边坡监测技术综述

边坡监测技术综述（精选9篇）

边坡监测技术综述 第1篇

岩质高边坡稳定性监测与评价方法研究综述

摘要：在总结大量国内外文献的基础上,对目前常用的边坡稳定性监测和评价方法进行了系统研究,重点介绍了刚体极限平衡分析法、数值分析方法、可靠性分析法、模糊分级评判方法在边坡稳定性评价中的应用,并对边坡稳定性研究的.主要问题和今后的发展方向进行了探讨与展望.作 者：刘楚乔 梁开水 LIU Chu-qiao LIANG Kai-shui 作者单位：武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉,430070期 刊：工业安全与环保 PKU Journal：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：,34(3)分类号：X9关键词：边坡稳定性 监测 评价 发展趋势

边坡监测技术综述 第2篇

GPS在高边坡监测中的基线精化处理技术研究

应用GPS定位技术对济莱高速公路生态高边坡进行变形监测,针对地形和地势条件的.特点,提出减弱误差的方法和提高精度的措施,分析利用小波变换理论进行误差剔除的原理,将其应用到GPS数据处理中,并对基线处理精度进行分析.

作 者：周保兴 李晋 唐勇 朱霞 朱峰 Zhou Bao-xing Li Jin Tang Yong Zhu Xia Zhu Feng  作者单位：山东交通学院,土木工程系,山东,济南,250023 刊 名：山东交通学院学报 英文刊名：JOURNAL OF SHANDONG JIAOTONG UNIVERSITY 年，卷(期)： 17(3) 分类号：U416.1 关键词：GPS   高边坡   变形监测   基线  

边坡生态防护技术综述研究 第3篇

近年来, 我国大量的基础设施建设, 如铁路、公路和水利工程等建设中, 采石场和露天矿山等开采中, 开挖边坡破坏了植被, 造成严重的生态破坏和水土流失, 还可能造成滑坡、泥石流等地质灾害, 给人民的生产生活带来严重危害[1~3]。截至到2010年底全国铁路营业里程达到9.1万km[4], 高速公路里程达到了7.41万km[5], 而到2015年, 预计将分别达到12万km和14万km。到2015年, 矿山的地质环境将得到全面治理, 其恢复治理率达到35%以上, 土地复垦率达到30%以上[6], 这些当然也包括很多边坡的植被恢复。这些裸露的边坡若靠自然的力量恢复其生态平衡常常需要很长的时间[7,8], 因此我国的边坡人工生态防护任务繁重。本文总结了边坡生态防护的历史和现状, 并提出一些看法, 旨在为进一步发展提供参考。

边坡的生态防护也称植被护坡, 是近年来国际上越来越流行的一种边坡治理方法, 是通过土木工程和生物技术相结合形成的一项新兴综合技术, 也是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制的途径与手段[9]。国外一般把植被护坡定义为[10~12]:用植物或者植物材料与工程措施相结合, 以降低坡面的不稳定性和侵蚀;或靠植物 (主要是草本和木本类植物) 根茎与土壤间的作用力以及地上茎叶的作用来加固和绿化边坡。

2 国内外研究历史及现状

2.1 国外研究动态

边坡生态防护实践有着悠久的历史, 但也有名称之争;英文有称Biotechnique、Soil Bioengineering、Revege tation或Vegetation等, 国内有植被护坡、植被固坡、坡面生态工程等名称[11]。为此, 以植被护坡为主题的国际学术会议于1994年9月在牛津举行。1633年, 日本人采用铺草皮、栽树苗的方法治理荒山, 成为日本植被护坡的起源。1951年, 日本利用外来草种的植生盘用于道路坡面绿化。1959年, 种子喷射法在京都东山公路边坡得到了成功应用。1960年, 日本从美国引进的液压喷播设备并得到了广泛的应用。到20世纪70年代, 其植被护坡几乎与公路建设同步发展, 边坡绿化技术得到了发展, 日本植被护坡工程技术处于领先地位, 植被护坡被称为坡面绿化[13,14]。

2.2 国内研究动态

早在16世纪末, 中国就有植被护坡应用的记载[17], 通过在河岸两边栽植柳树来加固与保护河堤;到17世纪, 开始利用植树种草保护黄河河岸;19世纪起, 采用防护林水土保持和防风固沙;这些技术都采取的植被护坡原理与方法。我国虽然记载较早, 但在技术的应用方面起步较晚。1989年广东从香港引进的喷播机, 在华南地区进行实验研究。1991年, 从日本引进液压喷播设备在黄土高原区进行坡面喷播绿化实验研究。经过不断的改进和国产化, 液压喷播技术已广泛应用于我国的不同地区的公路、铁路、水利和矿山工程的边坡防护[15~18]。

3 边坡生态护坡的主要形式

立地条件是影响植被恢复是否成功的重要条件之一, 因此边坡立地条件的划分是植被护坡的第一步。一般将边坡划分为土质边坡和石质边坡两类, 不同的边坡类型采用的护坡技术也不一样。

