边坡工程监测浅析

邓文俊

（湖南省矿产资源调查所，湖南 郴州 423000）

0 引言

我国属于是地质灾害频发的国家，尤其是滑坡灾害，每年都会造成大量的经济损失和人员伤亡。科学合理的边坡工程监测，可实时掌握边坡的稳定性以及变化情况，对边坡工程监测数据进行全面分析，可提前预知边坡灾害，及时制定科学的防治措施和方法，保证边坡的安全。基于此，开展边坡工程监测的分析研究就显得尤为必要。

1 工程概述

郴州市苏仙区五盖山滑雪场边坡支护工程位于郴州市东南方，距城区约13km 主要处于苏仙区五盖山镇凉伞坪村，沿郴州大道至县道X045 线水泥公路直达项目场地，交通较为方便。支护工程情况：AB 段一、二阶坡采用锚喷支护，三阶坡采用锚拉毛石混凝土挡墙支护；C-G 段坡脚采用2m 高挡墙护脚，挡墙以上边坡采用锚喷支护，其中CD 段为总边坡高度不大于5m 段，则墙顶以上网喷防护。控制网点位现场如图1 所示。

图1 控制网点位现场

2 边坡工程监测的目的和原则

2.1 目的

在边坡支护工程施工中，开展监测具有非常重要的意义，其目的主要体现在以下3 个方面。

（1）通过监测数据反应边坡的稳定情况，为业主及时了解现场情况提供依据。

（2）为边坡支护和治理，提供及时的反馈信息，提升边坡支护工程施工的信息化水平。而且监测数据可作为工程技术人员判断边坡支护工程安全与否的依据，为工程决策提供有效的数据支撑。

（3）为业主提供及时信息，以便业主对整个过程了解土体的动态趋势有清晰的了解，便于掌控全局对整个治理过程进行科学管理。

2.2 原则

边坡工程监测是一项非常复杂，而且需要长期进行的工作，而且影响边坡稳定性因素比较多，在加上边坡工程量大，难以进行全面监测，需要能够找到能够反映边坡性能的指标和影响因素进行监测，这就需要在边坡工程监测中遵循“突出重点，全面兼顾”的原则；边坡在线监测系统需要能够及时埋设、及时观测、及时分析、及时反馈等，因此，在具体监测中还需要遵循“及时有效，安全靠的”的原则；此外，边坡工程监测系统要尽量简单，便于操作，以便长期观测，还要遵循“简单高效、经济合理”的原则。

3 边坡工程监测的要点

3.1 明确边坡工程监测的技术标准

就案例工程而言，按照国家标准《工程测量规范》（GB 50026—2007）与临近建筑物、重要设施等相关规定，确定本项目监测等级为二级。具体的监测精度要求，如表1 所示。

表1 边坡工程监测精度要求

3.2 水平位移监测

案例工程在水平位移监测中采取了极坐标法、前方交会法与导线测量法相互结合的方法。其中极坐标法和前方交会法主要是对观测点进行观测，而导线测量法的主要作用是对工作基点的联测和稳定性进行检查。在具体监测中，为保证提升监测效率和精度，在进行监测点布设时，需要同时做好基准点、工作点、监测点三级布设。其中基准点需要尽量布设在相对稳定的区域，作为边坡水平位移监测数据校核点，本工程基准点布设在水泥路面之上，布设数量不少于3 个[1]；工作点要尽量布设在靠近边坡，且基本稳定的位置，其主要作用是测量边坡支护点的平面位置变化情况，本工程主要布设在边坡阴角位置，在项目现场水泥坪布设3个工作点；监测点主要是沿着边坡支护周边布置在边坡支护上，用于支护结构的变形和位移情况，相互之间的距离控制在20m 以内。本项目监测共布设了水平位移监测32 个观测点（D1-D32），垂直位移监测38 个观测点（D1-D32，F1-F6）。

