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1、边坡不稳定先兆分析系统第】a卷第2期]999年4月岩石力学与工程Chine~J.Ⅱrn口丑.cMechan'i.eaandnteer似(2):l66～169A",l999舭坫(,一边坡不稳定先兆分析系统塑壶王敬唐纯华(中国科学院埴质研充所北京100029)(电力工业部中南勘樱I设计研兜院长抄410012)摘要为了及时分析预报大型边坡的稳定状况,建立了可以由现场设计,施工,监测人员和其他专家参与的边坡不稳定先兆分析系统.该系统采用面向对象的程序设计方珐,突出了根据现场专家对实测数据的分析和当地经验的总结进行动态分析特点.具有测点先兆分析,项目先兆分析和边坡整体先兆分
2、析等功能.关蕙词,,t暨≈分类号P642.21.1前言在对重要工程建筑物安全有重大影响的大型边坡上都建立了大型监测系统,随时监视边坡的稳定状况建立了监测系统后,随时分析监测数据,掌握边坡的稳定状况就成了工程技术人员的一项十分重要的工作.传统的分析方珐主要是靠手工进行的.有经验的工程技术专家群搜集到监测资料后,逐步分析数据,然后根据他们的经验给出边坡稳定状况的结论但普通技术人员无法进行数据分析.因为他们投有足够的经验.于是监测数据要经过数据搜集,向上报告,专家讨论,向下传达这样一个复杂过程才能达到预报目的.这种分析方法的可靠性不容怀疑,但分析周期太长,很难进行及时预
3、报,及时反馈,难以发挥监测系统的及时预报作用.编制监测信息分析系统能使监测数据得到及时分析.对边坡稳定状况及时预报但是实用的分析系统应能吸取传统分析的特点,作者提出了建立边坡不稳定先兆分析系统的想{击,并以五强溪水电站左岸船闸边坡为工程实例,编制了适用的软件系统.2建立先兆分析系统的思路建立适用的先兆分析系统要充分考虑到分析方法的特点和优点.传统的分析法主要是依靠专家的经验,专家的经验可以用一些经验判据来表达,囡此建立先兆分析系统应尽量多的考虑专家可能有的各种判据形式.为经验判据的输入提供条件[.同时由于专家经验随着专家对边坡了解程度的不断改变,要提供方便的判据修
4、改功能.作者提出了先将稳定程度分为5级,并建立各种分析判据,然后对各监测点,各监测项目及整体边坡进行不稳定先兆分析的分析思路2.1氇定程度分级将稳定程度分为5级:(1)稳定(代码为A):监测数据相当正常(2)基本稳定(代码为B):监测数据在正常范围之内(3)稍不稳定(代码为c):监测数据稍微超过允许范围.(d)一般不稳定(代码为D):监测数据超过允许范围并有发展的趋势.(5)严重不稳定(代码E):监测数据大大超过允许范围并有可能恶化属于A和B,认为稳定情况较好;属于c为中间状况.应I起注意I属于D已有少量不稳定先兆,稳定状况较差.应考虑采取措施;属于E有明显的不稳
5、定先兆,必须紧急处理2.2测点先兆分析由于边坡位移监测系统较易建立,测值也较可靠,所以边坡监测都以位移监测为主.因此,边坡不稳定先兆分析系统主要建立在位移监测系统之上.1997年10月23日收到初稿,1997年12月27日收到修改稿.*水利部水利科技重点项目(SZ9527)和国家自然科学基金(49772l66)资助项目.作者衰宝远简舟一男,32岁,博士,1988年毕业于河北地质学院水文地质与工程地质系水文地质与工程地质专业,现任讲师,主要从事地质工程方面的研兜工作.第18卷第2期袁宝远等.边坡不稳定先兆分析系统测点也主要指位移监测点.测点先兆分析就是把每个测量的数
6、据进行不稳定先兆分析.由于边坡不同,监测方案不同,因此具体边坡的测点先兆分析内容也不尽相同.以五强溪水电站左岸船闸边坡为例介绍测点的先兆分析.2.2.1位移监浏点的先兆分析位移监测点包括坡面外观测量点,多点位移计第一点,钻孔倾斜仪第一点,沟坦式伸长计,杆式测缝计总位移等.确定这些测点的不稳定先兆类型可以选择以下几种方法t(1)累积位移值法:每个测点的累积位移值对应于稳定程度分为5个等级,用这些界限值来判断该点的稳定程度.(2)阶段位移值法:以各测点在某个时段的位移值作为测点先兆类型的判别标准.(3)位移速率法:以某点在两次测量间的位移速率作为判剐指标.具体公式为V
7、=×30(1)1式中:为位移月速率,.为本次位移值,吼为前次位移值,T为两次测量时间间隔(4)位移阶段增加幅度法:比较两个时间段的位移增加幅度来判断该点的先兆类型,具体公式为—L((s..一-吼so))//TTd.一1]×l00(2)式中:F为位移阶段增幅,.为本测段起点位移值,吼为前测段起点位移值,为本测段时间间隔,T一为前测段时间间隔.2.2.2钻孔倾斜仪曲线形态钻孔倾斜仪曲线反映了钻孔从顶到底的位移变化,若曲线出现台阶,则在出现台阶处可能有错动变形,为边坡稳定的不利因素,可以根据台阶的大小来划分稳定程度.2.2.3边坡表面裂缝分析边坡上出现裂缝显然对边坡稳定
8、不利,单个
