岩土工程监测[专业知识]
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❖ 目的： 1、检验岩土工程施工质量是否满足岩土工程设计和有关规程、规范的要求； 2、指导岩土工程的施工方法、流程和施工进度，通过岩土工程监测反馈分
析岩土工程设计与施工是否合理，并为后续设计与施工方案提供优化意 见； 3、检测岩土工程施工对环境的影响，验证岩土工程施工防护措施的效果； 4、及时发现和预报岩土工程施工过程中所出现的异常情况、防止岩土工程 施工事故，保障岩土工程施工安全； 5、提供定量的岩土工程质量事故鉴定依据； 6、为建（构）筑物的竣工验收提供所需的监测资料。
式，以完成监视、控制或分析的目的。
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2.2 传感器的基本特性
❖ 传感器：敏感元件、转换元件和测试电路。 ❖ 传感器性能评价：静态特性和动态特性。
❖ 静态特性：当被测量的各个值处于稳定状态时，传感器的输 出值与输入值之间的关系数学表达式、曲线或数表。
❖ 动态特性：当被测量值随时间变化时，传感器的输出值与输 入值之间关系的数学表达式、曲线或数表。
1、取样技术标准化 2、新仪器新方法的开发 3、工程地球物理探测 4、现场测试、室内试验、理论预测和数值反分
析及其再预测的有机结合与循环
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第二章 测试技术基础知识
❖ 测试：信息采集，获取测试数据；以确定量 值为目的的一系列操作。
❖ 测试系统：传感技术的实体，传感器与多台 仪表的组合。
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11
1.3.3 现场监测
❖ 现场监测工作的主要内容：
1、对岩土所受到的施工作用、各类荷载的大小以及 在这些荷载作用下岩土反应性状的监测；
2、对建设中或运营中结构物的监测；
3、监测岩土工程在施工及运营过程中对周围环境的 影响。
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1.4 岩土工程测试与检测技术的现状与展望
❖ 现状：
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2.1.1 测试
❖ 将测试值与同种性质的标准量进行比较，确定被 测试值对标准量的倍数。
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2.1.2 测试系统
❖ 测试系统：传感器与测试仪表、变换装置等的有机 组合。
❖ 传感器：感受被测试的大小并输出相对应的可用输 出信号的器件或装置。
❖ 数据传输环节：传输数据。 ❖ 数据处理环节：信号处理和变换。 ❖ 数据显示环节：被测试信息变成人感官能接受的形
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3
1.1 本课程的目的和意义
❖ 岩土工程是利用土力学、岩体力学及工程地 质学的理论和方法，为研究各类土建工程中 涉及岩土体的利用、整治和改造问题而进行 的系统工作。
❖ 岩土力学理论要变为工程现实，需要相应的 测试手段。
❖ 岩土工程设计、施工，试验工作非常重要， 它是学科理论研究与发展的基础。
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监测与检测的重要性
❖ 保证工程的施工质量和安全，提高工程效益。
❖ 在岩土工程服务于工程建设的全过程中，现场监测 与检测是一个重要的环节，可以使工程师们对上部 结构与下部岩土地基共同作用的性状及施工和建筑 物运营过程的认识在理论和实践上更加完善，便于 总结工作经验和形成新的认识。
❖ 依据监测结果，利用反演分析的方法，求出能使理 论分析与实测基本一致的工程参数。
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1.3.1 原位测试
❖ 缺点 1、各种原位测试都有其针对性和适用条件；
2、原位测试所得参数与土的工程性质间的关系往往建立在统 计关系上；
3、影响原位测试成果的因素较为复杂（如周围的应力场、排
水条件和施工过程对测试环境的干扰等），使得对测定值的 准确判定造成一定的困难；
4、原位测试中的主应力方向与实际岩土工程问题中多变的主 应力方向往往并不一致。
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1.3.2 原型试验
❖ 原型试验以实际地下结构物为对象在现场地 质条件下按设计荷载条件进行试验，其试验 结果具有直观、可靠等优点，主要有桩基试 验、锚杆试验等；
❖ 通过原型试验可以进一步验证工程勘察结果 和设计结果的正确性与可靠性。
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1.3.3 现场监测
❖ 以实际工程作为对象，在施工期及工后期对整个岩土体和地下结构以及 周围环境，于事先设定的点位上，按设定的时间间隔进行应力和变形现 场观测。
