【正文】 某順層邊坡安全監(jiān)測及評價畢業(yè)論文目 錄前言摘要ABSTRACT1 緒論 1 邊坡監(jiān)測與評價的目的及意義 1 邊坡監(jiān)測的意義 1 順層邊坡監(jiān)測與評價課題研究的目的及意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 影響邊坡穩(wěn)定性的因素 2 國內(nèi)外邊坡監(jiān)測發(fā)展概況 3 邊坡監(jiān)測的內(nèi)容 3 邊坡監(jiān)測方法與儀器 5 地表大地變形監(jiān)測 5 邊坡表面裂縫量測 5 邊坡深部位移量測 6 邊坡內(nèi)部應力測試 6 巖石邊坡地應力監(jiān)測 7 邊坡錨固應力測試 8 地下水位監(jiān)測 9 孔隙水壓力監(jiān)測 9 課題任務、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑 10 課題任務 10 主要內(nèi)容與要求 10 實現(xiàn)途徑 12 進度計劃 122 順層邊坡危險因素分析 15 順層邊坡的定義及其地質(zhì)特點 15 順層邊坡的定義 15 順層邊坡的地質(zhì)特點 15 順層邊坡的破壞模式和種類 16 研究破壞模式的意義 16 平面破壞 17 楔體破壞 18 圓弧破壞 18 傾倒破壞 19 研究破壞種類的意義 20 滑坡 21 滑塌 23 崩塌 24 剝落 25 危險因素的辨識及方法 26 順層邊坡危險因素概述 26 危險因素辨識原則 27 危險因素分析方法 27 事故樹分析法概述 28 順層邊坡事故樹分析法功能 29 順層邊坡事故樹分析法步驟 30 順層邊坡危險因素分析 30 邊坡穩(wěn)定影響因素 30 邊坡施工組織管理危險因素 31 確定事故樹各事件 31 順層邊坡破壞事故樹 31 小結 343 順層邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng)的建立 37 監(jiān)測系統(tǒng)設計概述 37 監(jiān)測系統(tǒng)設計的意義 37 設計監(jiān)測系統(tǒng)的目的 37 順層邊坡監(jiān)測內(nèi)容 38 監(jiān)測對象 38 邊坡監(jiān)測的內(nèi)容 38 順層邊坡監(jiān)測方法 39 邊坡監(jiān)測方法現(xiàn)狀 39 簡易監(jiān)測法 39 簡易監(jiān)測法的監(jiān)測方法 39 簡易監(jiān)測工具和裝置 40 設站監(jiān)測法 40 儀表監(jiān)測法 41 監(jiān)測系統(tǒng)設計 44 設計前的準備工作 44 監(jiān)測內(nèi)容和方法的確定 45 使用前方交會法進行監(jiān)測的技術要求 45 順層巖質(zhì)邊坡變形監(jiān)測的精度 45 外部變形監(jiān)測點的選埋 46 監(jiān)測期限和頻率 47 預警值和報警制度 47 監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析 48 監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄 48 監(jiān)測數(shù)據(jù)后期分析 49 小結 494 順層邊坡的信息化施工 51 信息化施工概述 51 信息化施工的現(xiàn)狀 51 信息化施工的目的及意義 51 信息化施工模式 52 動態(tài)施工信息來源 53 邊坡防治的動態(tài)信息化 53 施工中主要的動態(tài)信息來源 55 順層邊坡信息化施工方案設計 56 信息化施工階段的劃分 56 信息化施工監(jiān)測技術措施 56 防護措施的優(yōu)化完善 57 小結 595 順層邊坡的安全性評價 61 安全評價單元劃分 61 評價單元的定義及其劃分 61 評價單元劃分原則和方法 61 順層邊坡安全評價單元劃分 63 順層邊坡安全評價層次分析法 63 層次分析法的定義 63 層次分析法的基本步驟 64 層次分析法注意事項 66 運用層次分析法評價邊坡穩(wěn)定性 67 邊坡穩(wěn)定性評價層次分析法概述 67 邊坡穩(wěn)定性影響因素 67 建立遞階層次結構模型 67 構造成對比較矩陣 69 順層邊坡穩(wěn)定性評價 73 小結 76致 謝 77參考文獻 791 緒論 邊坡監(jiān)測與評價的目的及意義 邊坡監(jiān)測的意義從巖石力學的角度來看，邊坡處治是通過某種結構人為給邊坡巖土體施加一個外力作用或者通過人為改善原有邊坡的環(huán)境，最終使其達到一定的力學平衡狀態(tài)。