高速公路边坡监测方案

地表变形监测主要采用边坡工程监测方法中的 设站观测法和仪表观测法，包括：
1)、大地测量法 2)、摄影测量法 3)、测量机器人监测系统 4)、自动化监测网 5)、光纤应变监测系统
1 )、大地测量法 大地测量法是在变形边坡地区设置观测
桩、站、网，在变形边坡以外的稳定地段设 置固定站进行观测。
一般采用十字形观测网、放射形观测网、 方格形观测网等 。
可采用水位自测，或向附近的水文站索取所需资料。 F、松动范围的监测
松动范围一般采用声波仪配换能器检测
四、边坡变形监测
4.1 地表变形监测
地表变形监测是边坡监测中的常规监测项目，通 常应用的仪器有两类：
一是大地测量（精度高的）仪器，如红外仪、经 纬仪、水准仪、全站仪、GPS等，
二是专门用于边坡变形监测的设备，如裂缝计、 钢带和标桩、地面位移伸长计和全自动无线边坡监测 系统、光纤应变监测系统等。
地下变形监测-------一般采用钻孔倾斜法、测缝法(竖井法)；
影响因素监测-------一般采用地下水位监测、间隙水压监测、地声监测、 地应力监测、地温监测、气象监测、地震监测、降雨量监测。
边坡工程监测主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法 等四种类型。通过监测，深入了解边坡的变形机理，从而对地质灾害防治和加固 处理的反馈以及对工程的影响等获取有关信息，通过监测资料的分析得到边坡变 形的各种特征信息，分析其动态变化规律，预测边坡工程可能发生的破坏，为防 灾减灾提供科学依据。
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7
爆破影响监测
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渗流渗压监测
9
雨量监测
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水位监测
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松动范围监测
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加固效果监测
13
巡视检查
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前期 √ √
天然滑坡 整治期 √
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整治后 √
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3.2 监测仪器的选型
(一) 、仪器选型的原则
1）可靠、适用。 2）具有工程所要的精度、量程、直线性和重复性。 3）施工期安全监测仪器应力求结构、安装和操作简 单，价格便宜。 4）兼顾自动化监测的需要。 5）仪器类型宜尽量单一。
（6）爆破影响监测。 （7）渗流渗压监测，是边（滑）坡重要监测项目。 （8）雨量与江河水位监测 （9）松动范围监测。 （10）加固效果监测。 （11）巡视检查。
边（滑）坡监测项目选择
序号
监测项目
1
大地测量水平变形
2
大地测量垂直变形
3
正垂倒垂线
4
表面倾斜
5
地表裂缝
6
钻孔深部位移
人工边坡 施工期 运行期
4.2 边坡表面裂缝量测
山坡和建筑物（挡土墙、房屋、水沟、 路面等）上的裂缝是滑坡变形最明显的标志。 对这些裂缝进行监测是最简单易行又最直接 的监测，在整个监测系统中是首先要采用的。 其监测的主要方法如下：
(1)、 简易监测法 (2) 、垂球法 (3)、建筑物裂缝贴片监测 (4) 、滑坡裂缝和位移监测
大地测量法网型布置图
(a) 十字形观测网 (b) 放射性观测网
(c)方格形观测网
2)、摄影测量法 摄影测量法是用地面摄影经纬仪，在不同的时间内，
对边坡进行摄影测量，适用于大面积边坡的移动测量。
优点是：它测量的不是边坡上个别观测点的移动，而 是整个观测视野内边坡上所有点的移动。对人员不能到达 的地方也能测量。
测量方法
优
缺
大地测量法
1）能确定边坡地表变形范围；2）量程 不受限制；3）能观测到边坡体的绝对 位移量。
受到地形通视条件限制和 气象条件的影响，工作量 大，周期便；2）外业省 时省力；3）可同时测定多点在某一瞬
间的空间位置，像片资料可随时进行比 较。
