岩土工程测试技术(第八章)
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➢ 边坡变形包括位移和应 变，位移是主要的，相 应地，应力和强度也将 调整和变化
➢ 立体监测与全面监测
边坡工程监测体系
边坡工程 监测体系
宏观变形 巡查
变形监测
应力监测
其它监测
地面变形 地下变形 结构变形 岩土应力 结构应力 接触应力
监测
监测
监测
监测
监测
监测
降雨量 监测
地下水 监测
特征量 监测
3 变形监测
地面变形监测：地面位移与沉降等 地下变形监测：坡体深部位移等 结构变形监测：支挡加固结构及其它建筑结构等 边坡变形包括位移和应变，以位移监测为主
3.1 地面变形监测
地面变形 监测方法
简易监测法 仪器监测法 设站监测法 GPS监测法 远程监测法
简易监测工具和装置
（a）设桩监测 （b）设片监
滑坡地表变形倾斜监测可以有效可 靠地确定滑坡坡体的变形范围，并 能从一定程度上反映和体现滑坡变 形的活动状态和发展规律，特别适 用于滑坡前缘剪出口的分析与判断 和滑坡滑动方向的确定
设站观测法
设站观测法是在充分了解现场的工程地质背景的 基础上，在边坡上设立变形观测点，成线状或网 络状布置
在变形影响范围之外稳定地点设置固定观测站， 用测量仪器(经纬仪、水准仪， 测距仪、摄影仪及 全站型电子速测仪、GPS接受机等)定期监测变形 区内网点的三维(X、Y、Z) 位移变化的一种行之 有效的监测办法
监控系统由监控中心、网 络中继站、现场分控站、 GPS基准站和移动远端(或 GPS流动站)等部分组成
远程监测法
远距离无线传输是该方法最基本的特点，由于其 自动化程度高，可全天候连续观测，故省时、省 力和安全，是当前和今后一个时期边坡工程监测 发展的方向
同时，无线监测也为我们进行边坡监测提供了一 个很好的途径，通过无线监测，我们可以真正的 实现测试的多参数，是研究边坡和建筑物稳定性 及活动规律的有力工具
利用电子仪表或GPS进行边坡的变形监测，能实现 变形监测的全天候和连续化，实现变形监测数据的 自动采集、存储、显示、打印，实现变形监测数据 处理的自动化
远程监测也还存在一些问题需要研究和解决，如仪 器仪表在野外恶劣环境下的稳定性和保护方法、传 感器的质量、数据通讯和传输的方法及其可靠性、 仪器仪表的费用投入等
• 能确定边坡地表变形范围
• 量程不受限制
• 能观测坡体的绝对位移量
• 在滑坡发生剧滑时，监测仪 器设施不会因滑坡加速运动 而损坏，监测人员不必到滑 坡体上，因此能保证滑坡监 测的连续性
GPS监测法
GPS系统通常由空间导航 卫星、地面控制站、GPS 用户定位设备和地面通信 网等部分组成
GPS的用户设备简称GPS 接收机，由天线、接收机、 信号处理器和显示器组成
➢ 边坡工程监测也是边坡防护加固或整治工程效果评估与 预测的重要手段
2.2 边坡工程监测的特点
（1）岩土体介质的复杂性 （2）监测的内容较多：变形、应力、地下水、天
气、地震等 （3）监测的周期长：两年甚至更长时间
2.3 边坡工程监测体系
变形监测 应力监测
其它监测
➢ 以变形监测为主，结合 应力和强度监测
GPRS数据传输
3.2 地下变形监测
地面变形与地下变形既有联系又有区别，地下变形 往往具有超前的变形特点和控制坡体总体变形活动 动态的规律
地下倾斜监测仪器主要有钻孔倾斜仪（活动式和固定式）、 倾斜计、T字形倾斜仪、杆式倾斜仪及倒垂线五种
地下应力监测仪器主要有压应力计和锚索锚杆测力计等
环境因素监测仪器主要有雨量计、地下水位自记仪、孔隙 水应力计、温度记录仪等，还有用于施工期间振动测量的 测振仪器，由于仪器种类较多，一般根据实际监测工程的 需要自制或选用
水平位移监测设经纬网、沉降监测设水准网
主要设站监测方法
大地测量法 GPS测量法 RS测量法 近景摄影测量法 激光全息测量法 激光散斑测量法 工点监测 区域或路段监测
大地测量法
常用的大地测量法主 要有两方向(或三方向) 前方交会法、双边距 离交会法、视准线法、 小角法、测距法、几 何水准测量法以及精 密三角高程测量法等
