深层土体水平位移监测在地质灾害治理中的应用
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隧洞开挖施工深层水平位移监测一、监测目的通过洞脸边坡土体水平位移监测,掌握洞脸边坡土体水平位移的量值及其发展速度,以判定洞脸边坡土体的稳定性,为洞脸边坡支护结构参数优化提供依据。
二、测斜管埋设测斜管应采用垂直钻进比测斜管外径稍大的孔,插入测斜管后回填黏性土的方法固定在土体中。
测斜管应在施工前2~4个星期埋设完毕,在开挖前3~5天内重复测量2~3次,待判明测斜管已经处于稳定状态后,将其作为初始值,开始正式监测工作。
三、监测原理及方法钻孔测斜仪是通过测量测斜仪轴线与铅垂线之间夹角变化量,测算出不同深度土体的水平位移,以监测土、岩石和建筑物的侧向位移,并能连续测出钻孔不同深度相对位移的大小和方向。
其工作原理是利用仪器探头内的伺服加速度测量埋设于岩土体内的导管沿孔深的斜率变化,由于是自孔底向上逐点连续测量,任意两点之间斜率变化累积反映了这两点之间的相对水平变位,通过定期重复测量可提供岩土体变形的大小和方向。
使用测斜仪时将其放入测斜管并使其导向轮完全置于标记好的一对导向槽中,确认测斜管下部固定在稳定体中后,测量自下而上,每500mm测读一次直至管口,测点的位置由电缆上长度标记确定。
为提高测量精度,消除测量设备的系统误差,应逐段正反向各测读一次,取其差值一半来计算各段位移量,并用正反两次值的和作为恒定值来校验监测值的正确性。
监测过程中应注意以下事项:(1)测斜仪应下入测斜管底5~10min,待探头接近管内温度后再量测,每个监测方向均应进行正反两次量测。
(2)当以上部管口作为深层水平位移相对基准点时,每次监测均应测定孔口坐标的变化。
6.4.4 数据处理及分析分析评价测斜仪成果应综合地质资料,分析位移随时间的变化规律时应加以考虑地下水位资料及降雨资料。
资料整理及阶段报告编制要求如下:(1)按总体设计要求,对各观测孔、各测次的测试结果进行可靠性检查,剔除人为异常。
(2)将各测次、各测孔中各测点的电压信号换算成水平位移值,并据此获得任一深度的总水平位移。
深层⽔平位移监测⽅案珑湖湾⼆期边坡坡体深层⽔平位移监测技术要求1概述深层⽔平位移主要⽤于⼤地运动,如可能产⽣在不稳固的边坡(滑坡)或挖⼟⼯程周围的测向运动等,也可以⽤来监测软⼟地基处理,堤坝,芯墙稳定性,钻孔设置的偏差,打桩引起的⼟体位移,以及回填筑堤和地下⼯程的⼟体沉陷,也可⽤于沿海、江边重⼒存放物场的⼟层变化等。
2 仪器设备测斜仪(⼀般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。
探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变⽚式、钢弦式、差动电阻式等多种型式,⽬前使⽤最多的是伺服加速度式。
国内有航天部33 所⽣产的CX 系列,国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪,瑞⼠的PRIVEC 等)内壁有导槽的测斜管(测斜管道由以下⼏部分组成:测斜管、连接管、管座、管盖。
测斜管是⽤聚氯⼄烯、ABS 塑料、铝合⾦等材料制成,管内有互成90 度四个导向槽,国产塑料测斜管尺⼨多为:内径Φ58mm,径Φ70mm、长度分2m,3m,4m 三种。
塑料连接管多采⽤市场上出售的聚氯⼄烯塑料管制成,还可⽤软的万能接头相连。
连接管的尺⼨为内径Φ70mm,外径Φ82mm,长度分300,400mm两种。
在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅⼀端铣制滑动槽4 条,各槽相隔90 度。
管座位于测斜管底端,与管外径匹配,防⽌泥砂从管底端进⼊管内的⼀个安全护盖。
管盖⽤于保护测斜管管⼝,防⽌杂物从管⼝掉⼊管内影响正常观测⼯作也由聚氯⼄烯制成,其外形尺⼨同管座。
)3监测仪器⼯作原理测斜仪的⼯作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹⾓变化量,从⽽计算出⼟层各点的⽔平位移⼤⼩。
通常在坝内埋设⼀垂直并互成90°四个导槽的管⼦,当管⼦受⼒发⽣变形时,将测斜仪探头放⼊测斜管导槽内,逐段(⼀般50cm ⼀个测点) 量测变形后管⼦的轴线与垂直线之间的夹⾓θi ,并按测点的分段长度,分别求出不同⾼程处的⽔平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi(1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任⼀⾼程处的实际位移,即bi = ΣΔdi(2)⽽管⼝累积⽔平位移为:B = ΣΔdi(3)式中Δdi 为量测段内的⽔平位移增量;L 为量测点的分段长度,⼀般常取015m ;θi为量测段内管轴线与铅垂线的夹⾓;bi 为⾃固定点的管底端以上i点处⽔平位移;B 为管⼝在该次观测时的⽔平位移;n 为测斜孔分段数⽬,n = H/ 015 ,H 为孔深。
