边坡挡墙变形监测新技术研究

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岩质高边坡变形监测技术研究

岩质高边坡变形监测技术研究

图 1 边坡 监测系统设计 示意图
变形监测采用独立的三维 坐标 系 ,坐标 原点为测
国家 自然科学基金西部重点项 目 (0 0 0 7 。 9 2 20 ) 王 广 军 ,男 ,硕 士 研 究 生 。
量基准点 A ,其 坐标起 算 数据 为 A 0 0 0 ( , , ),平 面 坐 标系 坐标 轴 方 向为垂 直 于线路 方 向并 指 向边 坡外 侧 ,l , 坐标轴方 向为两个基准 点的连线 ( 基本 平行 于
其余 边坡岩体破碎 ,节理裂 隙发育 。为保 证坡体长期 稳定 和公 路 的安 全 畅通 ,需对 整个 坡 体进 行 加 固整 治 。处 治方案 :清顺坡面及坡面局部危 岩 ,坡 顶设截 水沟 ,坡脚设 置挡墙 ;K 7 8+ 5 2 7 30~+40段 ,挂 网 6 喷混凝 土 +垫墩锚杆 ;K 7 8+ 6 27 4 0~ + 8 40段坡面挂 主动拦 护网 +垫墩锚 杆 ;K 7 8+ 8 2 7 4 0~+ 0 5 0段边坡 较缓 ,距调整后 的公路 中线较远 ,不需防护。
影 响 1 工 程 概 况
+5 +0 3 0~ 5 0段 ,最大边 坡高度 为 3 7m,设计 坡率
为 1: . 0 5~1: . 5 2 7 0 7 。K 7 8+30~+4 0段 主要 为 5 6 碎块石 土 ,K 7 8+ 6 2 7 4 0~+45段 为大块 状花 岗岩 , 8
表层 位移的大小 、方位及 发展趋 势 ,判别坡体是 否处 于稳定以及边坡防护措施是否合 理。 监测系统采用大地测量法进行 。在 公路外侧设 置 两处基准 点 ,基 点 之 间 约 距 10 m。监 测 点 布 置 在 0 K 78+35 + 2 、 +40断 面 的坡 口线 、坡 脚挡 27 8 、 40 8 墙内侧和坡体 中下部 ,共 9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。监 测点 与基点距 离 5 0 20m,满 足布网要求 ,见 图 1 0 。

边坡监测解决方案

边坡监测解决方案

边坡监测解决方案
《边坡监测解决方案》
边坡是地质灾害中常见的一种,对周围环境和人们的生命财产安全都有很大的威胁。

为了及时发现边坡变形和滑坡等问题,需要对边坡进行监测,并采取相应的解决方案。

针对边坡监测,目前比较常用的方法包括传统的地质勘察、现场观测、遥感监测和无人机监测等。

这些方法各有优劣,但无论采用何种监测手段,对边坡的变形、位移等情况进行监测都至关重要。

一旦发现边坡有变形趋势,就需要及时采取解决方案。

常见的解决方案包括加固处理、植被覆盖、边坡整治等。

加固处理可以采用钢筋混凝土支撑、挡土墙、护坡网等方式,以增强边坡的稳定性;植被覆盖则可以通过植树种草的方式,增加边坡的抗滑性;边坡整治则可以对边坡进行重新设计和施工,以消除边坡的潜在危险。

除了以上的解决方案,边坡监测解决方案中还可以采用数字化技术。

通过安装传感器和监测设备,可以实现对边坡的远程监测和实时数据传输,从而及时发现边坡的变形情况。

而且,结合人工智能和大数据分析,还可以对监测数据进行分析和预测,为边坡的管理和应对提供科学依据。

综上所述,《边坡监测解决方案》是一个综合性的问题,需要结合传统的勘察方法和现代的数字技术,以及科学的解决方案,
来保障边坡的稳定和人们的生命财产安全。

希望相关领域的科研人员和管理者能够加强对边坡的监测和治理,从而减少地质灾害带来的损失。

微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用

微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用

微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用一、研究背景随着社会经济的快速发展,基础设施建设日益完善,边坡工程在交通、水利、矿山等领域得到了广泛应用。

边坡滑塌事故时有发生,给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。

为了有效预防和治理边坡滑塌事故,提高边坡的稳定性和抗滑能力,研究人员不断探索新的治理方法和技术。

微型桩轻型挡墙作为一种新型的边坡治理技术,因其具有施工简便、成本低、环保性能好等优点,逐渐成为边坡治理领域的研究热点。

微型桩轻型挡墙是一种采用微型桩和轻质材料构建的挡墙结构,通过在边坡上设置一定数量的微型桩,形成稳定的土体框架,再用轻质材料填充空隙,形成一种具有较高刚度和抗滑能力的挡墙结构。

微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用,旨在通过增加土体的抗剪强度、改善土体的抗滑性能、提高边坡的整体稳定性等途径,达到有效预防和治理边坡滑塌事故的目的。

关于微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用研究已经取得了一定的成果,但仍存在一些问题和不足。

微型桩的尺寸、间距、埋深等方面的选择对挡墙结构的稳定性和抗滑能力影响较大,但目前尚未形成统一的设计原则和方法;此外,微型桩轻型挡墙在实际工程中的应用还面临着施工工艺、材料性能等方面的挑战。

开展微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用研究具有重要的理论和实践意义。

1. 边坡滑塌的危害人员伤亡:边坡滑塌可能导致人员伤亡,尤其是在山区、交通要道等人员密集地区,一旦发生滑塌事故,后果不堪设想。

财产损失:边坡滑塌不仅会造成人员伤亡,还会导致房屋、道路、桥梁等基础设施的损毁,给国家和个人带来巨大的经济损失。

生态环境破坏:边坡滑塌可能导致土壤侵蚀、水土流失等环境问题,破坏生态平衡,影响生物多样性。

社会稳定受影响:边坡滑塌事故可能引发社会恐慌,影响社会稳定和经济发展。

安全隐患:边坡滑塌事故容易引发其他次生灾害,如泥石流、地面塌陷等,给人们的生命财产安全带来严重威胁。

对于边坡滑塌这一严重的地质灾害,必须采取有效的治理措施,以减少其对人类生活和生产活动的影响。

挡土墙变形监测方法

挡土墙变形监测方法

挡土墙变形监测方法在挡土墙整个施工过程中,为有效监控挡土墙沉降位移,有必要进行工程监控量测,为挡土墙的施工提供参考依据,其监控量测方法如下:1.变形监测网,由部分基准点、工作基点和变形观测点构成。

监测周期,应根据监测体的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合确定。

监测期间,根据变形量的变化情况适当调整。

2.挡土墙变形监测等级2.1本标段最高挡土墙类型为扶壁式墙高为7.464m,此挡土墙工程为一般性的结构物,拟采用监测等级为四等。

3.变形监测网的设置变形监测网的网点,宜分为基准点、工作基点和变形观测点。

其布设应符合下列要求:3.1基准点,应选在变形影响区域外稳固可靠地位置不少 3 个基准点,选用挡土墙附近一级控制点作为基准点。

3.2工作基点,点位选在比较稳定且方便使用的位置,基准点埋石制作,水平位移基准点采用© 12钢筋,在钢筋顶用钢锯锯出十字线,垂直位移基准点采用© 12钢筋,并将钢筋头打磨成圆弧形,造好标石到现场选点埋设3.3变形观测点,设置在每段挡土墙地面以上0.5m 处,每段挡土墙设置一个观测点,观测点采用© 12 钢筋,并将钢筋头打磨成圆弧形,在圆弧位置上锯十字线, 此观测点作为水平位移观测点和垂直位移观测点。