3.1 土质边坡的生态防护

3.1.1 香根草篱法

香根草护坡[19~24]依靠其高覆盖度和发达的根系加固防护的功能, 在坡面上栽植高密度香根草的边坡防护技术。由于香根草具有繁殖能力强、根系发达和耐贫瘠等特征, 因此广泛应用于南方温暖湿润地区的水土保持和边坡防护。

3.1.2 铺草护坡

铺草护坡[25]是将培育好的草皮直接固定在工程坡面或创面, 使其快速形成草坪的护坡绿化技术, 具有工期短、成绿效果快、施工不受季节限制等优点, 已应用于青藏铁路唐南段大多地处高寒草原区[26], 特别是在运动场地和园林绿化中较为常见。

3.1.3 植生带法

植生带[27~30]是采用机械设备, 把草种、肥料和保水剂等固定在无纺布或其它材料上, 直接铺在坡面使种子萌发生长, 在国外应用较早, 我国在20世纪80年代开始试制和应用。由于植生袋的保肥、保水、保种, 草种出苗率高且整齐, 运输安装方便以及植生带材料的可降解等特点, 现已广泛应用于大型绿地建植、开发区生活区、厂矿、公园、高尔夫运动场、机场、高速公路等。

3.1.4 液压喷播法

液压喷播[31]是将草种、纤维、保水剂、粘合剂、肥料和染色剂等与水的混合物通过喷播设备喷射到边坡上的绿化技术。由于机械化水平高、效率高、成坪快及均匀等特点, 现已广泛应用于公路、铁路、堤坝、矿山等绿化工程。

3.2 岩质边坡的生态防护

岩质边坡的立地环境特点[32]是不具备植物生长所需的土壤、水分和养分。因此要提前营造出适合植物生长的斜面环境, 如采取消减坡长及坡度、排水等工程措施[33]。目前公路边坡、采石场和矿山等岩石边坡的植被护坡方法主要有以下类型:

3.2.1 喷混植生法

喷混植生护坡[34~37]是三峡大学许文年教授主要针对岩石坡面绿化难的问题, 专门开发的专利技术, 是将含有草种、有机质和混凝土混合物喷射在坡面的绿化方法。该技术适用于开挖后的岩石坡面的植被恢复, 尤其对立地条件较差的环境, 效果明显, 如砾石层、软岩、破碎岩以及较硬的岩石等。

3.2.2 三维植被网法

三维植被网[38~44]是将树脂等材料通过高温挤拉伸等工序形成相互缠绕, 接点焊接, 底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。因此它具有抗水冲刷、固土蓄水、阻风保温功能等优点, 已在公路边坡和大坝边坡等工程上中成功应用。

3.2.3 飘台法

飘台法或沟槽法[45~48]在高陡的岩质边坡上, 在同等高度上安装水泥预制板或以修筑种植穴的形式, 创造植物生存的环境。在种植槽穴内装填土壤和肥料以及种植灌-藤-草等植物, 优点是易推广, 见效快。由于其少土少水的缺点, 仅适用于部分草本植物的生长。

3.2.4 阶梯法

阶梯法也叫挖沟护坡法。这种方法的优势在于充分考虑了岩壁自然的凹凸面, 在类似阶梯平台上修筑种植槽, 栽植乔木或攀垂植物, 从而形成稳定的绿化植被生态系统, 是植树造林常用的方法之一。客观而言, 该方法虽然绿化效果及优势明显, 但存在施工难度大, 土石方工程量大和排水系统复杂等诸多问题, 通常用于矿山石壁绿化等高标准的绿化项目。

4 边坡生态防护存在的问题

生态护坡是个系统的工程, 其程序如下[33]: (1) 恢复目标-植物选择; (2) 绿化基础工程; (3) 植物栽植 (播种或植苗) ; (4) 保护管理, 缺少任何一项就不可能完成任务。简单的绿化很容易出现“一年绿, 两年黄, 三年亡”的景象, 最终还是二次生态退化。

目前, 边坡生态防护主要存在以下几个问题: (1) 在植被恢复初期, 边坡上的草本植物覆盖绿太大, 而乔灌木较少, 达到了复绿的效果而没有起到护坡的作用; (2) 在选择植物时, 过多地引用外来植物, 而忽视了对乡土植物的利用, 可能会引发新的生态入侵问题; (3) 植被护坡的理论研究还比较落后, 对绿化工程实施后的效果缺乏系统的评价研究。

5 边坡生态防护发展趋势

笔者认为边坡生态防护的首要任务是护坡, 有必要采取工程措施先保证其安全稳定性, 再考虑植被的美观等。目前边坡生态防护的发展趋势, 主要体现在以下几个方面[50,51]: (1) 工程措施与植被防护的结合, 建立稳固生态的防护体系; (2) 从景观尺度上设计边坡防护工程, 综合选择多种类型植物相配置, 如草、灌、花、乔等; (3) 重视乡土植物品种, 要达到稳定的顶级群落最终还是乡土植物; (4) 加强植被护坡技术的标准化与规范化研究[52]; (5) 加快国产边坡绿化材料及设备的研发, 降低对进口产品的依赖来降低成本; (6) 加强边坡绿化工程的效果评价与维护管理方面工作, 建立科学的评价指标体系和标准, 并依据检查结果对边坡生态统进行维护管理[53]。

