某县城边坡变形监测方案设计.pdf

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1、２０１４年第８期（总第１３７期）江西建材施工技术某县城边坡变形监测方案设计■陈涛，吴盛才，廖佳，杨青松，谢新宇，邬昱昆■中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙４１００００摘要：边坡受地质条件和施工开挖等因素的影响，其原始应力平衡被打破，因４．１极坐标法而可能影响施工人员的安全。论文以某水电站库区边坡为依托，介绍了根据极坐标的原理，以２个已该边坡变形监测方案设计的主要内容，包括监测内容、监测测点布设以知点建立坐标轴，并以其中１个点及监测方法，为以后类似工程提供了参考依据。为极点作为极坐标系，测定观测点关键词：

2、边坡变形水电站方案设计到极点之间的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线夹角随着向家坝水电站工程建设，位于水库设计水位线以下的县城，因的方法。如图１所示：水库蓄水而被淹没，因此须对其进行重建。土石方作业、爆破施工及边假设，需测定某点Ｃ坐标，首先坡开挖均会对边坡岩土体造成扰动。开挖改变了边坡岩土体的应力状图１极坐标法必须先计算已知点Ａ、Ｂ的方位角：态、应变状态、应力路径、含水量和孔隙比等物理力学参数，从而影响边［１，２］α＝ｔａｎ－１ＹＡ－ＹＢ×１８００／π（３－１）坡的稳定性。边坡受本身地质条件和施工开挖等因素的影响

3、，有ＢＡＸＡ－ＸＢ可能导致边坡失稳，因此影响周边建筑物以及施工作业人员的安全。测定角度β和边长ＢＣ，计算ＢＣ方位角：αＢＣ＝αＢＡ＋β（３－２）因此，需及时了解边坡应力状态、变形发展趋势以及边坡变形突出位Ｃ点坐标：ＸＣ＝ＸＢ＋Ｓ．ｃｏｓαＢＣ置，并及时采取有效的处治措施控制边坡变形，才能保证边坡施工期间与运行使用过程中处于安全状态。ＹＣ＝ＹＢ＋Ｓ．ｓｉｎαＢＣ（３－３）１工程概况采用全站仪进行观测时，由于外面环境的误差是不可避免的，因此该县城新址东西长约３．５ｋｍ，南北宽约１．５ｋｍ。据气象资料显示，其系统误差主要来源于

4、测角误差、测距误差。取视距长度１００ｍ，假设该地区属中亚热带气候区。干、雨季节明显，四季分明。年平均降雨量采用ＴＣＲ１２０１全站仪观测（１″，１＋１．５ｐｐｍ）２个测回。１００４ｍｍ，降雨主要集中在每年７～８月。项目规划总面积约５．７ｋｍ２。测角中误差：ｍ场地地形地貌总体处于构造侵蚀高中山斜坡坡地～金沙江沿岸一带，ｍ＝θＳ＝１″／２０６２６５×１００×１０００＝０．４８ｍｍ角地势南高北低，大致呈台阶状上升，分别在高程４２０ｍ、５００ｍ附近出现ρ测距中误差：平缓地形，沿东西向展布，但因场内众多近南北向大、小冲沟的切割而－６

5、使地形显得零碎，场地的完整性遭受了较大破坏。ｍＳ＝ａ＋ｂ．Ｄ＝１＋１．５×１０×１００×１０００＝１．１５ｍｍ２监测内容点位中误差：２２１／２根据相关规范，并结合县城新址的地质条件、施工特点、场平及规ｍ点＝（ｍ角＋ｍｓ）＝１．２５ｍｍ划情况，以少而精、经济、实用为原则，布置如下主要安全监测项目：变两次观测同一点水平位移变化量中误差：形观测网、边坡表面变形监测、深部变形监测、地下水位监测、锚索监ｍΔｃｃ′＝ｍ点／槡２＝０．９ｍｍ测、钢筋计监测。４．２前方交会法监测范围：以县城新址场平区域为重点，地下水位孔、应力应变监前方交

6、会就是利用已知坐标条测项目主要布置于县城新址Ｃ区高边坡区域，深部位移监测项目分布件求出未知点的一种比较实用的方于整个县城，兼顾整体，主要对临江工程再造库岸、场平与道路施工产法。在边坡监测中，由于边坡地质地生的人工边坡和填筑体及其后续建筑平台进行观测布置，以保障场平貌条件复杂，因此往往致使测站点无工程安全施工与运行。法与前方测点通视，经常需要用前方３监测测点布设交会的方法来预计待测点坐标和待变形监测系统在整体布置的基础上按Ａ、Ｂ、Ｃ三个分区覆盖场平测边边长。图３－２前方交会法区。布设监测网是为测定网点变形并为工程变形观测点

7、提供工作基前方交会的角度最好满足３０°≤点。监测网由水平位移监测网与垂直位移监测网组成。水平位移监测α≤１５０°，否则观测出的位移量受测角误差的影响较大。如图２，假设网布置根据地形地质条件，监测网按一等边角测量要求进行观测，可分对工作基点Ｃ进行校核时，可在稳定区埋设２～３个基点，用前方交会别满足Ａ、Ｂ、Ｃ区独立观测的构网要求。由于场平前后地形的变化，该法检定Ｃ的稳定性。网过渡点无法固定，具体组成的过渡点将在观测前根现场情况确定。其计算公式为：水准点布设在场平内的主干道上，监测地表变形情况；基准点和工ＳＡＢｓｉｎβｓｉｎα

8、ＸＣ＝作基点具体位置依据现场地形条件及地质情况确定，选择在有完整基ｓｉｎ(α＋β)岩出露处或经少量开挖可达基岩的稳定处。ＳＡＢｓｉｎβｃｏｓαＹＣ＝（３－４）锚杆应力计分别布设于Ｃ区高切坡的两个人工开挖边坡的两个ｓｉｎ(α＋β)监测剖面上。共埋设４支锚杆应力计。根据地质情况，钢筋计与锚索４．３后方交会法测力计布设在相