水平位移监测方案一、监测目标和背景地质灾害和土地变形是城市建设过程中常见的问题,造成的损失经常是巨大的。
因此,为了及时发现和预防这些问题,监测土地的水平位移变化变得非常重要。
本监测方案旨在利用现代化的监测技术,对土地的水平位移进行监测和预警,为相关单位提供科学的决策依据。
二、监测原理水平位移监测是通过测量地表或建筑物的水平位移变化,来判断土地的稳定性。
常用的监测方法包括全站仪、GPS技术和遥感技术等。
全站仪可用于测量地表或建筑物的水平位移,GPS技术可以快速准确地获取多个采样点的坐标,而遥感技术则可通过对卫星影像的分析,来获取目标地区的水平位移信息。
三、监测方案(一)监测区域划定根据实际需要,选择合适的监测区域。
通常情况下,应优先考虑土质松散、坡度陡峭、植被覆盖不良等地段,因为这些地段容易出现土地滑坡等问题。
(二)监测点布设根据监测区域的特点和监测要求,决定监测点的布设数量和位置。
监测点的密度应根据实际需要进行调整,通常情况下,应在监测区域内均匀地布设监测点,以保证监测结果的准确性和可靠性。
(三)监测设备选择根据监测点的位置和监测要求,选择合适的监测设备。
如果监测点位于室内或条件较为良好的地方,可以选择全站仪作为监测设备;如果监测点位于户外或条件较为恶劣的地方,可以选择GPS技术或遥感技术作为监测设备。
(四)监测周期和频次根据实际需要,确定监测周期和频次。
监测周期一般为一个月或三个月,监测频次一般为每天或每周一次,具体周期和频次可根据实际情况进行调整。
(五)数据处理和分析对监测数据进行处理和分析,包括数据的收集、整理、存储和分析。
监测数据应按照一定的格式进行存储,以便于后续的分析和应用。
(六)监测结果报告根据监测结果,编写监测结果报告。
报告应包括监测数据的分析结果、水平位移变化的趋势等内容,同时还可以提出相关的建议和预警信息。
四、监测保障措施(一)设立监测保障团队组建专业的监测保障团队,包括技术人员、仪器设备维护人员等,负责监测设备的维护和检修工作。
深部位移在震后滑坡的监测应用地震是自然界的一种地质现象,它往往会引发许多次生灾害,其中包括滑坡。
地震引发的滑坡往往会给周围的居民和交通带来严重的危害,因此如何及时监测并预防地震引发的滑坡成为了地质灾害预防领域中的一个重要课题。
深部位移监测技术正是为了解决这一问题而被广泛应用的一种技术手段。
本文将就深部位移监测在震后滑坡监测中的应用进行介绍。
一、深部位移监测概述深部位移监测是指对地下岩体或土体的位移进行实时监测和分析。
它主要应用于山体、边坡、岩体等地质体的位移监测,以及滑坡、崩塌等地质灾害的预警和防治。
深部位移监测的技术手段包括地面位移监测、孔隙水压力监测、地下应力监测、声发射监测等多种方法。
通过对地下岩土体位移情况的实时监测和分析,可以及时预警和预防地质灾害的发生,保障周围居民的生命财产安全。
二、深部位移监测在地震滑坡监测中的应用1.及时发现滑坡隐患地震往往会导致地下岩土体的破裂和位移,进而引发滑坡。
通过对地震后地下岩土体位移情况的监测,可以及时发现潜在的滑坡隐患,为滑坡的预防和应对提供重要依据。
尤其是对那些地震活跃带的地区,深部位移监测技术可以有效地发现滑坡隐患,从而提高地震滑坡的监测和预警能力。
2.预警地震滑坡地震滑坡是地震引发的一种严重地质灾害,它具有发生快、破坏力大的特点。
通过深部位移监测技术,可以实时监测地下岩土体的变形情况,及时提出滑坡预警。
这对于减少地震滑坡对周围居民和交通的影响至关重要。
通过提前预警地震滑坡,可以采取相应的措施来减轻滑坡带来的损失,保障人们的生命财产安全。
3.监测滑坡的活动性一旦发生地震滑坡,通过深部位移监测技术可以持续监测滑坡的活动性,包括滑坡体的位移速度、位移方向、位移量等指标。
这些监测数据可以为灾害救援和重建提供科学依据,以及为相关部门提供决策支持。
通过实时监测滑坡的活动性,可以及时调整救援和重建的工作重点,最大程度地减少滑坡灾害导致的人员伤亡和财产损失。
4.研究地震引发滑坡的机理深部位移监测技术还可以为研究地震引发滑坡的机理提供数据支撑。
基坑水平位移\沉降监测与深层水平位移(测斜孔)监测的关联性【摘要】现在,大型建筑物越来越多,基坑开挖的深度和规模也越来越大。
为保证深基坑开挖的安全,以及为基坑支护方案的选取提供基础资料,必须对基坑进行变形监测。
在基坑变形监测中,位移、沉降量是直接反映基坑变形的物理量,其准确性也是直接正确反映出建筑安全稳定性。
本文详细介绍了基坑水平位移、沉降的监测和深层水平位移监测方法及注意事项,同时还说明三者的相互关系。
【关键词】基坑水平位移沉降深层水平位移一、前言:随着经济建设的不断发展,全国各地兴建了大量的水工建筑物,工业与交通建筑物,高大建筑物以及开发地下资源而兴建的工程设施。
在建筑施工过程中,由于很多因素影响,会导致建筑变形。
因此,基坑开挖后要进行水平位移、沉降监测。