因此, 边坡绿化要结合我国实际情况, 因地制宜地根据不同的绿化目的、不同的边坡立地条件, 采取多样化的绿化思想, 才能保证绿化功能的充分发挥[53,54]。

摘要：指出了随着我国的基础设施的大量建设, 产生了大量裸露边坡, 不仅加剧了生态的退化, 还可能对人民生活生产带来危害。阐述了边坡的生态防护技术的发展历史和现状, 根据边坡不同的立地条件, 总结出了目前主要的生态防护技术, 提出了当前存在的问题并对未来的发展方向进行了探讨。

边坡监测技术浅谈 第4篇

关键词:边坡监测;作用;内容;原则;方法

中图分类号:P642.2 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0027-02

边坡工程的开挖、加固和防护,是交通、矿山、建筑和水利等土木工程建设中经常涉及的工程项目。由于边坡内部岩土力学作用的复杂性,从地质勘察到处治设计均不可能完全考虑边坡内部的真实力学效应,我们的设计很大程度上都是在简化计算上进行的。为了反映边坡岩土真实力学效应、检验设计施工的可靠性和处治后边坡的稳定状态,边坡监测具有极其重要的意义。

1边坡监测的作用

边坡监测的主要任务就是检验设计施工、确保安全,通过监测数据反演分析边坡的内部力学作用,同时积累丰富的资料作为其他边坡设计和施工的参考资料。边坡监测的作用在于:

①为边坡设计提供必要的岩土工程和水文地质等技术资料;②获得更充分的地质资料和边坡发展的动态,从而圈定可疑边坡的不稳定区段;③确定不稳定边坡的滑落模式,确定不稳定边坡滑移方向和速度,掌握边坡发展变化规律,为采取必要的防护措施提供重要的依据;④通过对边坡加固工程的监测,评价治理措施的质量和效果;⑤为边坡的稳定性分析提供重要依据。

2边坡监测的内容与原则

边坡监测一般包括:地表大地变形监测、地表裂缝位错监测、地面倾斜监测、裂缝多点位移监测、边坡深部位移监测、地下水监测、孔隙水压力监测、边坡地应力监测等。边坡监测的项目,见表1。

表1边坡监测项目表

监测项目测试内容测点布置仪器

变形监测地表大地变形、地表裂缝位错、边坡深部位移、支护结构变形边坡表面、裂缝、滑带、支护结构顶部经纬仪、全站仪、GPS、伸缩仪、位错仪、钻孔倾斜仪、多点位移计、应变仪等

应力监测边坡地应力、锚杆(索)应力、支护结构应力边坡内部、外锚头、锚杆主筋、结构应力最大处压力传感器、锚索测力计、压力盒、钢筋计等

地下水监测孔隙水压力、扬压力、动水压力、地下水水质、地下水、渗水与降雨关系以及降雨、洪水与时间关系出水点、钻孔、滑体与滑面孔隙水压力仪、抽水试验、水化学分析等

边坡监测的具体内容应根据边坡的等级、地质及支护结构的特点进行考虑,针对不同的工程背景,一般遵循以下基本原则:

2.1重点突出、全面兼顾

在监测项目上,影响边坡稳定性的因素很多,但工程实际中不可能对所有项目进行全面监测,故需要找出主要反映指标和主要影响因素,对其进行重点监测。在监测点的布置上,既要保证监测系统对整个边坡的覆盖,又要确保关键部位和敏感部位的监测需要,在这些重点部位应优先布置监测点。

2.2及时有效、安全可靠

监测系统应及时埋设、及时观测、及时整理分析监测资料和及时反馈监测信息,反映工程的需要和进度,有效地反馈边坡的变形情况,确保边坡安全;仪器安装和测量过程应当安全,测量方法和监测仪器应当可靠,整个监测系统应具有较强的可靠性。

2.3方便易行、经济合理

监测系统现场使用应当便于操作和分析,力求简单易行,仪器不易损坏,适用于长期观测;应充分利用现有设备,仪器在满足工程实际需要的前提下尽可能考虑造价的合理,建立监测系统费用应比较低,力争经济适用。

3边坡监测的方法

目前,边坡监测技术已由过去的人工皮尺简易工具的监测手段过渡到仪器监测,又正在向自动化、高精度及远程系统发展。边坡监测的方法主要有简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法4种。

3.1简易观测法

简易观测法是通过人工直接观测边坡中地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形及地下水位变化、地温变化等现象。此法对于正在发生病害的边坡进行观测较为合适,也可结合仪器监测资料进行综合分析,用以初步判定滑坡体所处的变形阶段及中短期滑动趋势。

3.2设站观测法

设站观测法是指在充分了解了现场的工程地质背景的基础上,在边坡上设立变形观测点(成线状、网络状等)。在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站,使用测量仪器(经纬仪、水准仪、测距仪、摄影仪及全站型电子速测仪、GPS接收机等)定期测量变形区内网点的三维(X,Y,Z)位移变化的一种监测方法。这种方法远离变形区,且无主观成分,比简易观测法客观、精密,观测、比较的范围大,选点方便。