在实际工作中边坡监测的具体内容应根据边坡的等级、地质及支护结 构的特点进行考虑，通常对于一类边坡防治工程，建立地表和深部相结合 的综合立体监测网，并与长期监测相结合；对于二类边坡防治工程，在施 工期间建立安全监测和防治效果监测点，同时建立以群测为主的长期监测 点；对于三类边坡防治工程，建立群测为主的简易长期监测点。
在观测的绝对精度方面还 不及某些传统的测量方法
GPS测量法
优点：1）观测点之间无需通视，选点 GPS接收机价格较昂贵 方便；2）观测不受天气条件的限制；3）
观测点的三维坐标可以同时测定，对于 运动的观测点能精确测出它的速度；4） 测量精度高
仪表观测法
仪表观测法是指用精密仪器仪表对变形斜坡进行地 表及深部的位移、倾斜（沉降）动态，裂缝相对张、闭、 沉、错变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因 素进行监测。电子仪表观测的内容，基本上能实现连续 观测，自动采集、存储、打印和显示观测数据。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 后一个时期滑坡监测发展的方向。
6）综合比较。
3.2 监测仪器的选型
(二) 、仪器的选择
根据检测内容的不同选择不同的仪器，具体如下： A、变形监测
经纬仪和水准仪、垂线坐标仪、表面倾斜仪、测缝计、收敛计等 B、爆破影响监测
低频仪器地震检波器等 C、渗流渗压监测
渗压计测量、量水堰 D、雨量监测
雨量监测可采用雨量计或采用附近水文站的实测资料。 E、河水位监测江河水位的监测
②为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据，预测和预报今后边 坡的位移、变形的发展趋势，通过监测可对岩土体的时效特性进行相关的研究；
③边坡监测能为边坡工程岩土力学参数的反演分析提供资料，提高边坡工 程岩土力学参数的准确程度；
④对已经发生滑动破坏的边坡和加固处理后的滑坡，监测结果也是检验崩 塌、滑坡分析评价及滑坡处理工程效果的尺度。 ；
4)、自动化监测网（3S技术）
3S技术即地理信息系统（Geography Information System，GIS）、全球卫星定 位系统（Global Positioning System，GPS） 和遥感遥测系统（Remote Sensing，RS）
5 )、光纤应变监测系统
光纤应变监测系统，按光的载体可分 为基于拉曼散射的分布式光纤检测系统、 基于瑞利散射的分布式光纤监测系统和基 于布里渊散射的分布式光纤检测系统 （BOTDR）等三种形式 。
高速公路边坡，与水利、矿山、国土资源、城建，甚至铁路，在场地、地质 环境、管理方式等方面都有所不同，有其本身的特点。 1.1 类型多样，背景复杂
我国地域辽阔，地质环境多样。公路作为线性构筑物本身所具有的特殊性， 在修筑过程中会穿越各种地质体，遇到各种不良地质现象，不可避免地形成各种 类型边坡。边坡失稳有红粘土滑动、灰质土滑动、强风化层滑动、覆盖层沿基岩 表面滑动、砂岩沿泥岩滑动、灰岩沿层面滑动、灰岩沿裂隙面崩塌、灰岩沿炭质 泥岩滑动、路堤沿填筑面滑动、煤系地层顺层滑动等。
⑥能为分析岩体结构与边坡变形破坏的关系，掌握边坡变形特征和规律， 研究边坡稳定性的影响因素，指导在边坡发生严重变形条件下的应急处理提供 依据；
⑦为进行有关位移分析及数值模拟计算提供参数。
2.2 边坡监测的内容 （1）、施工安全监测在施工期对边坡的位移、应力、地下水等进行监测，监 测结果作为指导施工、反馈设计的重要依据，是实施信息化施工的重要内容。
4.3 边坡岩体表面移动的观测
测量装置主要有：简易装置、地面伸长计、 钢绳伸长计等
有的时间较短，在边坡形成过程中就会发生破坏；有些时间较长，在边坡形成 几个月，甚至一两年、多年后才会发生破坏。这些地址灾害具有突发性强、分 布范围广和一定得隐蔽性等特点，对高速公路交通基础设施的运营危害极大。
二、高速公路边坡监测的 意义、内容和方法
2.1 边坡监测的意义
①评价边坡施工及使用过程中的稳定程度，并做出有关预报，为崩塌、滑 坡的正确分析评价、预测预报及治理工程等，提供可靠的资料和科学依据；
2.2 边坡监测的内容
序号 1
2 3 4
监测项目 裂缝监测
位移监测 滑动面监测 地表水监测
5
地下水监测
6
降水量监测
7
应力监测
监测内容 1. 地表裂缝监测；2. 建筑物裂缝监测 1. 地表位移监测；2. 地下位移监测