二、建筑产生变形的原因工程建筑物产生变形的原因有很多种,最主要的原因是两个方面,一是自然条件及其变化,即建筑物地基的工程地质、水文地质、土的物理性质、大气温度和风力等因素引起。
例如,同一建筑物由于基础的地质条件不同,引起的建筑物不均匀沉降,使其发生倾斜或裂缝。
二是建筑物自身原因,即建筑物本身的荷载、结构、形式、及动荷载的作用。
此外,勘测、设计、施工质量及运营管理工作的不合理也会引起建筑物的变形。
三、基坑水平位移、沉降监测的监测方法(一)基坑水平位移检测方法1、基坑水平位移主要是基坑壁水平位移,其测定时主要测定基坑围护结构桩墙顶水平位移与桩墙深层挠曲。
基坑壁水平位移观测的精度应根据基坑支护结构类型、基坑形状、大小和深度、周边建筑及设施的重要程度、工程地质与水文地质条件和设计变形警报预估值等因素综合确定。
基坑壁水平位移观测可根据现场条件使用视准线法、测小角法、前方交会法或极坐标法,并宜同时使用测斜仪或钢筋计、轴力计等进行观测。
2、当使用视准线法、测小角法、前方会交法或极坐标测定基坑水平位移时应该符合下列规定:(1)基坑壁水平位移观测点应沿基坑周边桩墙顶每隔10~15m布设一点。
基坑深层水平位移监测方案1概述深层水平位移主要用于运动,如可能产生在不稳固的边坡(滑坡)或挖土工程周围的测向运动等,也可以用来监测软土地基处理,堤坝,芯墙稳定性,钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。
2 仪器设备测斜仪(一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。
探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式,目前使用最多的是伺服加速度式。
国有航天部33 所生产的CX 系列,国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪,瑞士的PRIVEC 等)壁有导槽的测斜管(测斜管道由以下几部分组成:测斜管、连接管、管座、管盖。
测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成,管有互成90 度四个导向槽,国产塑料测斜管尺寸多为:径Φ58mm,径Φ70mm、长度分2m,3m,4m 三种。
塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成,还可用软的万能接头相连。
连接管的尺寸为径Φ70mm,外径Φ82mm,长度分300,400mm 两种。
在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条,各槽相隔90 度。
管座位于测斜管底端,与管外径匹配,防止泥砂从管底端进入管的一个安全护盖。
管盖用于保护测斜管管口,防止杂物从管口掉入管影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成,其外形尺寸同管座。
)3监测仪器工作原理测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。
通常在坝埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi ,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi(1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi = ΣΔdi(2)而管口累积水平位移为:B = ΣΔdi(3)式中Δdi 为量测段的水平位移增量;L 为量测点的分段长度,一般常取015m ;θi 为量测段管轴线与铅垂线的夹角;bi 为自固定点的管底端以上i 点处水平位移;B 为管口在该次观测时的水平位移;n 为测斜孔分段数目,n = H/ 015 ,H 为孔深。
深部位移监测方法及其应用深部位移监测方法及其应用深部位移监测方法广泛用于边坡、滑坡和城市深基坑监测中。
本文主要通过这三个方面详细介绍深部位移监测方法。
对于大部分实际工程(边坡、滑坡和城市基坑工程),深部位移监测一般均采用钻孔测斜仪。
所以首先介绍钻孔测斜仪器的原理。
1.钻孔测斜仪的原理在岩土工程领域,测斜仪主要用于测量土体运动,诸如:可能产生在不稳固边坡(滑坡)或挖方过程中周围的侧向运动等。
也可用来监测堤坝、芯墙的稳定性,打桩或钻孔的布置和偏差,以及在回填、筑堤和地下储罐中土体的沉陷等。
深部位移监测仪器采用活动式钻孔测斜仪。
首先在监测位置钻探一定深度( 至滑动面以下) 的竖直孔,并且安设PVC 测斜管,测斜管的底部一般嵌入稳定的地层3 m ~ 5 m,测斜管内有沿坡体滑动方向、垂直坡体滑动方向的导向槽2 组,测斜仪滑轮在导向槽内移动。