3.3仪表观测法

仪表观测法是指用精密仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜(沉降)动态,裂缝相对张、闭、沉、错变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因素进行监测。目前按监测仪器的类型,一般可分为位移监测、地下倾斜监测、地下应力测试和环境监测四大类。按所采用的仪表可分为机械式仪表观测法和电子仪表观测法。使用该方法监测的内容丰富、精度高、测程可调,仪器便于携带,可避免恶劣环境对测试仪表的损害,观测成果直观,可靠度高,适用于斜坡变形的中、长期监测。

3.4远程监测法

随着空间技术和网络技术的飞速发展,各种先进的自动遥测系统相继问世,为边坡工程,特别是边坡崩塌和滑坡的自动化连续遥测创造了有利条件。由于其自动化程度高,可全天连续观测,故省时、省力和安全,是当前和今后一个时期滑坡监测发展的方向。

4结束语

通过边坡监测可了解边坡的实际状况及其稳定性,既为工程安全提供了科学依据,又为修改设计、指导施工提供了可靠资料,能帮助人类规避风险,把滑坡灾害损失降低到最小程度。随着科学技术的发展,各种先进的检测仪器设备、监测方法和监测手段的不断更新,未来边坡监测系统能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,监测精度、采集信息的直观性和操作简便性将日趋提高。

参考文献

1 赵明阶.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003

2 罗志强.边坡工程监测技术分析[J].公路,2002(5):45～48

The Side Slope Monitor Technology Discussed

Liang Quanhui

Abstract:After the side slope monitor is reflects the side slope ground real mechanics effect, the examination design construction reliability and the punishment stability of slope condition basis. The article elaborated the side slope monitor function, the content and the principle, and has carried on the introduction to the side slope monitor’s 4 methods.

边坡监测技术综述 第5篇

遥感技术在土地调查与动态监测中的应用综述

从土地利用现状调查和动态监测的`技术流程入手,以融合成图和土地动态监测为重点,对流程中各个步骤作了明确简要的介绍,并系统地介绍了现代遥感技术在土地调查应用方面的优势和不足.

作 者：翁玉坤 刘排英 王鹏生 WONG Yu-kun LIU Pai-ying WANG Peng-sheng  作者单位：翁玉坤,WONG Yu-kun(中国矿业大学(北京)测绘与土地科学系,北京,100083)

刘排英,王鹏生,LIU Pai-ying,WANG Peng-sheng(中南大学信息物理工程学院,湖南,长沙,410083)

刊 名：北京测绘 英文刊名：BEIJING SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：P237 关键词：土地利用   动态监测   校正   配准   融合  

边坡治理文献综述 第6篇

一.概述

随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。近几年，基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。

由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。

二．影响边坡稳定性的因素

影响边坡稳定性的因素主要有内在因素和外部因素两方面，内在因素包括组成边坡的地貌特征、岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、岩体初始应力等。外部因素包括水的作用、地震、岩体风化程度、工程荷载条件及人为因素。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。

三．边坡稳定分析与评价

随着人类工程活动向更深层次发展，在经济建设过程中，遇到了大量的边坡工程，且规模越来越大，其重要程度也越高，有时会影响人类工程活动；并且人们更注重由于边坡失稳造成的地质灾害，故边坡稳定性研究一直是重中之重。边坡稳定性分析与评价的目的，一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价；二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。

边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有： 边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件、边坡的加固措施等.边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类，即定性分析法和定量分析法，定性分析方法中的代表是工程地质类比法，而定量分析方法中得代表是以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基础的数值计算方法。

条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森在1916年提出，20世纪30～40年代经过费伦纽斯和泰勒等人的不断改进，直至l954年简布提出了普遍条分法的基本原理，l955年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。

四．边坡病害的防治

边坡病害防治采取以防为主，辅以治理的原则，在线路选定前要做到准确勘查所经路线的岩土性质及其他相关的工程地质问题，不仅为后面的设计施工提供准确详尽的第一手资料，而且避免出现较大的安全事故。1.边坡病害的防治原则

(1)坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价，辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。

(2)安全性：根据防治对象的重要程度，设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。

(3)技术经济合理性：充分利用一切地形、地质条件，因地制宜地采取有效工程措施，加强滑坡的整体稳定性，做到工程措施、技术、经济合理性。

(4)实施的可能性：充分考虑施工过程和顺序，以保证滑体逐步趋于稳定，并确保施工人员安全。

(5)重视社会人文因素：制订工程措施和施工顺序时，应注意协调施工与当地居民生活的关系，尽量不影响当地居民正常生活。

(6)重视环保绿化。(7)对于性质复杂的大型滑坡，可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时，应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件，设计几种方案比选。

(8)对于可能突然发生急剧变形的滑坡，应采取迅速有效的工程措施；对于滑坡缓慢的大型滑坡，应全面规划和整治，仔细观察每期工程的效果，以采取相应的治理措施；对于施工及运营中产生的大型滑坡，应慎重做出绕避、治理方案或局部改移与防治措施相结合的方案等，经全面综合比较后决定取舍，应采取预防措施，避免其复活或产生新的滑坡。

