材料的物理性质、力学性质和水文学性质等指标确定其性质参数,如通过密度试验、抗压试验、拉伸试验等方法测定土体和岩石的力学参数。
通过室内试验还可以对不同的岩土材料进行分类和评估,以及研究不同岩土材料的物理和力学特性。
此外,室内试验技术还可以为岩土工程施工提供指导,例如通过压缩试验等测试方法了解土体在施工过程中的压缩性能,从而控制施工质量。
通过室内试验还可以模拟实际工程条件对岩土材料的力学行为进行研究,如进行岩土模型试验,从而更好的了解岩土材料在不同条件下的特性和行为规律。
浅谈监测技术在岩土工程施工中应用摘要:在岩土工程中基坑施工监测工作进行时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的基坑采取支护措施,并对当前深基坑岩土工程的监测特点进行了分析。
关键词:岩土工程;深基坑;施工监测随着高层建筑的兴起与地下空间开发力度的加大,深基坑工程的施工也越来越多。
基坑工程的不断加深,对周边环境保护的要求也不断提高。
对于深基坑工程的施工的复杂性和不确定性,岩土工程量测已成为深基坑施工中必不可少的手段,它提供了使潜在破坏活动达到最小的一种方法,有些还必须突破传统意义上对深基坑的技术处理,为此,需要更多的手段、方法及理论来支撑。
一、深基坑岩土工程施工测量的特点1.1时效特性基坑检测与普通工程测量不同,有明显的时间效应。
基坑的施工测量通常要紧密配合降水和开挖,有鲜明的时间性。
测量的结果是随时间动态变化的,实时数据相比较一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都不同,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期(例如夏天雨季),可能每天需进行数次。
基坑监测的时效特性要求具备应急方案和采集数据快、全天候工作能力的设备,以及适应夜晚、大雾、大风天气等严酷的环境条件。
1.2高精度特性一般施工测量中误差通常控制在数毫米,例如建筑物高度在6Om以下时测站上测定的高差误差限值为2.5mm,然而正常基坑施工中的要求环境变形速率在0.Imm/d以下。
如果在这样的变形精度下,常用的测量方法和仪器都不能胜任,因此基坑施工中的测量要使用区别于普通测量采用一些特殊的高精度仪器。
1.3等精度特性基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。
由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。
例如,一般水准测量要求前后视距相等,以清除大气折光、地球曲率、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差。
但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。
这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。
岩土工程测量技术的发展与应用岩土工程是土木工程领域的一个重要分支,它主要研究地球表面的各种岩土体在工程施工过程中的力学性质和变形特性。
而测量技术则是岩土工程中不可或缺的一项基础工作。
本文将从发展历程、技术应用以及未来展望等方面,探讨岩土工程测量技术的发展与应用。
一、发展历程岩土工程测量技术的发展可以追溯到古代文明时期,当时的测量手段主要依靠人工测量和简单的工具,如木尺、水平仪等。
随着科学技术的进步,测量技术也逐渐得到了发展。
19世纪末,光学测量技术的出现,为岩土工程测量带来了革命性的进步。
直线测量仪、水准仪等光学仪器的应用,大大提高了测量的精度和效率。
二、技术应用1. 岩土工程勘测岩土工程的勘测是测量技术的主要应用领域之一。
在项目规划阶段,测量技术可用于测量土地的形状、地势、地形等信息,为工程设计和施工提供依据。
例如,通过激光扫描测量可对地表进行高精度的三维测量,获得地物的详细形状和地貌特征,以及地下水位等信息。