滑动式测斜仪主要由五部分组成:滑动式探头(探测器)、便携式数据采集仪、数据传输电缆、内置导向槽测斜管、旋转式探测仪。
其中测头的精度、数据采集仪的转换精度、数据处理的正确性、测斜管的质量以及使用中的问题往往会决定测斜仪精度的主要因素。
岩土体内部位移的测量、计算方法分为正序和倒序,即从地面向深处计算或者从深处向地面计算。
一般情况下,倒序计算时需将测管深入至不变的基础处,如基岩;正序时,测协管管口处的方位,需要使用经纬仪等仪器对不同时间的确切位置进行确定,以便对测试结果进行修正。
所有这些场合,通常要安装一根测斜管,将其安装在地下的钻孔内、或将管浇筑在混凝土结构中、也可将管埋在筑堤等之中。
该测斜管有四个槽口,用于固定便携式测斜仪探头的滑轮。
探头连在和读数仪相连的电缆的一端,用于观测与测斜管相关联的竖直(或水平)倾斜量,并以这种方式测量由土体运动所引起的任何倾斜量的变化。
为了获得安装了测斜管的土体周围一个全面的观测报告,必须沿测斜管进行一系列倾斜测量。
常规的测斜仪探头有两组滑轮,距离相隔0.5 米,将探头放到测斜管底部并开始读数。
深部位移监测方法及其应用深部位移监测是利用现代技术手段对工程与自然结构物的深部位移进行实时监测,以确保其安全性,包括建筑物、桥梁、隧道、坝等。
对于这些结构物而言,深部位移对结构整体强度、稳定性和安全性的影响是不可忽视的。
因此,准确监测深部位移是保障结构物安全的重要手段。
(1)张力计法张力计法是一种监测深部土体位移的经典方法。
主要将张力计植入土体中,通过测量两端受力的差值,计算出目标点的变形量。
该方法具有准确度高、可靠性强的特点。
(2)测斜仪法测斜仪法广泛应用于复杂土挡墙、岩质斜坡和岩土交界处深部位移监测。
通过在目标点附近埋设传感器,并在其上部安装斜板,再根据斜板与水平面夹角的变化量来计算出目标点的变形量。
(3)重力式应变计法该方法利用重力的作用来检测深部结构的微小位移。
将应变计安装在目标点上方,通过重力引起的应变变化来计算目标点的变形量。
该方法具有响应速度快、适用范围广的优点。
(4)声波反射法声波反射法是一种应用于深部位移监测的非接触式方法。
该方法利用声波在不同介质之间的反射来测量结构的深度和位置变化。
通过监测反射信号的强度和特性来计算出目标点的变形量。
深部位移监测被广泛应用于许多领域中,包括:(1)岩土工程:通过监测土体的变形量来确定基础的稳定性,在工程设计过程中进行调整。
(2)大坝工程:监测水坝的深部位移,避免由于破坏性变形导致流体泄漏和结构倒塌。
(3)交通工程:通过深部位移监测来确保公路、铁路和桥梁的稳定性和安全性,从而提高交通运输的效率。
(4)建筑工程:对于高层建筑、地下工程和复杂结构物,深部位移监测是确保其稳定性和安全性不可或缺的。
总之,深部位移监测是现代建筑和工程领域中不可缺少的一环,能够确保结构物的稳定性和安全性。
各种深部位移监测方法的不断发展和创新,为解决结构物安全问题提供了越来越全面和准确的技术手段。
深层土体水平位移
深层土体水平位移是指在地下深层土体中,由于外力作用或其他原因,土体出现水平方向的运动或位移。
这种位移常常会导致建筑物、道路、隧道等工程设施的损坏,严重影响工程的使用寿命和安全性。
深层土体水平位移的产生原因较为复杂,通常包括地下水位变化、土体强度变化、地震等多个因素。
针对不同的原因,需要采取不同的防治措施。
例如,在地下水位变化较大的区域,可以采取排水降水的方法来控制水位变化,从而减少土体水平位移的发生。
而在地震等自然灾害发生时,可以通过加固建筑物、隧道等工程设施的结构来增加其抗震能力,从而减少损害。
土体水平位移也需要通过专业的监测手段进行实时监测,例如地下水位监测、土体位移监测等。
及时发现问题并采取措施,可以有效地减少工程设施的损坏,提高其使用寿命和安全性。
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岩土工程监测在地质灾害评价预测中的应用岩土工程监测在地质灾害评价预测中的应用随着人口的不断增长和城市的不断扩大,人类面临着越来越多的自然灾害,特别是地质灾害。
地质灾害不仅威胁人类的生命和财产,而且给生态环境带来了极大的损害。
因此,地质灾害的预测和防治已成为当今社会关注的焦点。
岩土工程监测技术是地质灾害评价预测中的重要手段,通过岩土工程监测,可以实时了解地质灾害的发生,为防灾减灾提供科学依据。
一、岩土工程监测技术在地质灾害评价预测中的应用1.地质灾害的预测和监测地质灾害是一种复杂的自然现象,通常难以预测。
但通过现代化岩土工程监测技术,可以实时了解地质灾害的发生情况,及时采取措施防范和化解灾害。
岩土工程监测技术,包括测量、监测仪器和数据处理等方面的技术手段,可对岩土工程的变形、稳定性、强度等因素进行实时监测和控制,对地质灾害预测具有重要意义。
2.地质灾害的风险评估地质灾害不同于其他自然灾害,预测难度大,风险评估更为重要。
岩土工程监测技术,可以为地质灾害的风险评估提供重要的基本数据。
