1、隧道工程 边坡施工安全监测设置及实施方案 （现场监测） *有限责任公司 二一一年三月 目 录 一 设计目标及要求 3 1.1 监测的内因 3 1.2 监测的外因 3 二 设计原则 . 3 三 主要监测项目说明 3 3.1 变形监测 3 3.2 土体松动监测 4 3.3 对加固用的材料进行监测 . 4 3.4 对土体压力进行监测 . 4 3.5 外部条件监测 4 四 边坡安全管理监测设置及实施方案（现场监测） . 4 4.1 工程概况 4 4.2 监测方案 4 4.2.1 测点布置 . 5 4.2.2 远程监控系统及监控方案 5 4.3 其他可补充监测技术 . 6 4.3.1 测斜监测 . 6
2、4.3.2以“面”为监测对象的表面变形 . 6 4.3.3 钢筋等的辅助测量 6 滑坡体监测初设概要及具体项目实施方案 一 设计目标及要求 监测的主要目的在于确保工程的安全。边坡的安全监测以边坡岩体整体稳定性监测为主，兼顾局部滑动砌体稳定性监测。由于过大变形是岩体破坏的主要形式，因此（地表和深部）变形监测是安全监测的重点。 1.1 监测的内因 边（滑）坡中存在的不利结构面常常是引起边（滑）破破坏的主要内在因素，故监测的重点对象是岩体中的这些结构面，监测测点应放在这些对象上或测孔应穿过这些对象等。 1.2 监测的外因 开挖爆破和水的作用是影响边（滑）坡稳定的主要外因，施工期的质点振动速度、加速度
3、的监测，运行期的渗流、渗压监测也是必要的。 二 设计原则 （一）及时埋设、及时观测、及时整理分析监测资料和及时反馈监测信息。 （二）布置仪器力求少而精。 （三）监测仪器力求满足精度和稳定性，同时考虑经济性和社会影响性。 （四）尽可能利用已有的设施和条件进行监测设备的选型、施工。 三 主要监测项目说明 3.1 变形监测 变形监测按表面和深层分为内部变形监测和外部变形监测，按方向划分为纵向、横向和轴向三个方向。滑坡体在三个方向上均应考虑，这里主要进行内部变形监测和外部变形监测的简要说明。 （一）内部监测 由于滑坡体已经采用衬砌加固，故属于施工后期的监测，应采用钻孔深部位移监测，包括水平位移的钻孔测
4、斜仪法和测钻孔轴向位移的多点位移计法。随时发现滑动面的出现，确定其位置和其变化、发展。 水平位移监测采用钻孔测斜仪，一般先采用活动倾斜仪，待发现滑动面后改用固定倾斜仪。 轴向位移测量采用钻孔多点位移计。 （二）外部变形 外部监测即主要监测滑坡体表面位移变化，目前可以选用的监测方法有GPS全球定位系统监测、3D激光扫面检测、INSAR微波雷达技术扫描监测、光电位移监测系统、利用人工的三角网、交汇及联合法的人工设置测点墩等多种方法。 外部监测中还有一点是表面倾斜监测，即监测表面的倾斜，一般选择量程大，精度适中的设备。在抗滑桩等建筑物的顶部或侧面布置测点。 3.2 土体松动监测 用于监测土体松动，目
5、前主要采用声学探测技术，但是一般土体变化不规律，该方法较少使用。 3.3 对加固用的材料进行监测 对已有加固措施（锚杆、锚索、抗滑桩）的抽样监测应力，可选用刚劲计等。 3.4 对土体压力进行监测 采用土压力计进行监测，在挡墙的受力状况时设置，检验和改进边坡支护结构的设计。 3.5 外部条件监测 由于坝体滑动主要原因是震动和渗流水位导致滑坡，外部条件监测主要测量边（滑）坡体内水位高程及周边引起的振动。同时可以考虑设置实时监测降雨量。 四 边坡安全管理监测设置及实施方案（现场监测） 4.1 工程概况 根据实地踏勘成果，在隧道两边边坡具有较为典型的特点，且迫切需要进行边坡安全监测及预警系统。为较为全