2. 地质灾害监测岩土工程中的地质灾害是一项重要的研究内容。
测量技术在地质灾害监测中发挥关键作用。
通过建立多参数自动监测网络,可以实时监测地质灾害的发生,及时采取应对措施。
例如,采用位移监测仪器可以对滑坡、地震等地质灾害进行监测和预警,提高防灾减灾能力。
3. 地下工程施工监测地下工程是岩土工程中的重要组成部分,如地铁、隧道等。
在地下工程施工中,需要进行高精度的测量以确保施工的质量和安全。
测量技术在地下工程施工监测中起到关键作用。
例如,通过全站仪等仪器对施工过程中的坐标、方位等参数进行精确测量,以确保地下工程的精度和合格。
三、未来展望岩土工程测量技术在科技的推动下,将迎来更广阔的应用前景。
随着激光雷达、卫星定位技术等的不断发展,测量精度将进一步提高,测量结果也将更加准确可靠。
此外,人工智能、大数据等新技术的应用,将使岩土工程测量技术具备更强的自动化和智能化能力,大大提高工作效率。
综上所述,岩土工程测量技术在工程领域中具有重要的地位和作用。
岩土工程勘探技术综述岩土工程勘探技术是指通过一系列的方法和手段对土壤和岩石进行详细调查和分析,以了解其物理力学性质、工程特性和存在的问题,为工程设计和施工提供科学依据。
本文将对岩土工程勘探技术进行综述,并介绍其主要方法和应用。
一、地质勘探方法地质勘探是岩土工程勘探的基础,主要包括地质物探、地质钻探和地质测量等方法。
地质物探利用电磁波、地震波、重力和磁力等物理现象对地下地质进行探测,获得地下构造和基岩状况的信息。
地质钻探通过钻孔获取岩土样品,进行室内试验分析,以获得地质层位、土壤性质和岩石强度等参数。
地质测量则利用测量仪器对地形地貌进行测量和记录,绘制地形剖面图和地质填图,为后续工程设计提供依据。
二、土壤力学勘探方法土壤力学勘探是岩土工程中最常用的勘探方法,其主要目的是了解土壤的性质、工程特性和变形规律。
常用的土壤力学勘探方法包括标贯试验、静力触探试验、扩孔试验和压缩试验等。
标贯试验主要通过驱动试验棒向土层中插入,并记录推入的阻力和击数,以评估土壤的承载力和压密性。
静力触探试验则是通过向试验棒施加垂直静载荷,并记录钻杆下降深度和响应力,以获得土层的物理性质和承载力。
扩孔试验则是通过扩大地下钻孔的直径,并记录施加的扩孔力和沉降量,以评估土壤的抗剪强度和变形特性。
压缩试验主要通过施加不同应力水平,并记录土层的变形量和应力响应,以评估土壤的压缩性和固结特性。
三、岩石力学勘探方法岩石力学勘探是针对研究岩石特性和岩体稳定性的技术手段,常用的方法包括钻孔取芯、岩石力学试验和地下探测等。
钻孔取芯是通过钻孔获取岩芯样品,并进行室内试验和分析,以获得岩石的物理力学参数和岩体结构。
岩石力学试验包括抗压、抗剪和抗拉试验等,通过施加不同载荷并记录岩石的应变和应力,以评估岩石的强度和变形特性。
地下探测方法主要包括岩体声波测井、地震勘探和地质雷达等,通过测量地下波的传播速度和反射强度,以获取岩体的结构和裂隙情况。
四、岩土工程勘探技术应用岩土工程勘探技术在基础工程、地下工程和岩土工程设计中应用广泛。
岩土工程测试与检测技术的应用摘要:岩土工程测试与检测技术是在岩土工程领域中应用广泛的关键技术之一。
本文对岩土工程测试与检测技术的应用进行了探讨与总结。
首先,介绍了岩土工程测试与检测技术的概念及其重要性。
随后,列举了常见的岩土工程测试与检测技术方法,包括岩土体力学测试、地质勘探技术和现场监测技术等。
接着,分析了岩土工程测试与检测技术在岩土工程设计、施工和运营维护等方面的应用。
最后,对岩土工程测试与检测技术的发展趋势进行了展望,指出了未来该领域的研究方向与挑战。
关键词:岩土工程;水利工程;测试与检测技术引言:岩土工程测试与检测技术是岩土工程领域的重要组成部分,它在岩土工程项目的各个阶段起着至关重要的作用。
通过测试与检测技术,可以评估岩土体工程性质和地质特征,提供科学的数据支持和决策依据,确保岩土工程的安全可靠。