在第一段挡土墙浇注拆模后, 用电锤在挡墙外侧钻孔10cm深,将制作好的观测点插入钻孔内,并将其固定4•每期观测前,对所使用的仪器和设备进行检查、 校正,并做好记录 5•各期的变形监测,应满足下列要求: 1在较短的时间内完成。

2采用相同的观测路线和观测方法。

3使用同一台仪器设备。

4使用同一把观测尺 5观测人员相对固定。

6采用统一基准处理数据6.为满足监控量测需要,确保监控量测的质量,我部配备测量仪器和设备如下:序号 器具名称 型号 精度单位 数量1全站仪 拓普康GTS-332N 测角精度为2",测距精度为 2mm+2ppmD台12 水准仪 苏州一光DSZ1 每公里往返测量标准偏差土 1mm 台1 3双面尺木板尺3m1 mm把2 7•每期观测结束后,应及时处理观测数据。

边坡变形监测

边坡变形监测

一、监测点部署及监测方法1、坡顶水平位移和垂直位移察看a、在开始监测前,用全站仪对各测点频频丈量多次,待数值稳固后取均匀值作为初始坐标值,此后每次丈量时用全站仪强迫对中测出各个察看点的即时坐标,记录在专用察看表内,与初始坐标对比,计算出累计位移量。

前后两次累计位移量之差,即得前后两次的位移量。

察看结果当日办理,按规定格式报监理、业主和施工方,依据实测结果及时供给边坡顶时间—水平位移曲线b、在开始监测前,用高精度水平仪配合铟钢尺,对各测点频频丈量多次,待数值稳固后取均匀值作为初始高程值,此后每次丈量时用高精度水平仪配合铟瓦尺用察看高程的方法测出各个察看点的高程,记录在专用察看表内,与初始高程对比,计算出累计沉降量。

前后两次累计沉降量之差,即得前后两次的沉降量。

察看结果当日办理,按规定格式报监理、业主和施工方,依据实测结果及时供给边坡顶时间—沉降曲线( 3)、监测频率察看时间应依据位移速率、施工现场状况、季节变化状况确立,原则上每周一次,雨季每周两次,暴雨以后连续三天,在边坡顶沉降位移加快时期和发现不良地质状况时每日连续察看。

(4)、察看数据整理每次外业察看结束后按规范进行内业整理,准时提交监测成就资料。

(5)、察看数据应用边坡变形按一级边坡控制,边坡变形的预警值为:水平位移和垂直位移累计值大于35mm,日均位移速率大于2. 0mm/ 天;当坡顶沉降、水平位移察看数据出现预警值后,监测人员应马上向建设方、设计、监理和施工单位报告,以利各方及时进行原由解析,商议和提出解决措施,保证边坡的安全。

2、支护结构沉降和位移察看按要求在支护结构顶部设置察看点,察看要求与方法同坡顶水平位移和垂直位移察看。

二、监测技术要求1、人工巡视巡视检查是边坡监测工作的主要内容,它不但可以及时发现险情,并且能系统地记录、描述边坡施工和周边环境变化过程,及时发现被揭示的不利地质状况。

项目部将坚持每日安排专人进行巡视,巡视的主要内容包含:(1)、边坡地表有无新裂缝、坍塌发生,原有裂缝有无扩大、延伸;(2)、地表有无隆起或下陷,滑坡体后缘有无裂缝,前缘有无剪口出现,局部楔形体有无滑动现象;(3)排沟渠、截沟渠能否畅达、排水孔能否正常;(4)、挡墙基础能否出现架空现象,原有空隙有无扩大;(5)、有无新的地下水露头,原有的渗水量和水质能否正常。

土木工程施工中的边坡支护技术的研究

土木工程施工中的边坡支护技术的研究

土木工程施工中的边坡支护技术的研究1. 引言1.1 研究背景"研究背景"是指研究所从事的课题或课程的来源和缘起,是对新兴课题的探索和发展。

土木工程施工中的边坡支护技术一直是土木工程领域中的热门研究课题。

随着城市化进程的加快和规模化建设的不断扩大,边坡支护技术的研究与应用变得尤为重要。

土木工程施工中的边坡支护技术直接关系到工程的安全性和稳定性,对于减少自然灾害的发生、提高工程质量有着重要意义。

在土木工程中,边坡支护技术的应用范围非常广泛,涉及到基础工程、交通工程、水利工程等多个领域。

而且由于现代土木工程的复杂性和多样性,边坡支护技术的研究亟待加强和完善。

本研究将针对土木工程施工中的边坡支护技术展开深入研究,探讨其在工程实践中的应用价值和重要性,为未来的土木工程施工提供更加科学有效的支护方案。

通过对边坡支护技术的研究,可以进一步完善相关理论,推动土木工程领域的技术创新和发展。

1.2 研究意义边坡支护技术在土木工程中起着至关重要的作用。

随着城市化进程的加快和基础设施建设的快速发展,边坡支护技术的研究与应用变得愈发紧迫和重要。

在施工现场,边坡支护技术的选择直接关系到工程的安全性和可靠性,对于保障工程质量和工程周期都有着至关重要的意义。

研究边坡支护技术的意义在于不断探索和完善支护技术,提高工程的抗震抗霪、抗滑移和抗渗等能力,保障工程的稳定性和安全性。

通过研究边坡支护技术,可以有效地降低工程风险,减少施工过程中的事故和损失,提高土木工程施工的效率和质量。

不断创新和发展边坡支护技术也有助于推动土木工程领域的发展和进步,更好地适应社会经济的发展需求,实现工程建设的可持续发展。

研究边坡支护技术的意义不仅体现在工程安全和工程质量方面,更体现在推动土木工程领域的创新和发展上。

只有不断深化研究和探索边坡支护技术,才能更好地满足施工需求,推动土木工程领域的进步和发展。

1.3 研究目的研究的目的是通过对土木工程施工中的边坡支护技术进行深入研究和探讨,总结和归纳出边坡支护技术的现状和发展趋势,为工程施工提供科学、可靠的支护设计方案。

土木工程施工中的边坡支护技术研究

土木工程施工中的边坡支护技术研究

土木工程施工中的边坡支护技术研究边坡支护技术是土木工程施工中的重要课题之一。

土木工程中的边坡是指工程施工过程中的天然或人工堆填物坡面。

由于地质条件、坡角度、降雨等多种因素的影响,边坡容易发生滑坡、崩塌等问题,因此对边坡进行支护是非常必要的。

边坡支护技术的研究主要包括以下几个方面:1. 边坡的稳定性分析:通过对边坡的地质条件、土层结构等参数进行分析,计算边坡的稳定系数,评估边坡的稳定性,为支护设计提供依据。