第8章 边坡工程监测
1 概述
➢ 由于边坡岩土体性质的复杂性，岩土体地质分布的不 均匀性，岩土体性质受施工过程、外部环境、大气因 素的影响，以及边坡的不合理设计，人工边坡在施工 过程中或形成后失稳仍时有发生
➢ 如何有效的预防和减轻自然边坡滑坡灾害和人工边坡 事故一直是岩土工程师的重大任务，比较有效的处理 方法是理论分析、专家群体经验知识和监控系统相结 合的综合集成的理论和方法
电测法一般采用二次仪表监测，将电子元件制作的传感器 埋设于边坡变形部位，通过电子仪表测读，并将电信号转 换成测读数据
电测法技术先进，仪表灵敏度高，监测内容广，但受环境 的影响较大，因此，在选用电测仪表时要结合具体的监测 环境，保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可靠性
地表和地下位移监测的仪器仪表主要有：多点位移计、收 敛计、测缝计、沉降仪等
多点位移计示意图
（a）多点钢丝型 （b）岩石锚杆型 1-钻孔，2-砂浆，来自百度文库-岩石锚杆，4-钢管，5-端盖，6-黄铜塞，7-接头，8-测微表
倾斜计示意图
水压计埋设示意图
地面倾斜监测法
在滑坡变形发育、发展和破坏的过 程中，滑坡坡体表面都将不同程度
地产生地表倾斜变形，并反映滑坡 变形的发生范围、发育阶段和变化 规律
测
（c）设尺监测 （d）刻槽监
测
仪表监测法
采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、 裂缝相对变化、应力应变和环境因素等
按采用的仪表可分为机械式仪表监测法（简称机测法）和 电子仪表监测法（简称电测法），两种方法都具有仪器便 于携带、监测精度高、测程可调、监测成果直观等优点， 适用于边坡变形的中、长期监测
2 边坡工程监测方法与内容
2.1 监测目的
➢ 把握坡体变形、应力、以及地下水活动等动态特征和发 展规律，指导边坡工程施工和控制施工进程，并为边坡 工程反分析与数值仿真提供参数
➢ 基于可靠的监测成果资料，可以进一步查明坡体病害的 性质、规模、成因、滑面形态和滑坡推力等，分析判断 坡体稳定性状态及其发展趋势，必要时进行监测预警或 灾害预测预报
➢ 立体监测与全面监测
边坡工程监测体系
边坡工程 监测体系
宏观变形 巡查
变形监测
应力监测
其它监测
地面变形 地下变形 结构变形 岩土应力 结构应力 接触应力
监测
监测
监测
监测
监测
监测
降雨量 监测
地下水 监测
特征量 监测
3 变形监测
地面变形监测：地面位移与沉降等 地下变形监测：坡体深部位移等 结构变形监测：支挡加固结构及其它建筑结构等 边坡变形包括位移和应变，以位移监测为主
3.1 地面变形监测
地面变形 监测方法
简易监测法 仪器监测法 设站监测法 GPS监测法 远程监测法
简易监测工具和装置
（a）设桩监测 （b）设片监
滑坡地表变形倾斜监测可以有效可 靠地确定滑坡坡体的变形范围，并 能从一定程度上反映和体现滑坡变 形的活动状态和发展规律，特别适 用于滑坡前缘剪出口的分析与判断 和滑坡滑动方向的确定
设站观测法
设站观测法是在充分了解现场的工程地质背景的 基础上，在边坡上设立变形观测点，成线状或网 络状布置
在变形影响范围之外稳定地点设置固定观测站， 用测量仪器(经纬仪、水准仪， 测距仪、摄影仪及 全站型电子速测仪、GPS接受机等)定期监测变形 区内网点的三维(X、Y、Z) 位移变化的一种行之 有效的监测办法
监控系统由监控中心、网 络中继站、现场分控站、 GPS基准站和移动远端(或 GPS流动站)等部分组成
远程监测法
远距离无线传输是该方法最基本的特点，由于其 自动化程度高，可全天候连续观测，故省时、省 力和安全，是当前和今后一个时期边坡工程监测 发展的方向
同时，无线监测也为我们进行边坡监测提供了一 个很好的途径，通过无线监测，我们可以真正的 实现测试的多参数，是研究边坡和建筑物稳定性 及活动规律的有力工具
利用电子仪表或GPS进行边坡的变形监测，能实现 变形监测的全天候和连续化，实现变形监测数据的 自动采集、存储、显示、打印，实现变形监测数据 处理的自动化