通过监测地质灾害的变形、位移、位于开裂等指标,可以评估地质灾害的发生概率和风险程度,为预防和防范工作提供科学依据。
3.地质灾害后的监测和处置当地质灾害发生后,必须采取有效措施加以处理和处置。
岩土工程监测技术,可以及时监测地质灾害后的稳定状况和变化情况,及时采取对策和措施,以减少灾害和后果。
二、岩土工程监测技术的主要手段1.现场测量现场测量主要包括水平、垂直位移和地表沉降测量。
水平位移测量是通过测量地质灾害周边地面位移,以判断岩土工程的变形情况。
垂直位移测量是通过钢筋测量,测量建筑物整体的垂直位移,用于判断建筑物整体的变形情况。
地表沉降测量则是通过差分GPS测量,以得出地表沉降关系。
2.监测仪器地质灾害监测仪器主要包括位移传感器、地震传感器、水位传感器和应变传感器等。
这些传感器可以通过连续监测,实时了解地质灾害的变形、位移、位于开裂、地震和水位变化等情况。
深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测初探在建设工程施工中,深基坑工程作为最为重要的安全控制点,必须在施工全过程中都予以重点监控。
本文结合某深基坑工程实例,从监测频率、监测周期、监测控制指标、监测方法与数据处理方法、监测预警与报警的信息反馈措施、监测质量保障措施等方面,对该深基坑工程的深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测实施进行了浅要的分析与探讨,并希望对今后的深基坑工程施工监测工作提供一定的帮助和借鉴。
标签:深基坑工程;深层土体;位移及沉降;监测1 工程概况某工程为地下三层,采用明挖顺筑法施工。
其基坑南北长118.5m,东西长116.8~102.9m,呈梯形布置,开挖深度约分19m,局部挖深约为23.5m。
围护结构采用Φ1000@1200钻孔灌注桩+Φ850@600的三轴搅拌桩止水帷幕,在钻孔桩之间采用二排Φ900高压旋喷桩加强止水。
支护结构为土钉+排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆+一道钢筋砼支撑。
根据设计要求,结合基坑工程围护设计要求和基坑工程施工现状以及周边环境,确定本深基坑工程的深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测项目和监测精度。
2 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测频率、周期与控制指标2.1 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测频率本深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降等方面的监测频率。
若遇特殊情况或出现报警情况后,可根据其与基坑的相对位置关系在此表的基础上进行适当加密监测。
2.2 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测周期本深基坑工程监测总工期以建设单位要求的监测开工日期为起点,至工程主体结构施工完毕或施工影响区域内的受影响的建(构)筑物沉降变形稳定为止。
其沉降变形稳定标准:参照《建筑变形测量规范》JGJ8-2007相关内容确定,即“当最后100d的沉降速率小于0.01~0.04mm/d时可认为已经进入稳定阶段”。
2.3 深基坑工程深层土体水平位移及分层沉降监测控制指标监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制,累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。
深部位移监测技术在滑坡治理中的应用本文系统介绍深孔监测技术的常用仪器、方法与数据处理原理,列举深部位移监测的多组工程应用情况。
提出根据滑坡的不同变形阶段,选择深部位移监测时机。
标签:深孔监测滑坡监测阶段分类时机选择滑坡是斜坡上岩土体在重力作用为主下,由于种种原因改变坡体内一定部位的软弱带(面)中的应力状态,或因其他物理、化学作用降低其强度,以及因地震或其他作用破坏其结构,该带在应力大于强度下产生剪切破坏,带以上岩土体失稳而作整体或几大块沿之向下和向前滑动的现象。
滑坡发生的突变力学过程,其实质是滑带塑性区的发育和发展的过程,不论受何种地形、坡体结构的影响,滑坡从孕育到发生是有阶段性的,各个阶段变形特征存在较大差异[1]。
因此建立合理的滑坡监测体系,对了解滑坡不同发展阶段的变形特征及受控因素具有非常重要的意义。
对于大规模滑坡病害往往一次难以根治,需分期、分阶段逐步实施,监测工作意义更加重大。
深部位移监测是滑坡监测体系中重要的一环,主要监测内容为沿着竖直钻孔进行位移矢量剖面的量测,可以分析轴向应变分布中的突出峰值和差动的侧向位移,查明位移场中不连续点的位置,从而对滑坡进行准确的分级、分块、分层,在验证勘察成果指导防治工程的实施和效果检验方面极为有效,且与地表监测、结构物应力监测等项目共同构成了施工安全保证体系。