2. 边坡支护结构的选择:根据边坡的特点,选择合适的支护结构。

常用的边坡支护结构包括挡墙、护层、锚索和土钉等。

3. 挡墙的设计:挡墙是一种常用的边坡支护结构,其设计包括挡墙的高度、倾角、材料、基础等。

挡墙的设计需要满足抵抗边坡土体的压力,避免挡墙倒塌。

4. 护层的设计:护层是一种对边坡进行保护的措施,其设计需要考虑抗冲击、透水性和抗渗透等因素。

5. 锚索和土钉的设计:锚索和土钉是一种通过对边坡土体进行加固来提高边坡稳定性的方法。

锚索和土钉的设计需要考虑土体的性质、钢筋的材料和直径、锚固深度等。

6. 施工技术:边坡支护技术的研究还包括施工技术。

在边坡支护施工过程中,需要掌握挡墙施工、护层施工、锚索和土钉施工等技术。

边坡支护技术的研究对于土木工程的施工具有重要意义。

合理的边坡支护设计可以提高边坡的稳定性,减少事故的发生,保证施工的顺利进行。

土木工程中的边坡支护技术研究是非常必要的。

近年来,国内外学者对边坡支护技术进行了大量研究,取得了一些重要的成果。

目前边坡支护技术仍然存在一些问题,如挡墙倒塌、护层破坏等。

未来需要进一步研究边坡支护技术,改进现有的支护结构和施工技术,提高边坡的稳定性。

挡土墙变形监测

挡土墙变形监测

毕业设计(论文)题目:青田万基﹒欧郡庄园挡土墙变形监测与分析英文题: Deformation monitoring and analysis for the manor retaining wall of QingTian WanJi﹒OuJun学生姓名:专业:学号:指导老师:二〇一二年六月摘要变形监测是多种测量技术的综合,是监测评估建筑物安全的重要手段之一。

根据市政工程施工变形监测的特点,通过对五期同精度青田万基欧郡庄园挡土墙水平位移及沉降实测数据成果分析,本设计书主要是通过对青田万基·欧郡庄园挡土墙需要在施工阶段对其墙面(坡面)的变形进行观测。

在变形分析过程中,选用了水准监测数据及水平位移数据进行分析试验。

首先对数据进行奇异值检验,其次为了从不等周期的变形数据中获得等周期的数据,对原有数据进行多种插值方法的比较,最后用多项式回归分析和灰色系统分析两种方法对数据进行拟合及预测。

在精度评定通过的情况下,对下一期的变形量进行了预测,达到了较高的精度,说明了方法是正确可靠的。

对挡土墙工程的整体位移及稳定性进行初步分析,为进一步完善设计理论和施工技术提供资料。

关键词:挡土墙;变形监测;稳定性分析ABSTRACTDeformation monitoring is a variety of measurement technology integrated, monitoring and evaluation is an important measure of the safety of the building. According to the municipal engineering construction the characteristics of deformation monitoring, through five period with precision WanJi·OuJun of qingtian county retaining wall's estate horizontal displacement and subsidence data results, the design is mainly through the field, the county to WanJi manor retaining wall in the construction stage to wall (slope) of deformation observation. In the deformation analysis process, choose the level of horizontal displacement monitoring data and the analysis of the data test. First data are singular value inspection, next to the deformation data periodic never get periodic data for the original data of the comparison of the interpolation method, and finally with the polynomial regression and grey system analysis of two methods of data fitting and predictions. In precision evaluation through the situation, for the next issue of deformation forecast and achieve high precision, that the method is correct and reliable. For the whole of the retaining engineering displacement and stability for preliminary analysis, to further perfect design theory and construction technology to provide information.Key words:Retaining wall; Deformation monitoring;Stability analysis目录绪论 (1)1 概述 (2)1.1 变形监测的内容、目的和意义 (2)1.2 变形监测技术和发展趋势 (3)2. 青田万基·欧郡庄园挡土墙变形监测技术设计书......................... - 5 -2.1 任务来源................................................... - 5 -2.2 监测目的................................................... - 5 -2.3 监测区概况................................................. - 5 -2.4 作业技术依据............................................... - 6 -2.5 监测点的观测方法和周期..................................... - 6 -2.6 监测控制网的建立........................................... - 7 -2.6.1 平面监测网的布设 ..................................... - 7 -2.6.2 平面监测网的施测 ..................................... - 7 -2.6.3 四等、一级GPS控制测量主要技术指标 .................. - 8 -2.6.4 青田县万基欧郡庄园变形监测四等GPS网控制点成果 ....... - 8 -2.6.5 变形监测四等GPS网控制点平差及精度分析 ............... - 8 -3. 变形监测的实施 (12)3.1 监测点沉降监测 (12)3.1.1 水准观测技术要求 (12)3.1.2 作业过程 (14)3.1.3 数据处理及精度鉴定 (14)3.1.4 沉降量汇总表和沉降曲线 (15)3.2 水平位移监测 (18)3.2.1 观测仪器 (18)3.2.2 全站仪直接坐标法监测的误差分析 (19)3.2.3 注意事项 (19)3.2.4 数据处理及精度评定 (19)3.2.5 监测点位移变化速度曲线图 (21)4. 探讨变形监测在挡土墙监测中的问题 (23)4.1 确定挡土墙观测精度的合理性 (23)4.2 保证水平位移检测质量 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)绪论变形是自然界普遍存在的现象,各种负载作用于变形体,使其形状、大小及位置在时间域或空间域发生变化均为变形。

边坡工程监测PPT课件

边坡工程监测PPT课件

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7
边坡工程施工监测的内容
序号 监测内容
第 21 节
地表位移、裂 缝
监2 测 内3 容4 与 方5 法
地下位移、裂 缝
地声 应变 地下水位 孔隙水压力 河、库水位 泉流量 降雨量
6
地温
地震
2020/12/29
监测方法 前方交会法、视准线法、水准法、
测距三角高程法等 近景摄影测量法 测缝法 GPS法 测斜法 沉降法 重锤法 测缝法 量测法 应变计量测法 水位自记仪法 压力计量测法 量测法 量测法 雨量计法 记录仪法 地震仪法
监 优点,适用于边坡变形的中、长期监测。 测 •电测法一般采用二次仪表监测,将电子元件制作的传感 内 器埋设于边坡变形部位,通过电子仪表测读,并将电信 容 号转换成测读数据。 与 •电测法技术先进,仪表灵敏度高,监测内容广,但受环 方 境的影响较大,因此,在选用电测仪表时要结合具体的 法 监测环境,保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可
.
监测仪器和仪表 经纬仪、水准仪、全站仪、自动全站仪等
陆摄经纬仪等 游标卡尺、测缝仪、伸缩自记仪等
GPS接收机等 测斜仪、多点倒锤仪、倾斜计等
下沉仪、收敛仪、水准仪等 重锤、坐标仪、水平位错计等 三向测缝仪、位移计、伸长仪等
声发射仪、地震仪等 管式应变计、位移计、滑动测微计等
地下水位自记仪等 孔隙水压力计等 水位标尺等 三角堰、量杯等
•GPS已经在许多重要工程的变形监测中得到应用
2020/12/29
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12
仪表监测法(1)
•采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、
第 裂缝相对变化、地声、应力应变和环境因素等。 2 •按采用的仪表可分为机械式仪表监测法(简称机测法) 节 和电子仪表监测法(简称电测法),两种方法都具有仪