随着岩土工程技术的不断发展和进步,测试与检测技术也得到了更加广泛和深入的应用,为岩土工程领域的科学研究和工程实践带来了重要的推动力。
1岩土工程的特点1.1区域性岩土工程的特点之一是区域性。
这意味着岩土工程的设计和施工需要根据具体地理环境进行调整和优化。
不同地区的土壤和岩石类型、地下水位、地震活动等因素会影响岩土工程的性质和挑战。
因此,岩土工程师必须对所在地区的地质和地貌情况有深入的了解,以便针对具体情况做出合理的决策和设计。
1.2复杂性岩土工程具有复杂性。
土壤和岩石的物理性质和力学行为相对复杂,受多种因素的综合影响。
例如,土壤的颗粒组成、含水量、孔隙结构、压实度等会影响它的强度、可塑性和渗透性等特性。
同时,土壤和岩石还受到外部荷载、温度变化、水文循环等环境因素的作用,使其行为更加难以准确预测和模拟。
因此,在岩土工程中,需要运用科学的方法和创新的技术来解决复杂性所带来的挑战。
1.3风险性岩土工程具有一定的风险性。
由于土壤和岩石的复杂性,工程结构在长期使用和受力过程中可能遭受各种不确定因素的影响,包括围岩的破坏、地基沉降、滑坡和泥石流等地质灾害。
论述岩土工程测试与检测技术的主要内容及其应用摘要:随着我国经济的快速发展,我国的建筑行业也得到了长足的发展,同时对建筑施工质量也提出了更高的要求,传统的施工技术已经不能满足现代施工工程的需要。
这就要求建筑施工企业以科学的施工管理和先进的施工技术来提高工程的建设质量。
建筑工程中较为基础之一是岩土工程,岩土工程的施工工程质量好坏会直接的影响到工程整体质量。
因此,施工企业应该积极的采用现代岩土工程施工技术,来将工程施工质量有效地提高上去,如此还可以将施工企业的技术水平间接的提升上去,在提高施工质量的同时也提高了施工企业的经济效益,未施工企业带来了良好的经济利益。
本文将简要论述岩土工程测试与检测技术的主要内容及其应用。
关键词:岩土工程,工程测试,检测技术,主要内容,应用;测试工作是岩土工程中非常重要的一个内容,通过测试和检测技术的应用,能够最大限度的保证工程质量和施工安全,提高工程效益。
在具体的工程施工中,需要广泛的运用到岩土测试技术,这样能够让相关工作人员得到岩土上下结构的基本情况,对于工程的建筑过程能够实现全面掌握,从而提高建筑物质量。
1.岩土工程施工的特点1.1岩土工程的操作的区域性特点所谓的区域性,也就说岩土工程中应用的测试技术会因为工程施工的区域不同而产生不同的应用效果。
鉴于不同地区的自然条件都不尽相同,工程中的岩土性质也会有很大的差异,由于土质的理化参数的不同也就给岩土工程的测试技术提出了更高的要求。
测试技术的一些指标也就更加严格,同时还对于土质中的剪切强度评估、工程采取的工艺条件、具体施工设计参数等也都会有一定的差异和不同,需要特别注意。
1.2岩土工程施工的隐蔽性特点岩土工程中诸如:对于地基的处理工作、桩基设计和施工以及地下防护措施等工程施工都属于隐蔽性工程的范畴。
由于这些位置较为隐蔽,即使在发现问题的情况下处理的难度也是很大,这就给工程造成很大的问题。
所以这类岩土工程中的隐蔽性施工过程最好采用一系列的连续跟踪检测技术,从而实现全程的监护,确保不会因为岩土处理和测试过程不严谨而出现的质量方面的问题1.3岩土工程测试的不确定性特点所谓的岩土工程测试的不确定性主要是因为我国地域辽阔,不同的地方岩土工程测试结果千差万别,同时在岩土工程建设中还需要考虑当地的天气水文条件,有时候可能会对岩土的性质产生重要的影响。
岩土工程中的测绘技术应用介绍岩土工程是土木工程领域的一个重要分支,它主要涉及土体和岩体的力学性质、工程地质灾害防治等内容。
而在岩土工程的实践中,测绘技术起着至关重要的作用。
本文将介绍岩土工程中测绘技术的应用。
一、岩土工程中的地形测量地形测量是岩土工程中最基础的测绘技术之一。
通过对工程场地周边地形的测量,可以了解到地势起伏、地表覆盖物、水文地质等详细信息。
这对于岩土工程师来说至关重要,因为地形的复杂性往往会直接影响到土体力学性质和岩石的稳定性。
地形测量可以通过全站仪、激光测距仪等设备进行,以获得高精度的地形数据。