但由于邊坡內(nèi)部巖土力學作用的復雜性，從地質(zhì)勘察到處治設計均不可能完全考慮邊坡內(nèi)部的真實力學效應、檢驗設計施工的可靠性和處治后的邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡工程防治監(jiān)測具有極其重要的意義。邊坡處治監(jiān)測的主要任務就是檢驗設計施工的、確保安全，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反演分析邊坡的內(nèi)部力學作用，同時積累豐富的資料作為其他邊坡設計和施工的參考資料。邊坡工程監(jiān)測的作用在于：（1）為邊坡設計提供必要的巖土工程和水文地質(zhì)等技術資料。（2）邊坡監(jiān)測可獲得更充分的地質(zhì)資料（應用測斜儀進行監(jiān)測和無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測等）和邊坡發(fā)展的動態(tài)，從而圈定可疑邊坡的不穩(wěn)定區(qū)段。（3）通過邊坡監(jiān)測，確定不穩(wěn)定邊坡的滑落模式，確定不穩(wěn)定邊坡滑移方向和速度，掌握邊坡發(fā)展變化規(guī)律，為采取必要的防護措施提供重要的依據(jù)。（4）通過對邊坡加固工程的監(jiān)測，評價治理措施的質(zhì)量和效果。（5）為邊坡的穩(wěn)定性分析、提供重要依據(jù)。邊坡工程監(jiān)測是邊坡研究工作中的一項重要內(nèi)容，隨著科學技術的發(fā)展，各種先進的監(jiān)測儀器設備、監(jiān)測方法和監(jiān)測手段的不斷更新，使邊坡監(jiān)測工作的水平正在不斷地提高。 順層邊坡監(jiān)測與評價課題研究的目的及意義邊坡在自然界中隨處可見，一般是呈自然穩(wěn)定狀態(tài)。但隨著人類活動的頻繁，對邊坡的擾動，使邊坡失穩(wěn)，造成滑坡、泥石流等地質(zhì)災害。給人類的生產(chǎn)、生活及生命安全造成極大威脅。近年來，我國向建設現(xiàn)代化國家穩(wěn)步外進。隨著西部大開發(fā)、南水北調(diào)等戰(zhàn)略的推進，越來越多的巖土工程開工建設。不論是水壩、高速公路、鐵路還是基坑都不可避免的對自然穩(wěn)定邊坡造成新的擾動，容易是本來穩(wěn)定的邊坡產(chǎn)生不穩(wěn)定位移甚至破壞，運用一套科學完整的方案對邊坡進行監(jiān)測與評價就顯得尤為重要了。我國是一個多山的國家，特別是西南山區(qū)存在大量的自然巖質(zhì)邊坡。隨著道路工程建設向山區(qū)延伸和發(fā)展，邊坡工程問題日益突出。特別是山區(qū)公路往往通過的區(qū)域地質(zhì)條件復雜，加之公路在建設中不可避免的會削坡、填溝等，對沿線造成嚴重的地質(zhì)環(huán)境破壞。因此，對順層邊坡的安全監(jiān)測及評價進行研究具有重要意義。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 影響邊坡穩(wěn)定性的因素邊坡的穩(wěn)定是一個比較復雜的問題，影響邊坡穩(wěn)定性的因素較多，簡單歸納起來有以下幾種方面：（1）邊坡自身材料的物理力學性質(zhì)邊坡體材料一般為土體、巖體、巖土及其他材料混合堆積或混合填筑體（如工業(yè)廢渣、廢料等），其本身的物理力學性質(zhì)對邊坡的穩(wěn)定性影響很大，如抗剪強度（內(nèi)摩擦角，凝聚力）、容重（包括天然容重和飽和容重等）。（2）邊坡的性狀和尺寸這里指邊坡的斷面形狀、邊坡坡度、邊坡總高度等。一般來說，邊坡越陡，邊坡越容易失穩(wěn)，邊坡越緩，邊坡越穩(wěn)定；高度越大，邊坡越容易失穩(wěn)，高度越小，邊坡越穩(wěn)定。（3）邊坡的工作條件邊坡的工作條件主要是指邊坡的外部載荷，包括邊坡和邊坡頂上的荷載、邊坡后傳遞的荷載，如公路路堤邊坡頂上的汽車荷載、人行荷載等，儲灰場后方堆灰傳遞的荷載，水壩后方水壓力等。邊坡體后方的水流及邊坡體中水位變化情況是影響邊坡穩(wěn)定的一個重要因素，它除自身對邊坡產(chǎn)生作用外，還影響邊坡體材料的物理力學指標。（4）邊坡的加固措施邊坡的加固是采取人工措施將邊坡的滑動傳送或轉(zhuǎn)移到另一部分穩(wěn)定體中，使整個邊坡達到一種新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，加固措施的種類不同，對邊坡穩(wěn)定的影響和作用也不相同，但都應邊坡的穩(wěn)定。 國內(nèi)外邊坡監(jiān)測發(fā)展概況邊坡的失穩(wěn)破壞, 一般都有從漸變到突變的發(fā)展過程和破壞前的某種前兆。