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势边坡防护技术是土木工程领域的重要课题之一,其研究旨在保护边坡免受坍塌、滑坡、侵蚀等自然灾害的侵害,同时确保人员和财产的安全。

随着城市化进程的加快和人口密集区的持续扩张,边坡防护技术的研究和应用显得尤为重要。

本文将从边坡防护技术的现状和发展趋势两个方面展开阐述。

一、边坡防护技术的现状1. 传统边坡防护技术传统的边坡防护技术主要包括植被覆盖、砌体结构、挡土墙等方法。

这些方法主要在边坡表面采取定向的保护措施,通过增强边坡的抗冲蚀和抗滑移能力来减少边坡发生灾害的可能。

2. 新型材料在边坡防护中的应用随着材料科学和技术的不断进步,新型材料如聚合物材料、玻璃纤维增强塑料、混凝土复合材料等在边坡防护中得到了广泛应用。

这些材料具有优异的抗冲蚀、抗滑移和抗风化性能,可以有效提高边坡的稳定性。

3. 智能化监测和预警技术智能化监测和预警技术是近年来边坡防护领域的重要发展方向。

通过传感器、卫星遥感等技术手段,对边坡的变形、位移、渗流等参数进行实时监测,实现对边坡稳定性的实时评估和预警,为边坡防护提供了重要的技术支持。

4. 生物工程技术生物工程技术是一种将自然生态系统中的生物和工程技术相结合的新型边坡防护技术。

通过种植植物、利用土壤和根系等生物因素,构建生物防护工程体系,有效减少了水土流失和边坡滑坡的发生。

二、边坡防护技术的发展趋势1. 多学科交叉融合未来边坡防护技术的发展将更加注重多学科交叉融合。

土木工程、材料科学、生物学、信息技术等学科的融合将为边坡防护技术的创新和发展提供更为丰富的思路和方法。

2. 绿色环保随着环保意识的提高,未来的边坡防护技术将更加注重绿色环保。

推动生物工程技术、植被覆盖等环保型边坡防护技术的应用,减少对环境的影响,实现人与自然的和谐共生。

3. 面向智能化、自动化未来边坡防护技术将更加面向智能化、自动化方向发展。

结合人工智能、大数据分析等技术,实现对边坡稳定性的实时分析和预警,提高边坡防护系统的智能化水平。

挡土墙变形监测方案.doc

挡土墙变形监测方案.doc

挡土墙变形监测方案.doc 范本一:挡土墙变形监测方案1. 引言1.1 目的1.2 背景2. 变形监测方法2.1 测量仪器选择2.2 测量位置确定3. 测量频率和时间安排3.1 频率确定3.2 时间安排4. 测量数据处理和分析4.1 数据采集4.2 数据处理4.3 数据分析5. 结果呈现和报告5.1 监测结果展示5.2 报告撰写要点6. 安全注意事项6.1 测量现场的安全措施6.2 测量过程中的注意事项7. 总结7.1 完成情况总结7.2 经验教训总结附件:1. 监测仪器清单2. 测量位置示意图3. 数据处理软件说明书法律名词及注释:1. 挡土墙:指用于固定土坡或土方的结构物,用于抗御土方推力或土坡侧滑等作用。

2. 变形监测:对挡土墙的位移、变形等参数进行实时监测和记录的过程。

3. 测量数据处理:对监测得到的原始数据进行校正、计算和分析的过程。

4. 结果呈现和报告:将监测数据经过处理和分析后形成的报告和图表等形式进行展示和汇报的过程。

范本二:挡土墙变形监测方案1. 引言1.1 目的1.2 背景2. 变形监测方法2.1 测量仪器选择2.1.1 位移传感器2.1.2 倾斜传感器2.2 测量位置确定2.2.1 上部边坡2.2.2 中部边坡2.2.3 下部边坡3. 测量频率和时间安排3.1 频率确定3.1.1 挡土墙重要性级别 3.1.2 监测目的3.2 时间安排3.2.1 监测开始时间3.2.2 监测结束时间4. 测量数据处理和分析4.1 数据采集4.1.1 测量仪器设置4.1.2 数据记录4.2 数据处理4.2.1 数据校正4.2.2 数据计算4.3 数据分析4.3.1 变形监测曲线4.3.2 变形趋势分析5. 结果呈现和报告5.1 监测结果展示5.1.1 报告格式5.1.2 数据图表5.2 报告撰写要点5.2.1 报告内容5.2.2 结果解读6. 安全注意事项6.1 测量现场的安全措施 6.1.1 安全设施设置6.1.2 防护措施6.2 测量过程中的注意事项 6.2.1 仪器操作规范6.2.2 人员安排和交流7. 总结7.1 完成情况总结7.2 经验教训总结附件:1. 监测仪器清单2. 测量位置示意图3. 数据处理软件说明书法律名词及注释:1. 挡土墙:人工建筑物,用于固定土质坡面,抵抗潜在土坡滑动和坡体变形。

挡墙及边坡位移监测方案

挡墙及边坡位移监测方案

挡墙及边坡位移监测方案引言:在土木工程中,挡墙和边坡起着保护土地和建筑物的重要作用。

然而,由于各种自然和人为因素的影响,挡墙和边坡可能会发生位移,给人们的生命财产安全带来潜在的风险。

因此,进行有效的挡墙及边坡位移监测非常重要,本文将讨论一种综合的监测方案。

一、传感器选择:为了准确监测挡墙和边坡的位移,首先需要选用适合的传感器。

常用的传感器有全站仪、倾角仪、红外测距仪以及变形测量仪等。

全站仪能够提供高精度的水平和垂直位移数据,倾角仪可测量地面的倾斜角度,红外测距仪可用于测量距离变化,而变形测量仪则可以检测结构的变形情况。

根据实际情况,可以结合使用多种传感器,以获得更全面的监测数据。

二、监测点布设:挡墙及边坡的位移监测需要合理布设监测点,以确保监测数据的全面性和准确性。

监测点的布设需要考虑挡墙和边坡的结构特点、地质条件以及施工方案等因素,并尽量覆盖挡墙及边坡的各个关键部位。

通常情况下,挡墙和边坡监测点的布设应均匀分布,以便对整个结构进行全方位监测。

三、数据采集与处理:监测设备采集到的位移数据需要进行及时和准确的处理。

首先,确保监测设备的正常运行和数据的准确性,例如,校正传感器误差、检查设备连接等。

其次,通过某种数据采集系统将监测数据传输到中心控制室,可以利用无线传输或有线传输等方式。

在中心控制室,使用数据处理软件进行数据分析和处理,根据需要生成可视化的监测报告,方便工程师和决策者进行判断和决策。

四、监测报警:为了及时掌握挡墙和边坡的位移情况,设置监测报警系统非常重要。

监测报警系统可以根据预设的位移阈值,当监测数据超过阈值时发出警报,以提醒相关人员采取必要的措施。

报警系统可以通过手机短信、电子邮件等方式进行报警,以确保及时的应急响应。

五、定期巡检和维护:挡墙及边坡位移监测方案的有效性和可靠性需要定期的巡检和维护。

巡检工作可以包括检查传感器是否损坏、是否有异常信号等,确保监测设备的正常运行。

定期维护可以包括数据备份、设备校准、电源检查等,以保持监测系统的长期稳定运行。

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势1. 研究现状边坡防护技术是在土木工程领域中非常重要的一个领域,它涉及到对自然边坡或人工边坡进行稳定性分析和防护措施设计。