(9)对于性质简单的中小型滑坡，一般情况下可进行整治，路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置，以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

(10)路线通过滑坡的位置，一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式，以减轻滑体自重；对于窄长而陡峭的滑坡，可用旱桥通过。

(11)整治滑坡之前，一般应先做好临时排水系统，以减缓滑坡的发展，然后针对引起滑坡滑动的主要因素，采取相应的措施。

(12)滑坡整治工程宜在旱季进行，并注意施工方法和程序，避免引起滑坡的发展。

五．边坡的防治措施及防护技术

1、边坡的防治

1.防治原则

边坡的治理应根据工程措施的技术可能性和必要性、工程措施的经济合理性、工程措施的社会环境特征与效应，并考虑工程的重要性及社会效应来制定具体的整治方案。防治原则应以防为主，及时治理。2.防治措施

常用的防治措施可归纳如下：(1)消除和减轻地表水和地下水的危害

①防止地表水入浸滑坡体。可采取填塞裂缝和消除地表积水洼地、用排水天沟截水或在滑坡体上设置不透水的排水明沟或暗沟，以及种植蒸腾量大的树木等措施。

②对地下水丰富的滑坡体可在滑体周界5m以外设截水沟和排水隧洞，或在滑体内设支撑盲沟和排水孔、排水廊道等。(2)改变边坡岩土体的力学强度

提高边坡的抗滑力、减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用措施有：

①削坡及减重反压：对滑坡主滑段可采取开挖卸荷、降低坡高或在坡脚抗滑地段加荷反压等措施，这样有利于增加边坡的稳定性，但削坡一定要注意有利于降低边坡有效高度并保护抗力体。

②边坡加固：边坡加固的方法主要有修建支挡建筑物(如抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等)、护面、锚固及灌浆处理等。支护结构由于对山体的破坏较小，而且能有效地改善滑体的力学平衡条件，故为目前用来加固滑坡的有效措施之一。

2、边坡工程防护技术

1.浆砌片石护坡

一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。

抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法，材料均可就地采集，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工，在一般等级公路上使用问题尚不显著，若在高速公路特别是边坡较高时就有一定的局限性。

干砌片石或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好，因而在高速公路的边坡防护中得到广泛的应用。

2.锚杆加固防护

对于失稳边坡和可能失稳边坡，我们须采用边坡加固技术来保证边坡的稳定性，然后再考虑坡面防护工程。边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。

另外，还有在一些土质边坡中常用的土钉墙，原理上与锚杆及抗滑桩相同，通过打人土钉，增加边坡土体的整体抗滑力，达到提高边坡稳定系数的目的。

3.支挡工程(1)抗滑挡土墙

抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘，挡土墙基础必须深埋于滑动面(带)以下的稳定地层中，以免随滑体被推走。抗滑挡土墙采用重力式，利用墙身重量来抗衡滑体，优点是取材容易、机械化要求不高、施工方便、见效快。

高速公路边坡监测方法探讨 第7篇

高速公路边坡监测方法探讨

本文分析了公路的实际情况,选取适合的方法、手段以实现对公路边坡科学、经济合理的.监测,建立与之相适应的边坡监测系统的要求,提出了建立公路边坡监测系统的合理程序,为高速公路设计、施工和运营提供科学指导.

作 者：胡志兵 作者单位：刊 名：广东科技英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(14)分类号：U4关键词：高速公路 边坡检测 方法探讨

边坡工程新兴理论与技术综述 第8篇

1.1 物探技术

物探, 全称“地球物理勘探”, 是一种对天然存在或人工建立的地球物理场进行观测, 借以查明地下岩体的地质构造, 寻找矿产, 解决各种水文、工程地质和环境地质问题的勘探方法[1]。

物探的基本原理是:组成地壳的不同岩土介质往往在导电性、磁性、密度、放射性以及导热性等方面存在着差异, 从而引起相应地球物理场的局部变化;利用专门的仪器探测这些地球物理场的分布及变化特征, 然后结合已知地质资料, 推断地下岩土介质的埋藏深度、厚度、性质, 判定其地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象[2]。

物探的常规方法有电法、地震、磁法等。一般来说, 电法适用于探查地下水的分布, 地震用于地质分层等, 磁法可追索构造断裂带[3]。大量边坡工程地质条件复杂, 安全隐患大, 物探技术凭借快速经济的优点可以为边坡勘探提供有益的信息, 并实现节约人力、物力的效果。在三峡工程高边坡岩体研究中, 李张明等[4]采用了电磁波层析成象、地震波跨孔及钻孔声波测井等物探技术, 确定了边坡岩体爆破、卸荷损伤程度及范围, 分析了物探获得的参数与岩体性状的关系。苏兆锋, 陈昌彦等[5]针对摩崖石刻的复杂问题, 采用了高密度电法、井间电磁波法和地震波层析成像技术、超声波等多种物探方法来分析和评价边坡岩体的完整程度和安全性, 并对这些方法进行了比较, 探讨了各方法的适宜性及其根据。其中, 电磁波层析成像具有信息量丰富、分辨率高的突出优势, 可以有效探测边坡岩体复杂地质结构特征。