远程监测也还存在一些问题需要研究和解决，如仪 器仪表在野外恶劣环境下的稳定性和保护方法、传 感器的质量、数据通讯和传输的方法及其可靠性、 仪器仪表的费用投入等
• 能确定边坡地表变形范围
• 量程不受限制
• 能观测坡体的绝对位移量
• 在滑坡发生剧滑时，监测仪 器设施不会因滑坡加速运动 而损坏，监测人员不必到滑 坡体上，因此能保证滑坡监 测的连续性
GPS监测法
GPS系统通常由空间导航 卫星、地面控制站、GPS 用户定位设备和地面通信 网等部分组成
GPS的用户设备简称GPS 接收机，由天线、接收机、 信号处理器和显示器组成
➢ 边坡工程监测也是边坡防护加固或整治工程效果评估与 预测的重要手段
2.2 边坡工程监测的特点
（1）岩土体介质的复杂性 （2）监测的内容较多：变形、应力、地下水、天
气、地震等 （3）监测的周期长：两年甚至更长时间
2.3 边坡工程监测体系
变形监测 应力监测
其它监测
➢ 以变形监测为主，结合 应力和强度监测
GPRS数据传输
3.2 地下变形监测
地面变形与地下变形既有联系又有区别，地下变形 往往具有超前的变形特点和控制坡体总体变形活动 动态的规律
地下倾斜监测仪器主要有钻孔倾斜仪（活动式和固定式）、 倾斜计、T字形倾斜仪、杆式倾斜仪及倒垂线五种
地下应力监测仪器主要有压应力计和锚索锚杆测力计等
环境因素监测仪器主要有雨量计、地下水位自记仪、孔隙 水应力计、温度记录仪等，还有用于施工期间振动测量的 测振仪器，由于仪器种类较多，一般根据实际监测工程的 需要自制或选用
水平位移监测设经纬网、沉降监测设水准网
主要设站监测方法
大地测量法 GPS测量法 RS测量法 近景摄影测量法 激光全息测量法 激光散斑测量法 工点监测 区域或路段监测
大地测量法
常用的大地测量法主 要有两方向(或三方向) 前方交会法、双边距 离交会法、视准线法、 小角法、测距法、几 何水准测量法以及精 密三角高程测量法等
第8章 边坡工程监测
1 概述
➢ 由于边坡岩土体性质的复杂性，岩土体地质分布的不 均匀性，岩土体性质受施工过程、外部环境、大气因 素的影响，以及边坡的不合理设计，人工边坡在施工 过程中或形成后失稳仍时有发生
➢ 如何有效的预防和减轻自然边坡滑坡灾害和人工边坡 事故一直是岩土工程师的重大任务，比较有效的处理 方法是理论分析、专家群体经验知识和监控系统相结 合的综合集成的理论和方法
电测法一般采用二次仪表监测，将电子元件制作的传感器 埋设于边坡变形部位，通过电子仪表测读，并将电信号转 换成测读数据
电测法技术先进，仪表灵敏度高，监测内容广，但受环境 的影响较大，因此，在选用电测仪表时要结合具体的监测 环境，保证监测仪表的长期稳定性和监测成果的可靠性
地表和地下位移监测的仪器仪表主要有：多点位移计、收 敛计、测缝计、沉降仪等
多点位移计示意图
（a）多点钢丝型 （b）岩石锚杆型 1-钻孔，2-砂浆，来自百度文库-岩石锚杆，4-钢管，5-端盖，6-黄铜塞，7-接头，8-测微表
倾斜计示意图
水压计埋设示意图
地面倾斜监测法
在滑坡变形发育、发展和破坏的过 程中，滑坡坡体表面都将不同程度
地产生地表倾斜变形，并反映滑坡 变形的发生范围、发育阶段和变化 规律
测
（c）设尺监测 （d）刻槽监
测
仪表监测法
采用精密仪表监测边坡地表及深层的位移、沉降及倾斜、 裂缝相对变化、应力应变和环境因素等
按采用的仪表可分为机械式仪表监测法（简称机测法）和 电子仪表监测法（简称电测法），两种方法都具有仪器便 于携带、监测精度高、测程可调、监测成果直观等优点， 适用于边坡变形的中、长期监测
2 边坡工程监测方法与内容
2.1 监测目的
➢ 把握坡体变形、应力、以及地下水活动等动态特征和发 展规律，指导边坡工程施工和控制施工进程，并为边坡 工程反分析与数值仿真提供参数
➢ 基于可靠的监测成果资料，可以进一步查明坡体病害的 性质、规模、成因、滑面形态和滑坡推力等，分析判断 坡体稳定性状态及其发展趋势，必要时进行监测预警或 灾害预测预报