二、岩土工程中的变形监测在岩土工程中,土体和岩石的变形是一个重要的研究对象。
为了掌握变形的情况,需要进行定期的监测。
现代测绘技术使得变形监测变得更加简便高效。
例如,利用全站仪可以实时监测点位坐标的变化,进而计算出各个点位的位移和形变量。
这对于及时发现潜在的变形问题,采取相应的措施非常重要。
三、岩土工程中的地下管线探测地下管线探测是岩土工程中的一项重要任务。
在开展岩土工程施工前,需要对施工区域内的地下管线进行详细的勘测,以避免管线损坏导致的工程事故。
现代测绘技术提供了多种地下管线探测方法,如地理雷达、地雷仪等。
这些设备可以非破坏性地获得地下管线的位置和深度信息,为工程施工提供了重要的指导。
四、岩土工程中的岩石勘探在进行岩土工程设计时,岩石的力学性质是一个重要的参数。
通过岩石勘探,可以获得岩石的抗压强度、弹性模量等信息,进而为工程设计提供依据。
测绘技术在岩石勘探中发挥着关键作用。
例如,利用地震勘探技术可以快速获取岩石的声速、波阻抗等信息,从而判断岩石的质量和孔隙结构。
五、岩土工程中的土壤湿度测量土壤湿度是岩土工程中的另一个重要参数。
一方面,过高或过低的土壤湿度可能会导致土体的流动性增加或减小,进而影响到工程的稳定性。
另一方面,土壤湿度也与土壤的可渗透性、孔隙结构等有关。
现代测绘技术使得土壤湿度的测量变得更加简单和准确。
岩土工程中测量技术的应用与挑战岩土工程是土木工程中重要的一个分支领域,主要研究土体力学性质和地下水流动特性以及它们对工程结构的影响。
在岩土工程中,测量技术的应用至关重要,它可以提供关键的地质、地下水和土壤参数,为工程设计和施工过程提供准确的数据支持。
然而,在实际的工程应用中,测量技术也面临着许多挑战。
本文将探讨岩土工程中测量技术的应用与挑战。
一、地质测量技术在岩土工程中的应用地质测量技术是岩土工程中最基础也是最重要的一种测量技术。
它主要通过野外地质勘查和室内地质分析来获取工程所处地质环境的信息。
地质测量技术可以揭示地下土体的特性,如土层厚度、岩性、地下水位和地下水流动方向等。
这对于岩土工程设计非常重要,可以帮助工程师更好地了解地下土体的工程行为,减少工程风险。
同时,地质测量技术还可以用于预测地质灾害,如地震、滑坡和泥石流等。
通过对地质断层的勘测和地质变形的监测,可以及时预警和采取相应的防护措施,减少地质灾害的危害。
然而,在地质测量技术的应用中也存在一些挑战。
例如,地质勘查过程中可能面临地下土层复杂、岩石破碎等问题,这给地质测量带来了一定的困难。
因此,需要结合其他测量技术,如地质雷达和地震勘测等,以提高地质测量的准确性和可靠性。
二、地下水测量技术在岩土工程中的应用地下水测量技术是岩土工程中另一种重要的测量技术。
它主要通过井下水位观测和地下水流动监测来获取与水相关的参数,如水位、水压和水质等。
地下水测量技术可以帮助工程师了解地下水的水文特征,对于地下结构的设计和施工有重要影响。
地下水测量技术的应用范围非常广泛,可以用于井下水位观测、地下水位监测和地下水流动模拟等。
例如,在地下隧道工程中,地下水测量技术可以帮助工程师预测地下水位的变化、评估隧道排水系统的效果,并及时采取相应的措施以保证施工安全。
然而,地下水测量技术的应用也面临着一些挑战。
首先,地下水流动具有一定的难以预测性和非线性特征,因此需要采用高精度的测量设备和先进的数据处理方法。
岩土工程监测技术的发展及其应用1.前言近年来,随着我国基础建设的日益扩大,人们对岩土工程构筑物逐渐有了更高的安全要求。
随着人类岩土工程监测技术的日趋成熟,其在基础建筑甚至地灾评价预测等方面也作出越来越大的贡献。
本文在论述岩土工程监测技术发展及应用状况的基础上,结合各个学者提的一些关于岩土工程监测技术的新理论,较系统建的进行总结概括,以便后来读者查阅。
2. 岩土工程监测技术发展及应用状况自50年代末期以来,现代科技成就,特别是电子技术和计算技术的成就被引用到岩土工程中来,极大地推动了勘察测试技术和岩土构筑物以及地基设计理论与方法的进展(魏道垛,孙福, 1998)。