在工程实际应用中, 物探还需要更多的发展, 比如提高微弱地球物理信号的采集与处理水平, 加强非均匀地质体的探测与描述以及综合信息减少多解性[6]。对工程师来说, 提高对物探的认识, 要合理选择方法, 将物探与边坡工程有机结合, 从而实现经济性、可靠性等目标。

1.2 生态护坡技术

生态护坡的定义为:“用活的植物, 单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合, 以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”[7]。通常可以理解为在边坡上种植植物, 使植物覆盖坡面, 从而保护边坡, 美化环境。其护坡的原理可以分为力学和水文效应[8]。其中, 力学效应包括深根的锚固作用和浅根的加筋作用, 水文效应有降低坡体孔隙水压力, 降雨截留、削弱溅蚀, 控制土粒流失等。

随着生态护坡技术的迅速发展, 各种各样防护形式也越来越多。张俊云等[8]介绍了常用的6种岩石边坡绿化方法, 并从抗雨水侵蚀性、养分的长期有效性、对高陡边坡的适应性等方面进行了比较。芦建国等[9]结合自己多年的实践经验和相关文献, 总结了高速公路边坡18种生态护坡的形式及其施工工艺、使用范围及优缺点。各种护坡形式和技术还有很多, 笔者从中撷取一些介绍如下。生态护坡技术可大略分防护和绿化技术 (实际上很多护坡形式同时具有防护和绿化作用) 。防护技术主要有框格防护, 锚索框架, 预制空心砖护坡等, 主要起到防护坡体和为植被提供载体等作用。而绿化技术有三维植被网、液压喷播植草、植被毯、植被带、草棒技术等。

在生态护坡中, 植物品种的选择和配置是其中重要的环节, 一般应考虑土地条件、主体工程功能要求、植物特性、设计预期目标及未来演替方向来确定植物的选择[10]。通常来说, 耐旱、耐瘠薄、根系发达、具有较好观赏性的乡土植物是比较好的选择。在实际工作中, 可以参考当地经验或者进行试种。廖飞勇等[11]在常吉高速公路边坡绿化工程中, 对14种豆科类植物, 6种常吉地区常见灌木, 10种藤本植物进行了分析和对比研究。边坡生态防护工程建设, 应树立“尊重自然、恢复自然”的理念, 恢复边坡原来的自然植物, 使防护工程的植被与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构, 将乔、灌、草有机结合、合理配置, 恢复其生态平衡, 实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。

1.3“3S”监测系统

“3S”指的是GPS (Global Positioning System) , GIS (Geographic Information System) , RS (Remote Sensing) 。在监测系统中, GIS技术可以管理滑坡信息, RS对滑坡实时监测, 基本不受地形地貌的影响;GPS又可以作为GIS及时采集和更新, 三者相结合可以达到最佳的监测结果[12]。

边坡监测的一个重要目的就是提供边坡变化的时空信息, 为预报提供依据, 从而预防边坡灾害的发生。其中预报模型和方法至关重要, 主要有以下几种类型:经验预报、经验方程预报、数学模型预报和数值模拟预报[13]。这些理论主要依据的是滑坡发展的过程 (见图1) , 实际上, 近几年迅速发展的分形论、突变论等新理论也没有超越这个思路[14]。但这些模型几乎都存在着普适性差及外推适应性程度低的问题, 而其中一个原因就是缺少系统性和动态监测[15]。而“3S”监测系统一定程度上能实现对边坡的动态监测, 为分析预测提供依据。

国内针对这个课题进行了大量研究。谈小龙[16]基于GIS平台, 利用GIS空间数据管理的超强功能, 建立精确的三维地质模型, 在此基础上, 进行力学分析并利用监测数据进行参数反演, 对边坡状态进行分析和评价, 据此进行变形失稳的趋势分析和预测预报, 以达到预警目的。欧阳祖熙等[17]根据三峡库区的工程实际, 详细讨论了3S技术与地面监测网相结合的监测系统的具体布局和应用, 并在万州等地初步建立了监测系统, 得到了有意义的结果。

“3S”技术能实现智能动态的监测, 对防灾、区域规划有着重要意义, 但数据的传输和经济性性因素却制约了其发展。有人提出了基于物联网、云计算等技术解决监测数据采集、传输、结构优化与集成, 以及关键信息快速挖掘的思路和方法[18]。随着技术进一步完善和国家经济的发展, “3S”技术将在防灾减灾等工作中发挥重要作用。

2 边坡分析理论的新发展

2.1 非饱和土理论

土力学发展至今, 已形成一套完善、独立的理论体系。然而, 迄今为止的土力学主要把土视为两相体, 即认为土是由土粒和孔隙水组成。实际上, 工程中遇到的土多是固、液、气三相存在, 也即通常所说的非饱和土。在边坡工程中, 大量的边坡灾害案例表明, 灾害的发生与水有关, 其实质是非饱和吸力的降低, 进而导致边坡稳定性降低。所以研究非饱和理论对边坡工程具有指导意义。