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1.3.1 原位测试
❖ 获取设计参数的原位试验；
❖ 提供施工控制和反演分析参数的原位检测。
❖ 优点：
1、避开取土样困难，测定难以采取不扰动试样土层 的工程性质；
2、在原位应力条件下试验，避免采用过程中应力释 放的影响；
3、试验的岩土体体积较大，代表性强； 4、工作效率较高，可大大缩短勘探试验的周期。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
1.2本课程在岩土工程中的地位与作用
❖ 岩土力学在一定意义上讲就是一门试验力学，试验 是土力学发展的基础。
❖ 岩土体的复杂性使前期勘察与试验结果存在着一定 的不确定性，在岩土工程施工过程中还必须通过现 场监测与检测，以确保岩土工程的安全性。
❖ 岩土工程测试技术不仅在工程实践中十分重要，而 且在学科理论的研究与发展中也起着决定性作用。
1、手段单一 2、结果缺乏合理的解释 3、管理制度不健全 4、人员培训不及时
❖ 采取相应措施： 1、建立健全行业管理制度，提高工作人员素质 2、增强对从事岩土工程工作的单位考核与管理，提高人员培
训与考核 3、加强岩土工程各个环节的控制，增强对检测、测试环节的
阶段验收和最终评判
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❖ 展望：
岩土工程监测
丁万涛
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1
主要内容
❖ 绪论 ❖ 测试技术基础知识 ❖ 岩土的原位测试技术 ❖ 基坑工程中的岩土工程问题监测 ❖ 地下工程中的岩土工程问题监测 ❖ 边坡工程中的岩土工程问题监测 ❖ 地基加固的检验与检测 ❖ 桩基础的测试与检测
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2
第一章 绪 论
❖ 本课程的目的和意义 ❖ 本课程在岩土工程中的地位与作用 ❖ 岩土工程测试、检测及监测技术简介 ❖ 岩土工程测试与检测技术的现状与展望
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1.3 岩土工程测试、检测及监测技术简介
❖ 岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学试验、 原位测试、原型试验和现场监测等。
❖ 室内土工试验：观测判别试验、物理性质试验、化 学性质试验和力学性质试验等。
❖ 岩体力学试验：常规力学指标和岩体变形与破坏机 理的分析与研究。
❖ 原位测试：基本保持被测试岩土体的结构、含水量 及应力状态不变的条件下测定其基本物理力学性能。
析岩土工程设计与施工是否合理，并为后续设计与施工方案提供优化意 见； 3、检测岩土工程施工对环境的影响，验证岩土工程施工防护措施的效果； 4、及时发现和预报岩土工程施工过程中所出现的异常情况、防止岩土工程 施工事故，保障岩土工程施工安全； 5、提供定量的岩土工程质量事故鉴定依据； 6、为建（构）筑物的竣工验收提供所需的监测资料。
式，以完成监视、控制或分析的目的。
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2.2 传感器的基本特性
❖ 传感器：敏感元件、转换元件和测试电路。 ❖ 传感器性能评价：静态特性和动态特性。
❖ 静态特性：当被测量的各个值处于稳定状态时，传感器的输 出值与输入值之间的关系数学表达式、曲线或数表。
❖ 动态特性：当被测量值随时间变化时，传感器的输出值与输 入值之间关系的数学表达式、曲线或数表。
1、取样技术标准化 2、新仪器新方法的开发 3、工程地球物理探测 4、现场测试、室内试验、理论预测和数值反分
析及其再预测的有机结合与循环
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第二章 测试技术基础知识
❖ 测试：信息采集，获取测试数据；以确定量 值为目的的一系列操作。
❖ 测试系统：传感技术的实体，传感器与多台 仪表的组合。
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1.3.3 现场监测
❖ 现场监测工作的主要内容：
1、对岩土所受到的施工作用、各类荷载的大小以及 在这些荷载作用下岩土反应性状的监测；
2、对建设中或运营中结构物的监测；
3、监测岩土工程在施工及运营过程中对周围环境的 影响。
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1.4 岩土工程测试与检测技术的现状与展望
❖ 现状：
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2.1.1 测试
❖ 将测试值与同种性质的标准量进行比较，确定被 测试值对标准量的倍数。