作为岩土工程重要内容的岩土工程监测技术(包括监测手段、方法与工具)的发展与进步,加速了信息化施工的推行,反过来又迅速提高了人们对岩土设计方法和理论的认识。
岩土工程设计原则正从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态(或建筑物功能极限状态)控制发展。
目前,有一部分内容正努力试行着向新的概率极限状态(可靠性设计方法) 控制展。
我国岩土工程技术新进步的一个重要(在某种意义上可能是最重要的) 表现是岩土工程信息化作业(融施工、监测和设计于一体的施工方法)的运行。
信息化施工原理和环境效应问题被人们所注意、关心,以致被接受并付诸行动。
这不仅是岩土工程技术本身的进步,更是工程界直至社会方面在岩土工程总体意识上的更新、进步和发展,已日益表现在着力于岩土工程各类行为信息的监测、反馈、监控及其信息数据的及时处理和技术与管理措施的及时更新等。
岩土工程监测技术的进步和发展,则是岩土工程信息化得以实施的强有力的物质基础和技术保障。
横览中外,岩土工程监测技术的进步和发展具体表现在以下二个方面:一是监测方法及机具本身的进步。
现代物理,特别是电子技术的成就,已广泛应用于新型监测仪表器具中,如各种材料不同形式的收敛计、多点位移计、应力计、压力盒、远视沉降仪、各类孔压计及测斜仪等的设计与制作,优化了仪表结构性能, 提高了精度和稳定性; 二是监测内容的不断扩大与完整。
岩土工程中的工作面监测技术岩土工程是工程建设领域中的一个重要分支,它涉及到土壤、岩石和地下水等自然环境的力学性质和工程行为。
为了确保工程的安全可靠,工作面监测技术在岩土工程中扮演着至关重要的角色。
一、工作面监测技术的作用工作面监测技术是指在岩土工程施工过程中,对工作面进行实时监测、数据采集和分析的技术手段。
它的作用主要体现在以下几个方面:1. 安全性评估:通过监测工作面的变形、位移等指标,可以实时评估工程的安全风险,及时采取相应的措施保障人员和设备的安全。
2. 施工效率提升:工作面监测技术可以帮助施工人员了解工程进度和施工质量等情况,及时调整施工方法和策略,提高施工效率。
3. 测量精度提高:传统的测量方法往往需要投入大量的人力和时间,而工作面监测技术可以实现自动化和实时化,提高测量精度和效率。
二、工作面监测技术的应用1. 岩土体变形监测:在岩土工程中,土体和岩石的变形是一项重要的监测内容。
常用的监测方法包括测斜仪、应变计等。
通过对变形数据的采集和分析,可以了解岩土体的力学性质和稳定性,为工程设计和工况评估提供依据。
2. 岩土体位移监测:岩土体位移是岩土工程中常见的问题,常用的监测方法包括全站仪、千分尺等。
通过对位移数据的监测和分析,可以评估岩土体的稳定性,判断是否存在滑动、沉降等问题,及时采取补救措施。
3. 地下水位监测:在岩土工程中,地下水位的变化对工程的稳定性有着重要影响。
通过地下水位的监测,可以了解岩土体的液体压力分布和渗流规律,为工程的排水设计和防水措施提供参考。
4. 失稳预警监测:在岩土工程中,地质条件复杂和变化剧烈的地区,岩土体的失稳是一项严重的风险。
通过工作面监测技术,可以对岩土体的变形、位移等指标进行实时监测,并利用预警系统进行自动化预警,提高岩土体失稳的识别和预防能力。
三、工作面监测技术的挑战与发展方向随着岩土工程的发展和需求的增加,工作面监测技术也面临着一些挑战。
其中主要包括以下几个方面:1. 监测设备的更新换代:随着科技的不断发展,监测设备的功能和精度不断提高。
论岩土工程监测技术的发展及其应用综述
1.前言
近年来,随着我国基础建设的日益扩大,人们对岩土工程构筑物逐渐有了更高的安全要求。
随着人类岩土工程监测技术的日趋成熟,其在基础建筑甚至地灾评价预测等方面也作出越来越大的贡献。
本文在论述岩土工程监测技术发展及应用状况的基础上,结合各个学者提的一些关于岩土工程监测技术的新理论,较系统建的进行总结概括,以便后来读者查阅。
2. 岩土工程监测技术发展及应用状况
自50年代末期以来,现代科技成就,特别是电子技术和计算技术的成就被引