非饱和土力学引入了一个重要的概念———吸力, 通常认为吸力反映土中水的自由能状态, 由基质吸力和渗透吸力组成[19]。而吸力与饱和度具有对应关系, 这种关系可以用土水特征曲线表示, 如图2。土水特征曲线作为一个解释性和概念性工具, 能帮助对非饱和土力学的理解。

土力学中, 太沙基有效应力具有重要意义, 但太沙基有效应力仅适用于饱和土。Bishop在1963年提出了一个被广泛引用的非饱和土有效应力表达式:

式中, b'为有效应力;σ为总应力;μa为孔隙气压力;μw为孔隙水压力;x是与饱和度Sr有关的参数, 简化时x=Sr。

当气压力等于大气压即零时, 有效应力为总应力减吸力 (吸力一般为负值) 。这为非饱和土具有更高的强度这一现象提供了简单的解释。当然上式还存在不足, 相关非饱和理论也还在不断完善和发展中。

在边坡工程中, 部分学者开始尝试用非饱和理论研究和解决实际问题。黄润秋等[20]研究非饱和土强度随基质吸力变化的规律, 探讨了对基质吸力对边坡稳定性的影响机制, 并提出了相应的分析方法。吴宏伟等[21]针对香港地区一种典型非饱和土斜坡, 考虑了非饱和渗流和非饱和强度, 用有限元法研究了降雨特征、水文地质条件等因素对斜坡安全的影响。张文杰[22]用非饱和渗流程序模拟了水位升降过程中岸坡孔压场的变化, 据此进行了非饱和土质岸坡稳定性的分析。

基于非饱和土力学理论的边坡稳定性分析是对传统方法的一个重要发展, 已经取的了人们的关注, 并获得了不少有益的成果, 但实际应用还不多, 应积极促进科学转化为生产力。

2.2 非确定分析方法

在早期的边坡稳定性分析理论中, 尽管方法多样, 但总体理论是极限平衡思想及其改进理论, 而且边界大大的进行了简化, 计算中选用的参数也是确定的或线性变化的。实际上, 不仅各种计算参数是不确定和随机的, 而且斜坡系统本身就是一个不平衡、不稳定的复杂系统。20世纪末, 概率分析方法被引入, 认为边坡分析中各参数符合某种概率分布, 并引入可靠度理论, 继而计算边坡的破坏概率。在可靠度的计算中, 常用的有一次二阶矩法、响应面法、蒙特卡洛法等。其中蒙特卡洛方法能不受分析条件的限制, 适应高维分析, 开始被广泛应用。如豆红强等[23]采用蒙特卡洛法分析了降雨条件下考虑饱和渗透系数变异性的边坡可靠度情况。之后, 人们尝试着将各种理论进行交叉并用于边坡研究预测中, 比如灰色系统评价法、模糊综合评价法。在边坡分析中, 非确定性模型的发展是人们认识的一次飞跃, 但是大量参数的获得还是需要科学技术的不断发展。

3 结语

科技发展日新月异, 边坡工程的新技术和理论方法等也不断涌现。在面对成熟的理论和新兴理论时, 我们要用辩证的眼光看待问题, 采用多种方法综合分析, 获得可信的结果。在边坡分析和设计中也要积极验证和使用新兴技术和理论, 促使理论的成熟和发展。

摘要：边坡工程一直是我国现代化建设的一个重要课题。随着科学技术的迅速发展, 特别是信息和计算机技术的日新月异, 边坡工程也出现了很多新的课题。文中讨论了技术和理论方面的部分新兴课题, 比如生态护坡技术、非饱和土力学理论等, 并从机理、应用等方面对上述内容进行介绍, 为边坡工程技术工作者提供有益的参考。

露天煤矿边坡变形监测技术研究 第9篇

摘要：本文根据白音华三号矿边坡滑（移）动监测的实践，总结出较深露天矿边坡监测方法；用计算机进行监测数据处理并绘制出各种变形曲线图；由多次已经发生的边坡滑（移）动实践（兼有滑坡规律），初步探讨出露天矿边坡滑（移）动的普遍规律性。

关键词：露天煤矿；边坡；监测

引言

通过对白音华三号露天矿边坡岩移监测的实践，分析了露天矿边坡监测方法。用计算机进行监测数据处理并绘制出各种变形曲线图；对露天矿边坡滑坡普遍规律性初步探讨。由于露天采矿形成采场，使得该地层自然压力的平衡遭到破坏。在一定的条件下，容易诱发产生边坡滑坡。露天矿滑坡严重地影响着露天采矿生产和人员的安全。因此，用科学的边坡滑坡监测方法，利用计算机处理监测数据并绘制各种变形曲线图，总结滑坡与外界条件及变形值的有机关系，寻找边坡滑坡的客观规律，逐步做到滑坡预报，对于露天矿生产和安全，提高经济效益和社会效益有着极其重要的意义。