当前,边坡防护技术的研究主要集中在以下几个方面:1) 稳定性分析技术:通过地质勘察、工程地质和数值模拟等手段,对边坡进行稳定性分析,评估边坡的稳定性,为后续的防护设计提供依据。

2) 防护材料和结构设计:研究各种防护材料的性能和适用范围,以及根据边坡的不同情况设计合适的防护结构,如挡土墙、护坡、喷锚网等。

3) 监测与预警技术:利用遥感技术、物联网技术等手段,实现对边坡稳定性的实时监测和预警,及时发现边坡变形和滑坡等问题。

4) 生态修复技术:将生态保护与边坡防护相结合,采用植被覆盖、地被覆盖等生态修复手段,保护边坡同时实现生态效益。

这些研究方向的发展,不仅为边坡防护技术的提升奠定了基础,也为边坡防护工程的实施提供了科学依据。

2. 发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,边坡防护技术也在不断创新和完善。

未来,边坡防护技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1) 智能化技术应用:随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展,边坡防护技术将更加智能化,实现对边坡稳定性的更精准监测和预警,提高边坡防护的实时性和准确性。

2) 可持续发展理念的融入:未来的边坡防护将更注重生态修复和可持续发展理念的融入,注重保护自然环境,实现边坡防护与生态保护的双赢。

3) 多学科交叉应用:未来的边坡防护技术将更多地借鉴地质学、物理学、生态学等多学科知识,实现跨学科的综合应用,提高边坡防护技术的综合效益。

4) 国际合作与经验共享:随着全球化的发展,未来的边坡防护技术将更加倾向于国际合作和经验共享,吸收国外先进技术和经验,不断提升国内边坡防护技术水平。

边坡防护技术的研究现状和发展趋势十分值得关注,我们需要不断加强研究力度,推动边坡防护技术的创新和发展,为社会和环境安全保驾护航。

边坡、挡墙及路堑开挖监测方案

边坡、挡墙及路堑开挖监测方案

陡路堤、挡土墙及路堑边坡监测方法一、填方路基的监测为及时了解和掌握路基填筑过程中的位移和变形,确保路基填筑的顺利完成和控制不均匀沉降,同时根据测定数据预测稳定时间和工后沉降量,同时利用观测数据监测地表水平位移及隆起情况和侧向变形情况,以确保路堤填筑施工安全和稳定。

所以对路基填筑施工进行全过程现场监测非常必要。

1、监测点位布设原则监测点布设在土路肩、路基中心以及坡脚处,根据边坡的地质情况按照50m 间距布设一条横断面且每处高填或陡坡路堤不少于一条监测断面。

监测点位的布设位置应符合如下原则:(1)同一路段不同监测项目的测点布置在同一断面上,这样有利于测点保护,便于集中观测,统一观测频率,更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。

(2)测点及观测元件的埋设位置应符合设计要求,且埋设准确、埋设稳定。

观测期间对测点采取有效的保护措施,防止施工机械的碰撞,人为因素的破坏,务必使观测数据能连续,确保数据的有效性。

2、监测断面类型及适用条件见下表。

位移桩埋设位置:设计路基坡脚线向外1m处、5m处各1个,路基填土前埋设。

挡墙位移钉埋设:挡墙外侧向内0.2m处,挡土墙施工完毕时埋设。

3、监测频率沉降观测频率取决于沉降量的大小、加载方法。

本项目的路堤填筑采用分级填筑加载的方法,要求施工期每填筑1层应观测一次,若两层填筑间隔较长时,则每7天应观测一次,直到路基施工期结束,沉降稳定,路槽交验结束。

4、判稳条件路堤在填筑过程中,如沿路堤中线地面沉降速率三 1.0cm/d或水平位移速率三0.5cm/d,视为不稳定状态出现,应立刻停止填土。

当停止填筑后每天仍需进行观测,当连续观测三次沉降量或位移量在规定控制范围之内时,才能继续填筑施工。

当填筑至上路床顶面时,连续两个月的观测沉降量每月不超过8mm,确定为沉降稳定,此时方可开始路面施工。

5、埋设要点沉降板在填土前埋设;沉降板用8mm厚500X500mm的钢板焊接@40的测杆而成,测杆外套PVC管保护,测杆和套管每节长1.0米,随填土的升高而加长。

