表面監測在邊坡安全監測中的運用

來源：網絡(北京天璣科技整理www.hnzhtyss.com) 邊坡安全監測能夠有利于人們對邊坡穩定性預測，對生產生活有重大的影響，而表面監測作為邊坡監測中不可替代的重要組成部分有著舉足輕重的作用，對人們進行工程建設的安全實施具有重大的作用。邊坡安全監測的作用在于診斷、預測、法律和研究4個方面。

一是診斷的需要，包括驗證設計參數改進未來的設計；對新的施工技術優越性進行評估和改進；對不安全跡象和險情的診斷并采取措施進行加固；以及驗證邊坡處于良好的正常狀態。

二是預測的需要，運用長期積累的觀測資料掌握變化規律，對邊坡的未來狀態作出及時有效的預報。

三是法律的需要，對由于工程事故而引起的責任和賠償問題，監測資料有助于確定其原因和責任，以便法庭作出公證判決。

四是研究的需要，觀測資料是邊坡工作性態的真實反應，為未來設計提供定量信息，可改進施工技術，便于設計概念的更新和對破壞機理的了解。正是這些需要，國家很重視邊坡安全監測工作，使其成為工程建設和管理中極其重要的組成部分。

通過對邊坡安全監測的數據分析，確認邊坡的穩定或不穩定，了解邊坡的形狀和它的發展方向，能夠在關鍵的時刻預報和預測災害險況。邊坡安全監測分為內部變形監測和表面變形監測，內部監測常用的有：多點位移計、錨索測力計、測斜孔、巖石變位計、水位孔等，表面監測常用的有：表面變形觀測點、水準點、表面裂縫計等。邊坡失穩無論范圍和深度如何，都一定會引起表面變形，所以認為表面監測數據在邊坡安全監測中有較高的指向性，能夠在關鍵時刻及時對邊坡災害發出預警，爭取到實施防治對策的寶貴時間。

邊坡安全監測
邊坡安全監測的方法：邊坡安全監測的方法很多，按照監測設施埋設的位置分類，分為表面監測和內部監測。表面監測主要監測邊坡的外部變形，比如表面位移、沉降等，內部監測主要監測邊坡內部變形，比如內部位移、水位變化、應力變化等。在此重點介紹表面監測的方法和實施步驟。

最常用的表面監測方法是大地測量方法，包括兩方向（或三方向）前方交會法、雙邊距離交會法、視準線法、小角法、測距法、幾何水準測量法以及精密三角高程測量法等；這些方法在邊坡監測中具有很大的優勢，實施方便快速，精準確性比較高，可以觀察到的區域比較大，能夠直接觀察，安全系數比較高，能夠方便找到邊坡災害發生的準確位置和變形速度。

常規表面監測主要用高精度全站儀和精密水準儀完成，實施的步驟首先需要建立監測控制網，監測控制網點是進行水平位移和垂直位移觀測的工作基點，應設在穩定的地區，遠離被監測體，數量在滿足控制整個邊坡范圍的條件下不宜過多；圖形強度應盡可能高，確保監測網點坐標誤差不超過±2～±3mm；然后在被監測邊坡上布設監測點，布置應突出重點、兼顧全面、盡可能在邊坡前后緣、裂縫和地質分界線等處設點，也可在內觀儀器附近設點，便于相互比較、印證。

表面監測的可靠性

表面監測的數據分析：
數據精度

隨著測量儀器的升級換代，目前市面上的高精度全站儀（如：徠卡TM30等）測角精度已經達到偶然誤差±0.5秒，測距精度已經達到±（0.6mm+1ppm），采用多測回觀測，大大提高了邊坡監測中表面監測的數據精度，加上有效的誤差處理方法和各種參數改正，采集到的數據點位精度能達到±3mm以內，完全能滿足邊坡監測的精度要求，能客觀反映出邊坡的變形幅度和變形速率。

表面監測成果反映邊坡變形的可靠性
滑坡和塌方的危害大小取決于滑坡和塌方的范圍大小和深度，不論范圍多大，深度多深，滑坡和塌方必定引起表面位移，且險害發生前表面位移向不利方向變化一定是由小到大，位移速率逐漸加快，最后才是滑坡或塌方的發生。只要能捕捉到滑坡或塌方前速率加快的情況，就能準確預測險害的發生，同時通過監測范圍和內觀儀器輔助，能大概預測滑坡或塌方的體量。

由于滑坡、塌方體表面位移最大，更容易被捕捉到異常情況，表面監測正是對表面異常進行監控的有效手段，本身又有外部固定基準的約束，因此在預測邊坡險害方面，表面監測具有優勢，也比其它部位監測具有更高的可靠性。

表面監測的成功應用案例
云南瀾滄江景洪水電站采石場邊坡，布設有表面監測點5個，開始執行每周觀測一次，發現變形逐漸增加后執行3天一次的加密觀測，其中5號表面觀測點速率在一直加快，后監測單位及時作出塌方預測，在預測時間內塌方發生。由于預警及時，下方人員和設備及時撤離，避免了人員和財產重大損失。

通過使用高精度全站儀和精密水準儀對邊坡進行表面監測，能有效捕捉到邊坡滑坡、塌方險害發生前的異常變化，通過對異常變化的分析判讀，能及時對邊坡險害作出及時預警，避免人員傷亡、設備損害和經濟損失。表面監測對于邊坡安全監測具有較高的可靠性，加強邊坡的表面監測對邊坡安全險害預警，有十分重要的作用，對工程建設順利能進行起到保駕護航的作用。

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