用到岩土工程中来,极大地推动了勘察测试技术和岩土构筑物以及地基设计理论
与方法的进展(魏道垛,孙福, 1998)。
作为岩土工程重要内容的岩土工程监测技术(包括监测手段、方法与工具)的发展与进步,加速了信息化施工的推行,反过来又迅速提高了人们对岩土设计方法和理论的认识。
岩土工程设计原则正从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态(或建筑物
功能极限状态)控制发展。
目前,有一部分内容正努力试行着向新的概率极限状态(可靠性设计方法) 控制展。
我国岩土工程技术新进步的一个重要(在某种意义上可能是最重要的) 表现
是岩土工程信息化作业(融施工、监测和设计于一体的施工方法)的运行。
信息化施工原理和环境效应问题被人们所注意、关心,以致被接受并付诸行动。
这不仅是岩土工程技术本身的进步,更是工程界直至社会方面在岩土工程总体意识上的
更新、进步和发展,已日益表现在着力于岩土工程各类行为信息的监测、反馈、
监控及其信息数据的及时处理和技术与管理措施的及时更新等。
岩土工程监测技术的进步和发展,则是岩土工程信息化得以实施的强有力的物质基础和技术保障。
横览中外,岩土工程监测技术的进步和发展具体表现在以下二个方面:一是
监测方法及机具本身的进步。
现代物理,特别是电子技术的成就,已广泛应用于新型监测仪表器具中,如各种材料不同形式的收敛计、多点位移计、应力计、压力盒、远视沉降仪、各类孔压计及测斜仪等的设计与制作,优化了仪表结构性能, 提高了精度和稳定性; 二是监测内容的不断扩大与完整。
分析方法的不断提高,岩土体
竖向变形和侧向位移、岩土中初始应力及二次应力、土体侧向压力、基础结构内力、接触面应力、空隙水压力以及施工环境诸因素和对象的反应监控等都能较全面地得到实施。
前者为后者的实施提供了技术手段保证,而后者又促进了前者的技术更新与改进。
监测用于施工,保证和控制了施工质量,防止了事故(特别是灾难性事故)的发生,保证了环境安全,使岩土工程设计施工整体水平提到新的高度。
但是,我们必须看到,目前岩土工程监测及应用方面还存在着一些问题,主要表现以下几点: ①监测仪表器具本身,在线性、稳定性、重复性、响应特性及操作性方面还存在不少问题。
②监测信息的采集对基础地质信息重视不够,信息处理的新技术、新方法有待进一步的研究和发展。
③在一些工程项目中,虽然重视了岩土程监测工作,但岩土工程信息却没有得到充分的应用。
在许多工程中,岩土工程监测信息真正得到实际应用的不多,用以现场、指导生产、解决实际问题的则更少。
3. 我国岩土工程监测技术信息管理的现状与不足
随着西部大开发战略的实施,国家许多大型水电站工程如溪洛渡、龙滩、大岗山、瀑布沟、锦屏等陆续开工建设,这些电站的挡水坝所依托的边坡高度越来越高、规模越来越大,地质条件越来越复杂。
为保证复杂岩体高边坡的安全与稳定,水电边坡工程必须在施工和运行过程中进行安全监测,以保证能将边坡变形、渗流渗压、支护应力等一系列监测信息及时反馈给设计人员,达到调整和优化设计方案、保证边坡稳定与安全运行的目的。
水电边坡工程监测仪器种类繁杂,数量众多,监测数据量庞大且监测资料系列较长,面对海量的边坡监测信息和数据,目前大部分水电边坡仍主要依靠人工进行监测信息管理和数据计算分析处理,因而劳动强度大,效率低,人为影响因素较多,数据分析因人为因素造成的错误几率较大。
这种落后的监测数据处理分析状况导致边坡监测资料的整理、分析与评价往往滞后于工程运行需要,不能及时发现和预报边坡的安全隐患,因而直接影响水电边坡的运行安全。
近年来,随着计算机技术的发展,工程安全监测也进入了自动化、信息化时代。
在国外,意大利、法国是最早开始开发工程监测数据处理系统的国家,所开发的数据处理系统应用实践时间较长,在国际上有较大影响。
如1994年河海大学研制开发了“大坝安全评判专家系统”,提出和开发了由“一机四库”(综合推
