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边坡工程安全监测

一、方案背景

  • 高填深挖,隐患激增,成为边坡工程安全的新挑战

边坡分为自然边坡和人工边坡,一般认为边坡高度大于20m的土质边坡,或大于30m的岩质边坡被称为高边坡。近年来,高边坡数量越来越多,边坡高度越来越高,变形量大,一旦发生事故,造成巨大灾难和不良社会影响。

  • 地质复杂、条件多变,监测已成为边坡施工的重要环节

边坡地质条件复杂多变,要更好的掌握边坡岩土体稳定状况,不仅依赖于合理的设计和施工,而且取决于贯穿工程全过程的安全监测,其对正确评估边坡的安全状态、指导施工、反馈和修改设计等方面都具有非常重要的意义。

  • 多因素融合监测、自适应数据采集预警策略,成为边坡监测系统的关键技术突破

鉴于目前高边坡设计尚无规范可循,根据高边坡形成条件,地质结构以及自然条件变化,对边坡每个工点单独监测分析和计算,将位移监测和变形监测相融合,力争达到安装操作简便,测值精准可靠,自适应采集和智能报警,对智能化解决方案提出了关键性技术要求。最重要的是对边坡变形破坏过程中的累计位移的监测是揭示边坡变形甚至破坏最直观的信息展示,能更有效地预测边坡变形的破坏时刻,触发智能报警阈值,提高边坡监测的预防性功能。因此,智能解决方案要对高边坡进行实时全方位监测,时刻掌握其位移及沉降变化,依据分析预判滑坡的地质灾害发生的可能性,提供预警信息,保证工程安全。

  • 典型事件与案例

2019年8月14日,中国铁路成都局发布,受四川省部分地区持续降雨影响,在凉山州甘洛县境内,成昆铁路凉红至埃岱站间,数万方高位岩体突然崩塌,铁路线路中断,12人因公牺牲,5人失联。

 

二、方案设计

采用各类先进传感器,科学选择监测部位和监测项 ,覆盖边坡结构(位移、内压、倾斜、裂缝等)、环境(降雨、水位、土壤湿度等)等多方面综合监测;综合应用多系统、多手段,融合关联无缝对接;地面传感网络采用纯无线、轻量化的系统设计,安装简单、快速,具备良好的扩展性,紧急情况下能方便的迅速接入应急监测设备,为应急指挥提供支持。

边坡工程安全监测布点示意图

边坡工程安全监测系统拓扑图

 

三、监测项及采用设备

 

序号

监测项

监测设备

1

坡顶水平位移和垂直位移

GNSS

2

锚杆(索)轴力

iCIVIL-2101 振弦式轴力计

3

土体压力

iCIVIL-2102 压阻式土压力计

4

土体深层水平位移监测

iCIVIL-2304 固定式测斜仪

5

相对位移监测

iCIVIL-2204拉线式位移计

6

挡土墙倾斜

iCIVIL-2304 固定式测斜仪

7

挡土墙裂缝

iCIVIL-2202 LVDT测缝计

8

湿温度

土壤湿度计

9

地下水位

水位计

10

地表位移监测

GNSS

11

降雨量

雨量计

12

沉降

iCIVIL-2205多点位移计

 

四、依据规范

1.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)

2.《滑坡防治工程勘察》(DZT0218-2006)

3.《岩土工程监测规范》(YS5229-96)

4.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)