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2.1.2 测试系统
❖ 测试系统：传感器与测试仪表、变换装置等的有机 组合。
❖ 传感器：感受被测试的大小并输出相对应的可用输 出信号的器件或装置。
❖ 数据传输环节：传输数据。 ❖ 数据处理环节：信号处理和变换。 ❖ 数据显示环节：被测试信息变成人感官能接受的形
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1.1 本课程的目的和意义
❖ 岩土工程是利用土力学、岩体力学及工程地 质学的理论和方法，为研究各类土建工程中 涉及岩土体的利用、整治和改造问题而进行 的系统工作。
❖ 岩土力学理论要变为工程现实，需要相应的 测试手段。
❖ 岩土工程设计、施工，试验工作非常重要， 它是学科理论研究与发展的基础。
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5
监测与检测的重要性
❖ 保证工程的施工质量和安全，提高工程效益。
❖ 在岩土工程服务于工程建设的全过程中，现场监测 与检测是一个重要的环节，可以使工程师们对上部 结构与下部岩土地基共同作用的性状及施工和建筑 物运营过程的认识在理论和实践上更加完善，便于 总结工作经验和形成新的认识。
❖ 依据监测结果，利用反演分析的方法，求出能使理 论分析与实测基本一致的工程参数。
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1.3.1 原位测试
❖ 缺点 1、各种原位测试都有其针对性和适用条件；
2、原位测试所得参数与土的工程性质间的关系往往建立在统 计关系上；
3、影响原位测试成果的因素较为复杂（如周围的应力场、排
水条件和施工过程对测试环境的干扰等），使得对测定值的 准确判定造成一定的困难；
4、原位测试中的主应力方向与实际岩土工程问题中多变的主 应力方向往往并不一致。
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1.3.2 原型试验
❖ 原型试验以实际地下结构物为对象在现场地 质条件下按设计荷载条件进行试验，其试验 结果具有直观、可靠等优点，主要有桩基试 验、锚杆试验等；
❖ 通过原型试验可以进一步验证工程勘察结果 和设计结果的正确性与可靠性。
行业相关
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1.3.3 现场监测
❖ 以实际工程作为对象，在施工期及工后期对整个岩土体和地下结构以及 周围环境，于事先设定的点位上，按设定的时间间隔进行应力和变形现 场观测。
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1.3.1 原位测试
❖ 获取设计参数的原位试验；
❖ 提供施工控制和反演分析参数的原位检测。
❖ 优点：
1、避开取土样困难，测定难以采取不扰动试样土层 的工程性质；
2、在原位应力条件下试验，避免采用过程中应力释 放的影响；
3、试验的岩土体体积较大，代表性强； 4、工作效率较高，可大大缩短勘探试验的周期。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
1.2本课程在岩土工程中的地位与作用
❖ 岩土力学在一定意义上讲就是一门试验力学，试验 是土力学发展的基础。
❖ 岩土体的复杂性使前期勘察与试验结果存在着一定 的不确定性，在岩土工程施工过程中还必须通过现 场监测与检测，以确保岩土工程的安全性。
❖ 岩土工程测试技术不仅在工程实践中十分重要，而 且在学科理论的研究与发展中也起着决定性作用。
1、手段单一 2、结果缺乏合理的解释 3、管理制度不健全 4、人员培训不及时
❖ 采取相应措施： 1、建立健全行业管理制度，提高工作人员素质 2、增强对从事岩土工程工作的单位考核与管理，提高人员培
训与考核 3、加强岩土工程各个环节的控制，增强对检测、测试环节的
阶段验收和最终评判
行业相关
13
❖ 展望：
岩土工程监测
丁万涛
行业相关
1
主要内容
❖ 绪论 ❖ 测试技术基础知识 ❖ 岩土的原位测试技术 ❖ 基坑工程中的岩土工程问题监测 ❖ 地下工程中的岩土工程问题监测 ❖ 边坡工程中的岩土工程问题监测 ❖ 地基加固的检验与检测 ❖ 桩基础的测试与检测
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第一章 绪 论
❖ 本课程的目的和意义 ❖ 本课程在岩土工程中的地位与作用 ❖ 岩土工程测试、检测及监测技术简介 ❖ 岩土工程测试与检测技术的现状与展望
行业相关
6
1.3 岩土工程测试、检测及监测技术简介
❖ 岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学试验、 原位测试、原型试验和现场监测等。
❖ 室内土工试验：观测判别试验、物理性质试验、化 学性质试验和力学性质试验等。
❖ 岩体力学试验：常规力学指标和岩体变形与破坏机 理的分析与研究。
❖ 原位测试：基本保持被测试岩土体的结构、含水量 及应力状态不变的条件下测定其基本物理力学性能。