挡墙及边坡位移监测方案

挡墙及边坡位移监测方案

挡墙及边坡位移监测方案挡墙是一种用于控制土壤和水流动的结构体。

其主要功能是支撑土壤负荷和防止土体滑动或崩塌。

而边坡则是指在山坡或高地上人工或自然形成的垂直或接近垂直于地表的斜面。

在施工中,挡墙和边坡的位移监测是非常重要的,因为任何不稳定的变化可能会导致严重的安全问题,同时也可能对施工进度和成本产生影响。

因此,设计一个有效的挡墙及边坡位移监测方案是非常关键的。

首先,需要考虑的是所掌握的监测技术。

目前在挡墙及边坡位移监测中,常用的技术有测水位、测沉降和测位移。

测水位可以通过安装一定数量的水位计以监测水流的高度来确定是否存在水位变化。

测沉降通过使用水平仪或自动水准仪来测量土壤表层的沉降或下沉量。

测位移则可以借助测量仪器、传感器和数据记录器等设备来实现。

这些技术都有自己的优缺点,应该根据实际情况选择合适的技术和设备。

其次,需要确认监测点的位置和数量。

在确认监测点时,应考虑相邻监测点之间的距离、监测点的位置和土壤类型等因素。

监测点的数量应根据边坡高度、结构图和监测目的来确定。

同时,还应将监测点的数量分布在边坡的不同部位,以尽可能地覆盖所有可能的变形区域。

除此之外,还需要注意监测频率。

监测频率是指监测数据记录的间隔时间。

监测频率的选取应根据施工阶段和设计监测要求进行选择。

在施工期间,监测频率应高于较稳定期以提供更精确的数据,并且应及时通知监测人员进行数据处理和分析。

最后,需要建立数据分析和处理体系。

将收集到的监测数据进行分析和处理,可以确定是否存在地质灾害风险、工程问题或结构缺陷等。

此外,在确认相应的问题后,还需要建立相关的应急预案,来处理可能存在的危机和后果。

综上所述,挡墙及边坡位移监测方案的设计需要综合考虑多方因素,从选择监测技术和设备到确定监测点的位置和数量,并建立数据分析和处理体系。

只有在全面、有效、及时地监测和处理位移问题时,才能保证构筑物和人员的安全,并加快工程进度的顺利进行。

高速路边坡研究报告

高速路边坡研究报告

高速路边坡研究报告高速路边坡研究报告一、背景介绍高速路边坡是指高速公路两侧的边坡,其稳定性对于保障道路的安全运营具有重要意义。

然而,在实际运营中,高速路边坡的失稳事故时有发生,对交通安全和行车畅通造成威胁。

因此,对高速路边坡的研究和加强管理,能够有效预防边坡失稳事故的发生。

二、研究目的本研究旨在通过对高速路边坡的调查研究,了解高速路边坡的现状,分析边坡的稳定性,为高速路边坡的设计和管理提供科学依据。

三、研究方法1.调查:通过实地调查,收集高速路边坡的相关数据,包括坡度、坡面覆盖情况、水土保持措施等。

2.分析:根据收集的数据,利用土力学原理分析边坡的稳定性,重点关注边坡的土质情况和降雨情况对稳定性的影响。

3.评估:根据分析结果,评估高速路边坡的稳定状况。

四、研究结果1.土质情况:根据所调查的高速路边坡样本,大部分边坡土质较为松散,容易发生塌方和滑坡。

2.坡度情况:高速路边坡的坡度多为陡坡,坡度过大可能导致稳定性问题。

3.坡面覆盖情况:部分高速路边坡覆盖有植被,能够提高边坡的稳定性,但也有一些边坡缺乏植被覆盖,容易受到水土流失的影响。

4.水土保持措施:调查中发现,在一些高速路边坡上存在水土保持措施,如挡土墙、防护网等,这些措施能够提高边坡的稳定性和抵御坡面的冲刷。

五、建议1.加强边坡设计:在设计新的高速公路时,应考虑边坡的稳定性,合理选择边坡的坡度和土质,采用适当的边坡支护措施。

2.加强边坡管理:对于已经建成的高速公路边坡,应定期检查和维护,及时修复受损的边坡和水土保持措施。

3.加强植被覆盖:在高速公路边坡上增加植被覆盖,能够有效减少水土流失,提高边坡的稳定性。

4.加强监测:利用现代监测技术监测高速路边坡的变形和稳定性,及时发现问题并采取相应措施。

六、结论高速路边坡的稳定性对于交通安全具有重要影响,因此需要加强对边坡的设计和管理。

通过本研究,我们对高速路边坡的现状进行了调查分析,并提出了相关的建议,希望能够为高速路边坡的设计和管理提供科学依据,进一步提升交通安全水平。

滑坡地段路堑高边坡变形破坏模式及机理研究

滑坡地段路堑高边坡变形破坏模式及机理研究

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON2008NO .19SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 工业技术滑坡地段路堑高边坡的变形对工程建设的危害,早已为人们所重视。

在工程中,通常将路堑边坡高度大于30m 的列为高边坡。

高边坡的变形形成条件、变形机理研究无疑是高边坡变形研究的基础所在。

如果要真正对边坡的稳定性作出符合于客观实际的正确评价,并提出相应合理的边坡变形的防治措施,则必须对己形成之变形边坡进行多方面的解析研究,真正了解边坡变形的形成条件及变形机理。

1滑坡地段路堑高边坡变形破坏模式分析1.1路堑高边坡的类型本文结合我国高速公路的实际情况,将路堑高边坡进行分类,根据其不同的坡体结构,变形原因,将其划分为四种类型:顺倾层状岩石高边坡、近水平层状岩石高边坡、堆积层滑坡地段高边坡、高填方路堤边坡;另外依据岩性组合、岩体结构也可将其划分为:硬质岩路堑高边坡、软质岩路堑高边坡、不良地质路堑高边坡。

滑坡地段的路堑高边坡属于不良地质路段高边坡,这些路段的共同特点是:组成路堑边坡均为滑体物质,结构松散,岩体破碎,岩土强度低,富水性好,滑带土经多次滑动后其抗剪强度已接近残余强度。

1.2影响路堑高边坡稳定性的主要因素边坡是一个复杂的开放系统,在其变形破坏的过程中不断与周围环境进行物质和能量交换。

路堑高边坡的稳定性与特定的自然环境和区域工程地质条件关系密切,而不同类型的路堑高边坡,其空间分布特点,又取决于特定的地质地貌条件和人类工程活动的方式和影响程度。

对于某一边坡,其变形发生和发展的每一个阶段,常有几个条件和因素起主导作用。

所以在分析和研究路堑高边坡时,应尽量找出起主导作用的条件和因素,以利于分析判断边坡的发展阶段,稳定程度,并制定正确的防治措施。

1.2.1路堑高边坡的工程地质特性工程地质特性是路堑高边坡稳定与否的内在条件,工程地质条件又取决于以下因素:地层岩性、地质构造、边坡岩体的风化程度、地形地貌和水的作用。