但由于高邊坡穩(wěn)定的影響因素復雜, 邊坡巖土體的力學參數(shù)和穩(wěn)定狀態(tài)不僅難以確定, 而且也不是一成不變的 , 因此單憑人們的直覺和經(jīng)驗難以發(fā)現(xiàn)邊坡狀態(tài)的發(fā)展過程, 必須設置各種監(jiān)測儀對巖土體進行周密的監(jiān)測。安全監(jiān)測由于其能夠得到坡體在不同時間的真實狀態(tài)且適合做長期評價，已成為判斷坡體穩(wěn)定狀態(tài)的一個重要方法。20 世紀90 年代以來, 在隔河巖、二灘、小浪底、三峽、天生橋、小灣、錦屏等大型水利工程興建的帶動下, 巖土工程安全監(jiān)測在與工程緊密結合的過程中, 得到了全面而迅速的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾點:1) 對安全監(jiān)測的認識更深入、更全面, 觀測范圍進一步擴大, 將上部結構、基礎和巖土體看作是一個有機整體。2) 資料分析日趨深入, 在注重工作性狀研究的同時, 安全監(jiān)控模型的研究得到普遍重視, 數(shù)據(jù)處理向在線實時控制發(fā)展, 更多地采用了數(shù)學模型技術。3) 新的儀器不斷涌現(xiàn), 一些常規(guī)方法得到改進, 觀測手段更豐富、更先進、更智能化, 觀測精度不斷提高。4)自動化監(jiān)測系統(tǒng)有了較快發(fā)展, 在許多大型重要建筑物及地基基礎監(jiān)測中實現(xiàn)了自動化遙測集控, 同時強調(diào)了目視巡查和工程地質(zhì)定性分析的重要性。5) 在常規(guī)監(jiān)測的基礎上, 安全監(jiān)測朝著尺度更大、范圍更廣的方向發(fā)展。 邊坡監(jiān)測的內(nèi)容綜合國內(nèi)外邊坡監(jiān)測項目，其所進行的邊坡安全監(jiān)測主要包括施工安全監(jiān)測、處治效果監(jiān)測和動態(tài)長期監(jiān)測。一般以施工安全監(jiān)測和處治效果監(jiān)測為主。施工安全監(jiān)測是在施工期對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測，監(jiān)測結果作為指導施工、反饋設計的重要依據(jù)，是實施信息化施工的重要內(nèi)容。施工安全監(jiān)測將對邊坡體進行實時監(jiān)控，以了解由于工程擾動等因素對邊坡體的影響，及時地指導工程實施、調(diào)整工程部署、安排施工進度等。在進行施工安全監(jiān)測時，測點布置在邊坡體穩(wěn)定性差，或工程擾動大的部位，力求形成完整的剖面，采用多種手段互相驗證和補充。邊坡施工安全監(jiān)測包括地面變形監(jiān)測、地標裂縫監(jiān)測、滑動深部位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測、地應力監(jiān)測等內(nèi)容。施工安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集原則上采取24h自動實時觀測方式進行，以使監(jiān)測信息能及時地反映邊坡體變形破壞特征，供有關方面作出決斷。如果邊坡穩(wěn)定性好，工程擾動小，可采用8~24h觀測一次的方式進行。邊坡處治效果監(jiān)測是檢驗邊坡處治設計和施工效果、判斷邊坡處治后的穩(wěn)定性的重要手段。一方面可以了解邊坡體變形破壞特征，另一方面可以針對實施的工程進行監(jiān)測，例如，監(jiān)測預應力錨索應力值的變化、抗滑樁的變形和土壓力、排水系統(tǒng)的過流能力等，以直接了解工程實施效果。通常結合施工安全和長期監(jiān)測進行，以了解工程實施后，邊坡體的變形特征，為工程的竣工驗收提供科學依據(jù)。邊坡處治效果監(jiān)測時間長度一般要求不少于一年，數(shù)據(jù)采集時間間隔一般為7~10天，在外界擾動較大時，如暴雨期間，可加密觀測次數(shù)。邊坡長期監(jiān)測將在防治工程竣工后，對邊坡體進行動態(tài)跟蹤，了解邊坡體穩(wěn)定性變化特征。長期監(jiān)測主要對一類邊坡防治工程進行。邊坡長期監(jiān)測一般沿邊坡主剖面進行，監(jiān)測點的布置少于施工安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測；監(jiān)測內(nèi)容主要包括滑帶深部位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測和地面變形監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集時間間隔一般為10~15天。