在水平位移监测之前，要先按照边坡支护工程监测精度的要求，对已经布设好的基准点、工作点、监测点进行至少两次测量，在计算平均值就是本次水平位移监测的初始值。然后在每次监测之前，都需要对基准点、工作点进行复测，保证每个工作点没有发生变动后，才能进行下一次监测。案例工程在水平位移监测中采取了极坐标法联合交会法的监测方法，监测仪器为为徕卡TS09 PLUS1″R1000 全站仪，精度：m0=1″，带棱镜测距精度为ms=2mm+2ppm·D。交会法采用三点交会法，角、边交会法的交会角均控制在30°～120°之间。极坐标法则采用双测站极坐标法，起到了相互检核作用。按照《工程测量规范》（GB 50026—2007）中的规定，本次电磁波测距技术要求如表2 所示。

表2 电磁波测距技术要求

全站仪在监测前，需要监测环境进行检测，尽量在通视良好、天气晴朗的天气进行监测。但需要避免阳光直接照射，减少二次调焦的次数，以保证监测结果的准确性。用正倒镜同时观测法，对两个测回数进行全面进行观测，在观测途中仪器的水平气泡偏移量不能超过1格，以提升水平位移监测的精度。而且每次监测完成之后，都需要按照测量误差理论和统计检验的原理，对监测到的数据进行平差计算，得到最终的水平位移变形数据[2]。边坡工程监测现场讨论如图2 所示，通过集思广益，相互探讨的方法，可有效提升边坡监测的精度。

课后训练需要将作业、练习与生活实际相结合，教师在布置作业的时候尽量选取与生活相联系的题目，以此提高学生理论联系生活的能力。还可以开展有关物理的生活实践活动，在探索大自然的过程中加以学习，增强学生对物理应用价值的认识[2]。

图2 边坡工程监测现场讨论

3.3 垂直位移监测

垂直位移也就是边坡支护工程的沉降量，为保证监测结果的准确性，降低监测难度，在沉降监测点布设时采取二级布设的方法，采取直径为25mm，长度为50cm 的特制特制螺纹钢筋埋入监测点，并用水泥进项固定，每根钢筋之上都自带强制归置小装置沉降监测点的布设与支护侧壁顶部的水平位移监测变形点布设为同名点位。具体的沉降监测点布设情况如图3 所示。

图3 沉降监测点现场布设

表3 水准测量技术要求

3.4 监测频率和预警值的确定

在整个监测过程中，需要保证监测点水平间距不能超过20m，每边监测的数量都不能少于3 个，在条件允许的情况下，水平位移监测和垂直位移监测应共用一个点，并且要尽量布设在桩顶之上。为最大限度上保证边坡监测的准确性，本工程严格按照表4 中的规定来执行监测频率和预警值。

表4 监测频率和预警值

4 边坡工程监测质量控制措施和效果

在进行边坡工程监测中为保证水平位移和沉降监测的准确性，提升施工质量，在整个监测全过程中，严格控制以下几点，取得了良好的效果。

（1）在每次监测前，都会监测仪器和设备进行检测，做好校正和处理。而每次作业都需要对基准点进行检测，在保证基准点相对稳定状态下完成检测任务。

（2）每次监测由固定的仪器、固定的人员、固定的路线来完成。并选择合适的时间段进行监测，降低阳光直射及周边环境对监测结果造成的不良影响。

（3）注重对各基准点、工作点、监测点的保护，保证每个监测点位都处于最佳的设计位置[4]。

表5 水准附合差

5 结语

综上所述，结合工程实例，分析了边坡工程监测，分析结果表明，边坡工程监测是一项非常负责，且技术含量，需要进行长期维持的工作。边坡工程监测结果，对边坡支护的质量，施工的安全性等都有很大影响。为保证边坡工程监测的准确性，需要结合工程项目所在区域的地质条件，选择合适的监测方法，并把控好每个监测要点，才能为施工方案和边坡防护措施的制定提供有效的数据支持，确保边坡支护工程高效、安全、有序完成。