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势

边坡防护技术的研究现状与发展趋势边坡防护技术是指通过不同的工程手段和材料,对边坡进行加固、防护和稳定的技术。

随着城市化进程的加快和自然环境的变化,边坡防护技术逐渐成为维护城市安全和生态环境的重要环节。

本文将对边坡防护技术的研究现状和发展趋势进行分析和展望。

一、研究现状1. 传统的边坡防护技术传统的边坡防护技术主要包括挡墙、挡土墙、护坡、植被覆盖等手段。

这些技术通过物理结构的建设和植被的种植,来增加边坡的稳定性和防护能力,但在抗震、抗滑等方面存在一定的局限性。

2. 新型边坡防护技术随着科技的不断进步和工程材料的创新,新型边坡防护技术不断涌现。

钢丝网加固技术、喷锚技术、土工格栅加固技术等,这些技术在提高边坡稳定性、增强抗震能力和减轻工程投资方面表现出了明显优势。

3. 数值模拟和监测技术近年来,随着数值模拟技术和监测技术的发展,边坡的稳定性分析和实时监测工作变得更加深入和精准。

有限元分析、数值模拟和遥感监测技术的应用,为边坡防护技术的研究和设计提供了更为科学的手段。

二、发展趋势1. 环保可持续未来边坡防护技术的发展趋势将更加注重环保和可持续发展。

在材料选择、施工工艺和设计理念上,将更多地考虑生态环境保护和资源利用,推动边坡防护与生态环境建设的有机结合。

2. 多学科交叉边坡防护技术的发展将更多地涉及到地质工程、土木工程、生态学、环境工程等多学科交叉。

通过不同学科的融合,可以更好地理解边坡稳定性的机理,创新边坡防护技术,提高工程的整体效益。

3. 智能化和数字化智能化和数字化技术将成为边坡防护技术发展的重要趋势。

智能感知技术、互联网和大数据技术的应用,将带来边坡监测、预警和应急处置等方面的革命性变化,提升边坡防护的效率和精准度。

4. 国际合作与交流随着全球化的进程,边坡防护技术的研究发展将更加强调国际合作与交流。

吸取国际先进经验、扩大国际技术合作,将有助于我国边坡防护技术的升级和创新,提高我国在这一领域的国际声誉和影响力。

边坡监测方案范文

边坡监测方案范文

边坡监测方案范文边坡监测是指对边坡进行实时、连续、系统的监测,旨在及时发现和预警边坡的变形和破坏,为边坡的稳定性评估、风险分析和工程措施提供科学依据。

边坡监测方案是指对边坡监测进行规划和实施的方案。

下面将详细介绍一份边坡监测方案。

1.研究背景和目的:说明为什么需要对该边坡进行监测,以及监测的目的是什么。

例如,可能是因为该边坡位于道路或建筑物旁边,存在较大的滑坡和崩塌风险,因此需要进行实时监测以确保人员和财产的安全。

2.边坡特征和工程背景:对该边坡的地质条件、构造特征、坡度、高差、堆积物性质等进行详细描述,包括边坡的设计和施工背景。

这有助于确定监测方案的内容和监测点位的选择。

3.监测目标和指标:根据边坡的特征和监测目的,确定监测的指标和要求。

例如,可以包括地层位移、水位变化、应力变化、降雨数据等。

4.监测方法和设备:选择合适的监测方法和设备,根据监测目标和指标进行选择。

常用的边坡监测方法包括全站仪测量、自动化监测系统、遥感监测等。

需要说明每种监测方法的原理、优点和适用范围,并选择合适的设备。

5.监测点位选择和布置:根据边坡的特点和监测指标的要求,选择合适的监测点位,并决定监测点位的布置方式。

点位的选择应覆盖整个边坡的重要部位,以及可能发生滑坡或崩塌的部位。

6.数据处理和分析:说明监测数据的处理和分析方法,包括数据的录入、存储和处理流程。

需要提供数据采集的频率和数据处理的方法,以及分析结果的解释和判断标准。

7.监测报告和预警机制:根据边坡监测数据的分析和判断,及时撰写监测报告,对边坡变形和破坏的趋势进行预警。

需要明确预警的级别和应对措施,以便及时采取行动,确保人员和财产的安全。

8.监测措施:根据监测结果和预警机制,制定相应的监测措施。

例如,可以采取加固措施、抢险措施、疏散措施等,以防止和减轻边坡发生滑坡和崩塌的风险。

9.费用预算和计划:根据监测方案的内容和实施需要,对所需的人力、物力和财力进行预算,并制定实施计划。

边坡变形监测方案

边坡变形监测方案

XXXX标边坡变形监测专项方案编制:审核:批准:XXXXX公司2016年12月01日XXX标边坡变形监测方案一、工程概况:我公司承建的XXX标段,桩号范围3+400~6+950。

主要建设内容包括:XXXXX.。

本工程等级为II等;河道堤防级别为3级,施工临时工程为5级。

防洪标准:防洪标准为50年一遇。

供水标准:农业灌溉供水设计保证率为95%。

二、监测内容:本标段边坡监测主要是指路堤边坡监测,监测内容为人工巡视、裂缝观测、坡面观测观测。

1、人工巡视和裂缝观测:人工巡视是一项经常性的工作,我标将安排专职安全员坚持每天进行巡视,对图纸较差处、渗水严重处、边坡较陡处进行重点巡视、检查。

当坡体表面发现裂缝时安全员立即采取措施和报告监测组。

2、坡面观测:边坡坡面的变形观测是指在平台上设置坡面变形观测点,利用GPS进行测量。

通过数据处理分析,分析坡面几何外观的变化情况,绘制坡面各点在施工过程中的水平位移变化情况,从而了解边坡滑动范围和滑动情况,提供预警信息,它是一种简单,直接的宏观监测方法。

二、监测方案的实施1、基准控制点和监测点的布设1.1基准网的建立选择通视良好、无扰动、稳固可靠、远离形变护坡高度3倍比较稳定的地方埋设工作基点,其中工作基点采用有强制归心装置的观测墩,照准标志采用强制对中装置的觇牌,埋设在加固坎上,地质较为稳定,本标段工作基点选择桩号点。

变形点布置在边坡变形较大并能严格控制变形的边坡边沿位置。

在边坡顶上每100m布置变形监测点,编号分别为左1-32,右1-32。

以及对南岸6+581,南岸4+390、北岸5+160、4+000-4+100段附件的建筑物等进行加密监测。

1、顶部用沉降钉垂直植入混凝土中,孔深不小于50mm,基准点与各点位埋设完毕等候5天后,水泥凝固稳定后方可开始进行观测。

2、监测精度及频率要求根据设计图纸及国家相关规范要求,边坡的变形观测如下:2.1 水平位移监测网主要技术要求为:观测点坐标中误差≤3.0mm;测距中误差≤10.0mm。

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边坡挡墙变形监测新技术研究2摘要:三维激光扫描技术的出现,为边坡挡墙变形监测提供了新的监测手段,本文选用在测量领域中使用较广的脉冲式扫描仪,以监测某立交桥的边坡挡墙变形为实例,进行了点云数据采集。

根据边坡挡墙变形监测的特点及数据处理的要求,使用机带软件RIEGLVZ-1000进行了点云数据预处理之后,再引入第三方点云处理软件GeomagicStudio和GeomagicQualify,进行了数据处理及变形分析。

通过研究,提出了基于三维激光扫描技术的边坡挡墙变形监测新方法。

关键词:三维激光扫描;挡墙;变形监测;点云数据Abstract: The emergence of three - dimensional laser scanning technology provides a new means to monitor deformation of slope and retaining wall. The paper uses the pulsed scanner which is widely used in measurement, we scan a slope and retaining wall of a bridge which is taking as an example and collect the point cloud data. According to the characteristics and requirements of the slope and retaining wall data processing, we use the RIEGL VZ - 1000 which comes with the machine to finish point cloud data preprocessing, use the third - party point cloud processing software Geomagic Studio and Geomagic Qualify to process data and analysis deformation. After the research, we presented a new method to monitor deformation of slope and retaining wall based on 3D laser scanning technology. Key words:3D laser scanning; slope and retaining wall; deformation monitoring; point cloud data引言我国是世界上自然灾害频发的国家之一,而滑坡灾害在我国的自然灾害中占有相当大的比例,滑坡监测作为预防滑坡灾害的手段,其工作的意义也愈加重要。

20世纪90年代中期出现并发展起来的三维激光扫描技术,可以简单高效地获取变形体的三维数据,把以前以点代面的监测方法改变为全局性的整体监测方法,全面地掌握变形体的变形过程和变形规律,丰富变形测量的内涵。

与传统的滑坡监测技术相比,三维激光扫描技术具有无需事先埋设监测设备、无接触测量、监测速度快、测量精度高、能够反映坡体的总体变形趋势等特点,可以快速获取高密度、高精度的三维点云数据,经数据处理及建模后可以得到整个变形监测体的变化信息,对监测结果进行研究可掌握其变形发展规律,开展滑坡灾害预报研究。

本文采用RIEGL VZ - 1000脉冲式三维激光扫描系统,以监测某立交桥的边坡挡墙变形为实例,进行数据采集,引入第三方点云数据处理软件Geomagic Studio 和Geomagic Qualify进行后期数据处理和变形分析,研究了边坡挡墙监测的技术路线以及监测数据处理方法。