1 深部位移测量方法及常用仪器滑坡稳定性监测最重要的两个参数是地下水位和移动特征,滑坡的移动特征由滑动面的深度、方向、移动量和移动速度来表征。
手动探头式倾斜仪是最常用的滑坡长期监测仪器[2]。
此类测斜仪主要由五部分组成:滑动式探头(探测器)、便携式数据采集仪、数据传输电缆、内置导向槽测斜管、旋转式探测仪。
其中测头的精度、数据采集仪的转换精度、数据处理的正确性、测斜管的质量以及使用中的问题往往会决定测斜仪精度的主要因素。
岩土体内部位移的测量、计算方法分为正序和倒序,即从地面向深处计算或者从深处向地面计算。
深层水平位移监测方案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT1概述深层水平位移主要用于大地运动,如可能产生在不稳固的边坡(滑坡)或挖土工程周围的测向运动等,也可以用来监测软土地基处理,堤坝,芯墙稳定性,深层水平位移监测广州市盛洲地基基础工程有限公司技术研究院钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。
2仪器设备测斜仪(一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。
探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式,目前使用最多的是伺服加速度式。
国内有航天部33所生产的CX系列,国外有美国SINCO公司的数字测斜仪,瑞士的PRIVEC等)内壁有导槽的测斜管(测斜管道由以下几部分组成:测斜管、连接管、管座、管盖。
测斜管是用聚氯乙烯、ABS塑料、铝合金等材料制成,管内有互成90度四个导向槽,国产塑料测斜管尺寸多为:内径Φ58mm,径Φ70mm、长度分2m,3m,4m三种。
塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成,还可用软的万能接头相连。
连接管的尺寸为内径Φ70mm,外径Φ82mm,长度分300,400mm两种。
在管壁的两端铣制有滑动槽各4条或仅一端铣制滑动槽4条,各槽相隔90度。
管座位于测斜管底端,与管外径匹配,防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。
管盖用于保护测斜管管口,防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成,其外形尺寸同管座。
)3监测仪器工作原理测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。
通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm一个测点)量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi,即Δdi=Lsinθi(1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi=ΣΔdi(2)而管口累积水平位移为:B=ΣΔdi(3)式中Δdi为量测段内的水平位移增量;L为量测点的分段长度,一般常取015m;θi为量测段内管轴线与铅垂线的夹角;bi为自固定点的管底端以上i 点处水平位移;B为管口在该次观测时的水平位移;n为测斜孔分段数目,n=H/015,H为孔深。
基坑深层水平位移监测方案1.引言2.监测点布置为了对基坑深层水平位移进行准确监测,需要在合适的位置布置监测点。
在确定监测点位置时,应考虑地质条件、荷载分布和施工工艺等因素。
一般来说,监测点应沿基坑周边等距离布置,并在基坑底部布置一定数量的监测点。
3.监测设备选择4.监测方案的制定监测方案的制定包括监测频率、监测范围和监测方法等。
监测频率要根据基坑工程施工的阶段性和地质条件的变化来确定,一般来说,可以在关键节点和重要阶段进行监测。
监测范围应覆盖整个基坑的周边和底部,以确保监测的全面性。
监测方法可以采用物理测量方法和电子测量方法相结合的方式,以提高监测的准确性和实时性。
5.监测数据的处理与分析监测数据的处理与分析是确保监测结果的准确性和实用性的关键环节。
监测数据的处理包括数据的整理、筛选和分析等,可以利用专业的数据处理软件进行。
监测数据的分析可以采用统计学方法和结构力学方法相结合的方式,以获得可靠的监测结果和相关的结构参数。
6.监测结果的评价与应用监测结果的评价和应用是基坑深层水平位移监测方案的最终目的。
监测结果的评价可以通过与设计要求和规范进行对比,以确定基坑工程的安全性和稳定性。
监测结果的应用可以在施工过程中及时发现和处理问题,确保基坑工程的顺利进行。
7.总结与展望基坑深层水平位移监测方案是保障基坑工程安全的重要环节。