目前, 監(jiān)測工作已成為邊坡工程施工的重要環(huán)節(jié), 幾乎所有重要的邊坡工程都設有監(jiān)測。監(jiān)測工作對正確評估邊坡的安全狀態(tài)、指導施工、反饋和修改設計、改進邊坡設計方法等多方面具有非常重要的意義, 監(jiān)測技術的引入使邊坡工程的設計和施工在安全穩(wěn)定和經(jīng)濟合理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一中起到了不可或缺的橋梁作用。由于邊坡工程的多樣化，邊坡監(jiān)測的具體內(nèi)容應根據(jù)邊坡的等級、地質(zhì)及支護結構的特點進行考慮，通常對于一類邊坡防治工程，建立地表和深部相結合的綜合立體監(jiān)測網(wǎng)，并與長期監(jiān)測相結合；對于二類邊坡防治工程，在施工期間建立安全監(jiān)測和防治效果監(jiān)測點，同時建立以群測為主的長期監(jiān)測點；對于三類邊坡防治工程，建立群測為主的簡易長期監(jiān)測點。國內(nèi)邊坡監(jiān)測方法一般包括：地表大地變形監(jiān)測、地表裂縫位移監(jiān)測、地面傾斜監(jiān)測、裂縫多點位移監(jiān)測、邊坡深部位移監(jiān)測、地下水監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測、邊坡地應力監(jiān)測等。 檢測項目測試內(nèi)容測點布置方法與工具變形監(jiān)測地表大地變形、地表裂縫位錯、邊坡深部位移、支護結構變形邊坡表面、裂縫、滑帶、支護結構頂部經(jīng)緯儀、全站儀、GPS、伸縮儀、位錯儀、鉆孔傾斜儀、多點位移計、應變儀等應力監(jiān)測邊坡地應力、錨桿（索）拉力、支護結構應力邊坡內(nèi)部、外錨頭、錨桿主筋、結構應力最大處壓力傳感器、錨索測力計、壓力盒、鋼筋計等地下水監(jiān)測孔隙水壓力、揚壓力、動水壓力、地下水水質(zhì)、地下水、滲水與降水關系以及降雨、洪水與時間關系出水點、鉆孔、滑體與滑面孔隙水壓力儀、抽水試驗、水化學分析等 邊坡監(jiān)測方法與儀器 地表大地變形監(jiān)測地表大地變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測中常用的方法。地表位移監(jiān)測則是在穩(wěn)定的地段測量標準（基準點），在被測量的地段上設置若干個監(jiān)測點（觀測標樁）或設置有傳感器的監(jiān)測點，用儀器定期監(jiān)測測點和基準點的位移變化或用無線邊坡檢測系統(tǒng)進行監(jiān)測。地表位移監(jiān)測通常應用的儀器有兩類：一是大地測量（精度高的）儀器，如紅外儀、經(jīng)緯儀、水準儀、全站儀、GPS等，這類儀器只能定期的監(jiān)測地表位移，不能連續(xù)監(jiān)測地表位移變化。當?shù)乇砻黠@出現(xiàn)裂隙及地表位移速度加快時，使用大地測量儀器定期測量顯然滿足不了工程需要，這時應采用能連續(xù)監(jiān)測的設備，如全自動全天候的無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)等。二是專門用于邊坡變形監(jiān)測的設備：如裂縫計、鋼帶和標樁、地表位移伸長計和全自動無線邊坡監(jiān)測系統(tǒng)等。 邊坡表面裂縫量測邊坡表面張性裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，往往是邊坡巖土體即將失穩(wěn)破壞的前兆訊號，因此這種裂縫一旦出現(xiàn)，必須對其進行監(jiān)測。監(jiān)測的內(nèi)容包括裂縫的拉開速度和兩端擴展情況，如果速度突然增大或裂縫外側巖土體出現(xiàn)顯著的垂直下降位移或轉(zhuǎn)動，預示著邊坡即將失穩(wěn)破壞。地表裂縫位錯監(jiān)測可采用伸縮儀、位錯計或千分卡直接測量。~。對于規(guī)模小、性質(zhì)簡單的邊坡。在裂縫兩側設樁、設固定標尺或在建筑物裂縫兩側貼片等方法，均可直接量得位移量。 邊坡深部位移量測邊坡深部位移監(jiān)測是監(jiān)測邊坡體整體變形的重要方法，將指導防治工程的實施和效果檢驗。傳統(tǒng)的地表測量具有范圍大、精度高等優(yōu)點；裂縫測量也因其直觀性強，方便適用等特點而廣泛使用，但它們都有一個無法克服的弱點，即它們不能測到邊坡巖土體內(nèi)部的蠕變，因而無法預知滑動控制面。而深部位移測量能彌補這一缺陷，它可以了解