1地面三维激光扫描技术的基本原理地面三维激光扫描系统主要由扫描仪、计算机、电源供应系统和其他附件设备组成。

激光扫描仪本身包括激光测距系统和成像系统,同时也集成了CCD和仪器内部控制及校正系统等(如图1所示)。

激光扫描仪的测距方法是根据光学三角测量的原理,以激光作为光源,将其投射到被测物体表面,并采用敏感元件在另一位置接收激光的反射能量,根图1固定式地面激光扫描系统示意图据光点或光条在物体上成像的偏移,通过被测物体基平面、像点、像距等之间的关系,计算物体的深度信息(如图2所示)激光扫描仪的发射器通过激光二极管发射近似红外波长的安全激光束,对所测对象进行立体面状扫描。

在扫描仪内,扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的水平方向值a和天顶距值0。

借助设备获取从物体上反射回来的激光,通过测量每个激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间或相位差,计算出激光扫描仪到物体扫描点之间的距离值S和反射强度/。

a, 0和S 用来计算激光打在被测物体上的扫描点的三维坐标。

三维激光扫描测量一般使用仪器内部坐标系统,X轴在横向扫描面内,Y轴在纵向扫描面内与X轴垂直,Z轴与横向扫描面垂直,由此得到点坐标的计算公式:X =Ssin0sinaY=Ssin0cosa(1)Z=Scos02地面三维激光扫描仪选用变形监测要求测量仪器具有较高的数据采集精度,测量数据处理后要具有精Fig . 3 Deformationmonitoringbasicflowchart 为地面三维激光扫描仪进行扫描观测的控制点(如图4 所示)。

确建模精度,部分高边坡还要求测量仪器具有高仰角测量功能。

根据这些要求,选用了奥地利RIEGL 公司推出的RIEGLVZ - 1000激光扫描仪,其采用了脉冲法测距方式,拥有RIEGL 独一无二的全波形回波技术和实时全波形数字化处理和分析技术,每秒可发射高达300 000点的纤细激光束,提供高达0.000 5°的角分辨率,扫描距离可达1.4 km 。

除此以外,基于RIGEL 独特的多棱镜快速旋转扫描技术,能够产生完全线性、均匀分布、单一方向、完全平行的扫描激光点云线。

接口方面预留了GPS 和数码相机接口,可在仪器上部连接GPS 设备进行实时定位,连接数码相机进行影像同步采集。

RIEGLVZ -1000激光扫描仪的基本性能参数见表1。

3技术路线设计变形监测的任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征;目的是要掌握变形体的实际状态,为判断其安全提供必要的信息。

在实际作业时,根据变形监测的特点,其坐标系统可采用独立的变形监测坐标系统,也可与城市控制或国家坐标系统联测。

基于三维激光扫描技术的变形监测基本流程如图3所示。

表1 RIEGLVZ -1000激光扫描仪参数表4边坡监测本次对某立交桥的部分边坡挡墙进行监测。

前期采用常规手段对该挡墙进行监测,已布设了变形监测基准点和工作基点,经检校其满足变形监测精度要求,直接作图4大桥立交边坡挡墙变形监测控制示意图4.1数据采集扫描数据外业采集,采用“测站点+后视点”的测量方式,在DQ1上架设扫描仪,在DQ2和DQ3上架设标靶,其中DQ3作为后视定向点,DQ2作为检校点。

扫描测站点距监测挡墙20 m左右,为保证较高的采样精度和外业作业效率,点云分辨率设置为100 m距离0.05 m,每次扫描时间在 10 min左右,每站对监测目标扫描4次。

在常规观测的同时,选取部分边坡挡墙,采用扫描仪进行了两期扫描。

4.2点云数据预处理将扫描得到的点云数据导入随机软件RiscanPro中,同时将控制点坐标信息录入到软件中,运用软件的Back- sightingorientation功能对点云数据进行坐标转换, 得到在大地坐标系下的原始点云数据。

由于原始点云数据存在许多杂点和多余数据,通过对其进行剔除处理,得到挡墙的点云数据。

将通过预处理的点云数据,以通用的文本格式输出,以便后期第三方软件调用。

4.3点云数据建模点云数据建模采用GeomagicStudio软件,是由美国Raindrop公司出品的逆向工程和三维检测软件,可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格,并可自动转换为NURBS曲面,也可根据任意实物零部件自动生成准确的数字模型。

将预处理输出的文本格式点云数据调入Geomagic audio软件中,通过对点云数据进行着色、离散点删除、去噪、抽稀、封装,得到三角网模型后,利用软件的“松弛”功能对三角网模型进一步优化,使三角网模型更加平滑,接近真实实体。

分别将两期数据按上述流程进行处理,把得到的三角网模型导入GeomagicQualify软件进行变形分析。

4.4边坡变形分析边坡分析软件采用美国Geomagic公司提供的GeomagicQualify,这个软件可以准确、快速地检测到CAD 三维数字参考模型与实际构造部件之间的尺寸误差,并自动地将这种比较结果的差异以直观、易懂的色谱图形式显示出来,可以进行形位误差的比较、评估等。

将经过处理得到的两期三角网模型调入Geomagic Qualify软件中,将第一期数据设置为参考数据,第二期数据设置为测试数据。

运用“3D比较”功能对模型数据进行比较(如图5所示)。

图5 3D比较分析通过3D比较分析,得到两个模型之间的最大偏差正负分别为+ 0. 012 3 m 和-0. 014 7 m;平均偏差为0.000 2 m,正负分别为+ 0.001 8 m和- 0.002 4 m;标准偏差为0.002 8 m。

可以看出两期数据表面偏差分布不均匀,出现该情况的原因是边坡表面不平滑,导致建立的模型表面平滑度不高所致。

根据其平均偏差在毫米级且值很小,说明两期数据之间没有发生明显变化。

在3D分析结果基础上运用软件提供2D比较功能,在边坡挡墙上分别截取一个横截面和纵截面,对两个截面上的两期数据进行比较分析。

通过2D比较得到的结果见表2。

表2 2D分析结果得出的结果进行印证,结论一致。

该方法能够满足边坡变形监测要求。

5结束语本文将地面三维扫描技术应用到了边坡变形监测中,引入用于逆向工程和三维检测的第三方软件进行变形分析。

对具体的监测技术路线和数据处理方法进行了探讨,得出了一种新的边坡变形监测方法,为同类变形监测项目提供了参考。

参考文献:[1]杨俊志,尹建忠,吴星亮.地面激光扫描仪的测量原理及其检定[M].北京:测绘出版杜,2012.2]建设综合勘察研究设计院.JGJ8—2007建筑变形测量规范[S].北京:中国建筑工业出版杜,2007.3]张毅,闫利,杨红,等.地面三维激光扫描的系统误差模型研究J .测绘通报,2012(1) :16-19.4]马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉:武汉大学,2005.5]孔祥玲.固定式地面激光扫描技术在土石方测量中的应用研究J .测绘与空间地理信息,2012,12(35) :160-1ffi.。

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