本文提出了一种基坑深层水平位移监测方案,包括监测点布置、监测设备选择、监测方案的制定、监测数据的处理与分析以及监测结果的评价与应用等。
希望能够对基坑工程的监测和施工提供一定的参考和指导。
同时,未来的研究还可以进一步探讨基坑深层水平位移监测方案的改进和创新,以提高基坑工程的质量和效益。
第一章深层水平位移监测第一章深层水平位移监测概述土体和围护结构的深层水平位移通常采用钻孔测斜仪测定,当被测土体变形时,测斜管轴线产生挠度,用测斜仪测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角的变化量,从而获取土体内部各点的水平位移。
一、实验目的深层水平位移监测可以连续地、逐段测出产生位移后的测斜管轴线与铅垂线或水平线的夹角,再分段求出水平位移(测斜管垂直埋设)或垂直位移(测斜管水平埋设时),累计得出总的位移量及沿管轴线整个孔位的变化情况,可以在总体上检测测斜管埋设处的岩体或土体的位移情况,为工程提供可靠地参数。
二、实验地点试验场地位于防灾科技学院北校区地下结构与工程地质试验场深层水平位移监测孔。
三、实验设备NJX2型系列数字式活动测斜仪(南京南瑞集团)、NDA1511变送器信号指示仪(南京南瑞集团)、NCXG-A测斜管。
四、实验步骤1、测量前准备工作首先检查测斜仪的导轮是否转动灵活、扭簧是否有力、密封圈是否完好。
将测杆上航空插座与电缆航空插头插好,并用扳手拧紧连接螺母,确保测杆和电缆连接头的连接密封性。
将电缆从电缆绕线盘上放出穿过整个测斜管所需要的长度,再将指示仪的测量线拧在电缆绕盘上放出穿过整个测斜管所需要的长度,再将指示仪的测量线拧在电缆绕线盘的插座上。
打开指示仪,进入主菜单界面按“测量”键,打开指示仪,选用-2.500~2.500V档进行测量。
NJX2-V型活动测斜仪探头专用于垂直测空的测量。
2、将测斜仪测头大致保持垂直,检查指示仪指示是否稳定,示值应“+”向增大。
当测斜仪后导轮相对前导轮右偏时,示值应“——”向增大。
3、在墩台上设置有测绘标的测斜管口处作为基点开始进行测量。
按照以下步骤完成:(1)将测头导轮卡在侧斜管的导槽内,轻轻将测头放入测斜管内,慢慢放松电缆,使测头下到孔底。
快到孔底时,为避免与测头造成大的冲击,应减慢放电缆的速度。
使测头在孔底停止5分钟以上,以便传感器及电缆温度稳定。
(2)将测头拉起至设定的测量深度为测读起点,每0.5米测量一个数据。
深层土体水平位移监测在地质灾害治理中的应用[摘要]以某地灾治理施工项目监测为例,论述了该工程的深层土体水平位移
动态变化,介绍了监测程序、监测频率和监测预警值的确定。
在边坡治理过程中的通过对监测点的数据分析,判断边坡稳定现状和滑坡的可能性,及时反馈给业主及监理单位重视,施工单位及时处理、应用方法得当,保证了边坡治理的安全。
[关键字]深层土体水平位移监测频率监测报警值
1 工程概况
永安市某中学滑坡治理工程是市里地灾治理重点工程,滑坡所在斜坡体为土质类型,破坏后果很严重,边坡高度大,根据《建筑边坡工程技术规范》要求,施工过程和工程竣工后须进行监测测量精度为三级。
通过对滑坡治理工程进行监测,获得变形量,及时掌握滑坡治理工程变形情况,确保滑坡治理工程及周边建筑的安全。
2 监测方案
根据本工程的具体情况,依据有关规范规定和边坡设计方案对施工监测工作的要求,监测内容如下:
边坡外侧的土体侧向位移(土体测斜),7个测点(CX1~CX7),整个监测过程将自土体开挖施工开始,到挡墙和抗滑桩施工结束,监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月监测数据基本稳定即可结束。
为止。
测点具体布置位置详见下图1。
监测频率的确定:测点埋设稳定后即开始监测,一般来说:土方开挖期间、暴雨期和雨后数天内1次/天,正常观测1次/7天,竣工后观测1次/30天,六个月后观测1次/60天根据边坡的进展,在较危险的断面适当增加观测次数。
开挖期间如果变化速率较大时应按2次/天监测。
如出现险情,则跟踪监测。
边坡开挖稳定后,可适当减少监测频度。
实际测量频率根据前两次测量情况而定。
当观测值相对稳定时,可适当降低观测频率;当达到报警指标或观测值变化速率加快时,应加密观测。
监测标准:边坡监测稳定性评价主要根据以下几点进行综合判断:
(1)边坡开挖支护过程中,连续每天(累计3天)变形速度大于3mm/d;或累计达到30mm;
(2)边坡开挖停止后位移、沉降速率呈收敛趋势;
(3)坡面、坡顶有无开裂,裂缝的变化趋势如何;
在实际监测的过程中如果出现上述一点或几点现象时,都应引起注意,监测人员应立即向建设方、设计、监理和施工单位汇报,并通过其他项目的监测资料相互进行对照、比较分析,与建设方、设计、监理、施工方进一步讨论边坡的稳定性,以便及早发现安全隐患情况,采取相应的补救措施。
3 监测程序
边坡的监测程序按下图所示进行边坡监控系统操作。
说明:
(1)施工单位将边坡开挖到可以埋设监测仪器的位置时,监测单位进行监测仪器的埋设;