6、面、细致、系统的对交通工程中常见的边坡施工安全问题进行研究，针对现场实际情况，预计对隧道口两边的边坡分别进行监测系统设计并进行施工过程中安全监测。 4.2 监测方案 本次边坡监测为了实施了解监测量的变化过程，工程准备采用远程数据采集系统进行实时监控量测，故必须采用电测仪器进行相关物理量的量测。针对实际情况，在此选择多点位移计对边坡不同深度位移进行监测，采用振弦式渗压计对土质边坡内地下水位进行监测（尽管平时没水，但滑坡的主要外因来自于地下水）。 4.2.1 测点布置 该边坡为土质边坡，土体强度受降雨及地下水影响很大，因此在该边坡不但布设多点位移计进行边坡表层和深部位移监测，而且在坡顶布设渗压计测
7、孔进行地下水位量测。多点位移计布置一般在距路基约 10m（根据实际情况，选择在 2/3 以上点钻孔）的坡面上，测孔与水平面成一定角度（这里可以选择15），采用3点式多点位移计测头分别布置在15m、10m、5m（依据10m参数而来）。其中认为15m处测点为不动点，可用于测量边坡表面位移，10m、5m测点用于测量边坡深部位移并寻找潜在滑移面。渗压计安装在测压管内，布置上考虑与多点位移计对应布置，从而得到地下水水位与边坡位移的关系。 隧道两边边坡分边进行设置，在上面介绍的高程处设置 3 个孔钻孔，进行深层位移监测，在钻孔的纵断面处设置三个孔进行钻孔埋设渗压计进行地下水位监测。 4.2.2 远程监控系
8、统及监控方案 随着信息化在交通行业的大力推广，作为交通施工信息化重要组成部分的边坡施工自动化监控系统也日益受到重视。在本次监测系统中将采用远程数据采集及传输系统对边坡施工过程中位移、地下水位等物理量进行自动化采集和传输。这样即能减轻监测人员的工作强度，又能对梅雨及暴雨期间边坡最有可能发生危险时期进行不间断监测，从而大大提高预测预警边坡发生危险的概率。 因为滑坡体监测情况特殊，监测仪器及电缆都暴露在地面，容易遭受雷击，为了确保自动化监测系统的长期稳定运行，所有监测仪器到测控装置的电缆都需要用钢管保护，钢管与钢管之间需要可靠焊接，电缆保护钢管都需要埋入地面以下3050cm。 在每个滑坡体监测处安装
9、至少1台测控装置（MCU）,如果单个滑坡体的同一各测站内监测仪器数量较多，需要多个模块时，则模块之间用双绞线连接通讯。滑坡体监测所有监测仪器按照就近原则接入测控装置，需要的模块数量需要根据各类监测仪器按照类型和数量决定。即单个滑坡体一般只需要测孔装置、避雷器。 机房需要计算机串口相接，该接口与滑坡体监测的测孔装置间能够双向通讯。根据现场的具体情况，监控管理中心布置工作站一台，安装数据采集软件一套。 系统的建成即可以进行人工按时测量，也可以实施自报测量，满足监测的需要。 4.3 其他可补充监测技术 4.3.1 测斜监测 前面方案主要利用深沉的轴向位移，为了更全面的了解滑坡体的内部变形和相对滑动，可以增加钻孔安装测斜仪，了解各层间的相对滑动，但这里的测孔必须为新钻，不可与前面的多点位移计孔共用。 4.3.2以“面”为监测对象的表面变形 前面介绍的监测主要为内部监测，为了更全面准确的监测整个滑坡体的滑动情况，可以考虑利用GPS技术在滑坡体上选择点进行实时测量，也可以采用微波雷达技术进行全面的扫面监测。但这个方法需要增加至少近百万的投入。 4.3.3 钢筋等的辅助测量 为了边坡稳定，工程上大部分采用了钢筋锚固的方法进行加固保护，可以在施工期间对钢筋计进行应力应变测量。