滑动面位置测定 1. 自然沟水的观测；2. 河、湖、水库水位观测；3. 湿地观测
1. 钻孔、井水的观测；2. 泉水监测；3. 孔隙水压力监测
摄影测量精度主要取决于y距（又称纵距）及摄影经 纬仪的焦距。一般来说 ，纵距越小，精度越高，焦距越 长，精度越高。
3)、测量机器人监测系统
机器人监测系统，具有自动识别目标的ATR （Automatic Target Recognition）功能，能自动搜 索、照准目标，实现角度、距离的全自动化测量， 从而改进传统的变形监测方法、完善传统的变形 监测理论、减轻劳动工作强度等。
简易观测法： 通过人工观测边坡工程中地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形
特征（发生和发展的位置、规模、形态、时间等）及地下水位变化、地温变化 等现象，也可在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易观测桩；在建（构）筑物 （如房屋、挡土墙、浆砌块石沟等）裂缝上设置简易玻璃条、水泥砂浆片、贴 纸片；在岩石、陡壁面裂缝处用红油漆划线作观测标记；在陡坎（壁）软弱夹 层出露处设置简易观测标桩等，定期用各种长度量具测量裂缝长度、宽度、深 度变化及裂缝形态、开裂延伸的方向。
（2）、处治效果监测是检验边坡处治设计和施工效果、判断边坡处治后的稳 定性的重要手段。一方面可以了解边坡体变形破坏特征，另一方面可以针对实 施的工程进行监测。
（3）、动态长期监测在防治工程竣工后，对边坡体进行动态跟踪，了解边坡 体稳定性变化特征、长期监测主要对一类边坡防治工程进行。
2.2 边坡监测的内容
三、高速公路边坡监测项 目的选定仪器及选型
3.1监测项目的选定
边坡监测项目及其适用范围：
（1）大地测量水平变形、垂直变形监测对边坡和滑坡及其不同阶段都可适用。 （2）正、倒垂线法一般只适用于重大的人工边坡工程。 （3）表面倾斜监测一般适合于边坡施工期和滑坡整治期监测。 （4）地表裂缝包括断层、裂缝、层面的监测等。 （5）钻孔深部位移监测，包括测水平位移的钻孔测斜仪法和测孔轴向位移的多点位移计法， 对边坡和滑坡及其不同阶段都可适用。
1.2 带状分布，位置明确 公路同铁路和水利工程一样，在平面上呈带状，受影响的范围有限，一般比
铁路要宽，比水利工程要窄。每段公路边坡范围均可用起止桩号和左右距离来描 述其位置，且在露馅总体布置图上都有反映，边坡位置非常明确。
1.3 工程破坏，降雨诱发 山区及丘陵地带高速公路的路基一般修建在天然斜坡上。公路工程对这些
简易观测法对于发生病害的边坡进行观测较为适合 。
设站观测法： 设站观测法是指在充分了解工程场区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、格网状等），在变形区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接收机等）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 效的监测方法。 设站观测法主要包括以下三种方法： （1）大地测量法 （2）近景摄影测量法 （3）GPS（全球定位系统）测量法
天然斜坡的改造一是填方，二是挖方。填方是在斜坡上形成加载，可能造成边 坡失稳，这种失稳的常见表现形式是路堤出现滑移；挖方是对上不斜坡形成切 脚，造成临空从而引起上部边坡破坏，形成滑坡。
宁波地处北纬300的东南沿海地带，台风、强降雨等灾害性天气较多，易 诱发边坡滑移。
1.4 破坏范围大，影响时间长 不同的地质背景和岩土类型的边坡从变形到破坏，经历的时间有所不同，
降雨量、降雪量监测 滑带应力监测、建筑物受力监测
2.3 边坡监测的方法
不同的监测内容，有不同的监测方法。
地表位移监测-------一般采用大地测量法、全球定位系统法（GPS）、遥感 （RS）法、近景摄影法、激光全息摄影法、激光散斑法、测缝法（包括位移计、 位错计、伸缩计、收敛计等）、垂锤法、沉降法；
高速公路边坡监测方案
中铁大桥局集团第一工程有限公司
2013.08
高速公路边坡监测
一、 高速公路边坡工程的特点 二、 边坡监测的目的和意义 三、 边坡监测的内容、方法及仪器选型 四、 边坡变形监测 五、 边坡应力监测 六、 边坡地下水监测 七、监测费用概况
一、高速公路边坡工程的特点
一 、高速公路边坡工程的特点