(2)在施工单位进行边坡开挖的同时,监测单位对边坡进行监测,满足稳定标准,继续进行开挖,不满足标准则停止开挖;
(3)边坡开挖完毕后对边坡继续进行稳定监测,可以以此评价加固措施和加固效果,满足标准则停止观测,不满足稳定标准的则要重新加固。
4 监测原理
深层土体水平位移是通过预埋在边坡顶测斜管来监测的,测斜仪是一种测量仪器轴线和铅垂线之间夹角的变化量,进而计算出土层各点的水平位移大小的仪器,它被广泛地应用于交通、冶金、煤炭、水利水电及城建部门的岩土工程原位监测中,尤其是在边坡、地基、土石坝及地下洞室的深部水平位移监测中具有不可替代的优越性和实用性。
依据规范和工程实际经验,影响深层土体水平位移监测的因素主要是以下几方面:钻孔倾斜度、测斜管埋深、填料、测斜管周围土层稳定时间及初始值、测斜仪探头稳定,因此在测斜管埋设时应遵守下列原则和注意事项:
(1)在靠近基坑侧壁的土体中埋设测斜管,测点位置选择在变形大或危险的典型位置。
(2)测斜管的长度为基坑开挖面以下3~8米,遇硬质基底(岩层)取小值,偏软基底取大值。
当通过平面测量的方法,将管顶作为位移计算的基准位置时,管底应超过围护结构底部不少于1米。
(3)用钻机成孔(一般测斜管是外径Φ76,钻孔内径Φ110的孔比较合适),成孔后将测斜管逐节组装并放入钻孔内,下入钻孔内预定深度后,向测斜管与孔
壁之间的空隙进行回填,以固定测斜管。
(4)测斜管与钻孔之间的空隙用细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆缓慢进行回填,注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。
回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查,在发现回填料有下沉时,进行补充回填。
回填工作要确保测斜管与土体同步变形。
埋设就位的测斜管
(5)测斜管的上下管间应对接良好,无缝隙,接头处用自攻螺丝牢固固定、用封箱胶密封。
(6)测斜管安放就位后调正方向,必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直(即平行于位移方向)。
(7)调整方向后盖上顶盖,保持测斜管内部的干净、通畅和平直。
管顶宜高出地面约10~50cm。
(8)做好清晰的标示和可靠的保护措施。
进行钻孔和测斜管之间的回填。
(9)埋设时间应在基坑开挖或降水之前,并至少提前两周完成。
5 监测分析
自2011年8月23日始,监测人员进场,由专业勘探队埋设深层土体水平位移监测孔(测斜孔CX1-CX7)7只,埋设完毕后8月30日进行现场观测,各点第一次测试进行两次以上,确定初值。
依照监测方案以及边坡设计方案规定的频率进行监测,共进行47次监测。
由于数据较多,本文取具有代表性数据,各测斜管水平位移变化曲线见图3至图8所示:
从CX6测斜孔位移变化曲线看监测时间更长,8月30日至9月1日,变化3.731 mm,但之后变化小;CX6最大位移为9.611 5 mm发生在0.5 m处,也远没有达到报警值。
从CX7测斜孔位移变化曲线不难发现施工过程中曾发生过险情。
例如:
9月2日、3日两天下雨,CX7读数变化明显。
CX7孔水平位移发展较快,超过3 mm/d,达7.17 mm,日位移量3.93mm,超出规范限差3mm/d;数据当时提供给监理和施工方,9月5日CX7处发生滑坡。
主要原因是边坡顶部堆放施工材料过多,搅拌机等施工机械未及时移动,外加连续降雨,导致土质湿滑,粘住力下.降,土层剪切应力增大从而失去稳定,导致塌方。
后来进行放坡、加固措施,出现异常情况,致使此孔此后不能正常测试。
6 结论与建议
(1)为保证深层土体水平位移的监测准确性,尽量减少人为误差,确保工程结果接近事实,必须从以下五方面考虑:钻孔倾斜度;测斜管埋深;填料;测
斜管周围土层稳定时间及初始值;测斜仪探头稳定时间等。
(2)在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位,监测点应适当加密。
并且加强对监测点的保护,必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。
(3)在边坡施工过程中,当监测值超过有关标准、有危险事故征兆、自然灾害或场地条件变化较大等异常情况出现时,应加密观测,监测频率视实际情况及工程需要再行制定。
(4)在地质灾害治理项目过程中,采用多种方式进行监测,采用水平位移、垂直位移等多种方法结合使用,更全面的分析和预报边坡的位移变形的发展趋势。
(5)当监测项目已超过其警戒值时,必须迅速停止开挖,查明原因,及时通知设计方、委托方、监理及施工方,配合采取应急措施,如快速原位回填土,保证警戒值不再增大;放坡、卸土;修改方案,进行加固等等,有效控制施工险情的发生。
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