理机、知识库、工程数据库、方法库和图库)组成的大坝安全综合评价专家系统和“四库”(综合分析推理库、工程数据库、方法库和图库)组成的在线监控和反馈分析系统;由河海大学和福建省电力局合作研制开发的“福建省水电站大坝安全管理专家决策系统”1993年投入使用,在远程监控、实时分析、网络设计等方面取得了很大进展;2002年,南京水利水电科学研究院研制出了“土石坝安全监测分析评价预报系统”,包括土石坝的安全监测信息管理分析系统和安全监测分析评价预报分析系统,实现了对土石坝安全状况的科学分析和评价。
在水电高陡边坡的安全监控与分析系统开发方面,目前国内研发成果还比较少。
中国水利水电科学研究院在2005年针对小湾高边坡工程的需要,开发了“小湾水电站高边坡安全监测数据库及资料分析系统”,该系统主要包括监测数据库、方法库、图形库和分析模型库,提供了监测数据时
空动态分析与评估以及超限报警。
4. 岩土工程监测技术的光纤遥感器的应用
传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
在岩土工程监测中,传感器被广泛使用以检测应力、应变以及位移等物理量,常见的主要有电阻式和振弦式等几种。
但这些传统的传感技术由于受到工作原理和材料性质所限,多为点式传感,采集的数据有限,难以满足目前岩土工程的监测要求,而传感器材耐久性差、不便于更换等缺陷,更影响到了检测结果和技术的推广。
光纤作为传感和传导材料应用在检测技术中,只是近年的事,而应用在岩土工程及土木工程领域中是在年代以后才开始兴起。
由于光纤良好的物理化学特性以及杰出的传导、传感性能它在近年来得到了迅猛的发展。
本文就当前一些较有代表性的光纤传感器进行介绍、分析和评价,以期推动我国岩土工程监测中光纤传感器的研发和应用。
5. 岩土工程监测发展趋势
随着科学技术水平的不断提高,一些先进测试仪器将不断开发研制出来, 将水电边坡工程安全监测信息管理与监测数据分析网络统应用于龙滩水电边坡工程的监测数据管理与处理分析,实现了监测数据的远程实时共享及网络化的管理
和分析,大大减轻了人工数据分析的劳动强度,提高了劳动生产效率,减少了人为因素引起的错误,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险,保证边坡施工和运行安全,起到了重要的作用。
总之,岩土工程监测系统正朝着功能多样化、数据采集自动化、计算分析微机化、信息反馈控制化的方向发展。
参考文献:
[1] 张倬元,王士天,王兰生.工程地质分析原理[ M] .北京:地质出版社, 1994 .
[2] 孔福,魏道垛主编.岩土工程勘察设计与施工[M].北京:地质出社, 1998 .
[3] 靳晓光,王兰生,李天斌,等.川藏公路二郎山隧道洞壁位移、应力测试与信息化施工[J] .地质灾害与环境保护, 1999.Vol.10(2).
[4] 吴建华.水利工程综合自动化系统的理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[5] 黄红女,周琼,华锡生.大坝安全监控理论与技术研究现状综述[J]. 大坝与安全,2005, (2): 54-57.
[6] 王虎,胡长顺,王秉刚. 连续配筋混凝土路面动荷响应分析[J]. 工程力学,2001, 18(5): 119-126.
[7] 卢正,姚海林,罗海宁,等.双参数黏弹性地基上连续配筋混凝土路面振动参数分析[J].岩土力学,2008, 29(8): 2177-2182.
[8] 张进平. 大坝安全监测资料分析方法及信息处理技术
的若干进展[J]. 大坝与安全,2003, (6): 19-23.
[9] 吴中如,顾冲时. 大坝安全综合评价专家系统[M]. 北京:科学技术出版社,1997.
[10] 吴中如,顾冲时,胡群革. 综论大坝安全综合评价专家系统[J]. 水电能源科学,2000, 18(2): 1-5.
《论岩土工程监测技术的发展及其应用综述》
课程:岩土监测与反分析
学院:环境与土木工程学院
年级:2013级地质2班
学号:2013020289
导师:石豫川
姓名:李毅。