白音华三号露天煤矿设计开采面积为51.38km2，主要开采煤层为2煤组和3煤组，共有5个主采煤层，2-1上、2-1中、2-1下、3-1、3-3煤层，平均厚度依次为3.80m、7.55m、4.75m、18.77m、6.66m。占总煤量为94%，其中的三个代表层，分别为2-1中、3-1和3-3煤层，占总煤量的71%。设计资源/储量为1432.89Mt，可采储量1375.57Mt，生产能力每年14.0Mt，平均剥采比4.38m3/t，服务年限89年，总投资265108.81万元，生产已初具规模.伴随着采矿活动，露天矿边坡滑坡频繁，尤其二、三标段滑坡严重，清邦减重增加大量的剥离量，使基建投资加大，纵观白音华三号露天矿边坡的现状，边坡布置观测网，设置观测站。

1.观测方法

1.1滑坡观测线（点）的建点

根据已经发生的滑坡实践及其理论分析，我们在采场南帮及东西两端帮及北帮共布设了21条观测线（点）（见图1）。观测线长300～450m之间，观测线布置间距一般为100m。控制点及观测点的标桩结构分为钢管、元钢等几种类型，外套PVC白色塑料管为混凝土模具，外涂红、白相间油漆，标志。非常直观醒目，便于寻找。

图1 采场边坡观测线

1.2观测方法

使用经过检核合格后的全站仪进行连测，在观测站全部测点埋设10～15天后进行观测，按“煤矿测量手册”、“煤矿测量规程”的要求，采用5″经纬仪导线与矿区GPS #B27、#B40等三角点联测，最终求其观测网控制点及观测点的三度坐标X、Y、Z（H）。使用电子速测仪（全站仪）对观测网进行观测，大大提高观测效率，该仪器有电子经纬仪，光电测距儀，数据记录器或数据终端组成。具有测角、测距、自动记录和计算的功能，具有精度高、数据稳定可靠、自动分析和输出的功能。

为比较边坡滑动前后变化，确定滑体形状大小，在滑坡后绘制1：1000滑坡区平面图，在图上应表示滑动裂缝位置、凸起和凹下等变形发生的位置及有关测量数据。

2.实施观测

2.1观测内容

预测：预测的目的是发现边坡何时开始滑动，可根据季节和观测线具体情况每7～30天进行一次观测，当观测点下沉大于30mm时，即为滑动开始。

滑动期观测：滑动期观测一般每月观测一次，在滑动速度快、变形大的情况下，应缩短观测时间，活跃期7天观测一次，以便全面掌握和研究滑坡规律。

2.2资料整理

首先建立三维假定坐标系统：

W轴------------沿铅垂线方向

X′轴-----------沿观测线方向

Y′轴-----------沿观测线方向

①填写观测点的平面坐标及高程表

②填写观测点水平距离表

③按观测线计算测点下沉W值和下沉速度。

V值

Wn=Hn-Hon

（mm/昼）

式中：Hon，Hn-------分别为n点滑动前后的高程

-------为n号点在数值面内两次观测分量之差

--------为n号点两次观测时间间隔差。

①测点的水平移动v和点间水平变形

～n+1 （mm/m）

②测点在垂直面内的移动向量W

③测点在平面的移动向量V

④应绘制观测线垂直下沉曲线图

⑤观测点水平移动与水平变形的曲线图

3.应用实践

3.1滑坡发生前的客观条件

白音华三号露天矿显著滑坡的发生条件有如下共性：

发生在雨季（大雨当中或大雨过后）；

发生在断层处或软岩层处（如页岩）；

滑坡前均出现与边坡走向近于平行的裂缝（大的裂缝宽达300～400mm）；

边坡点变形大，且速度快，空间变形达400～500mm，变形速度达300～500mm/天。

3.2对滑坡发生的理论分析

滑坡与时间因素有密切关系，边坡暴露时间越长，由于各种因素影响的积累，使边坡越来越不稳定，超过一定限度，就会发生滑坡。

对白音华三号露天矿滑坡的实测资料分析表明：滑坡都是发生在顺层边坡的剪切性破坏。这里的岩体中存在着抗剪强度较低的弱层面（如页岩），而且朝向采场（即顺层边坡），当弱层面上部岩体的自重和其他外部负荷所构成的下滑力超过沿弱层面的抗滑力时，上部岩体将沿此弱层面，向下滑（移）动，即形成滑坡。特别是在雨季，由于大量雨水在岩体裂隙中流动并形成一定的水位，产生水压，成为附加载荷作用于边帮上，改变了边坡岩体的受力状态，加之流水在某些弱层面的溶解和冲刷作用及其浮力作用，都将降低边坡岩体的稳定程度。

3.3滑坡因素分析

从白音华三号露天矿滑坡观测站观测工作中，不断的深入现场观看，滑坡之动态变化，总结影响滑坡因素：

采场剥离和开采的强度系影响滑坡的第一因素，如三号矿南帮（非工作帮）。各标段除三标南帮以外各标段滑坡均比较严重，而当时三标已停止剥离，矿坑内有积水，其南帮地面观测点比较稳定，后来三标段开始生产剥离，结果南帮地面观测点开始迅速下沉和移动，滑坡开始，业已形成连续错落的倒台阶，景象可观。

地面降水也是影响三号矿坑滑坡之重要因素，今年降雨量大，排土场流下的水，南帮地表水，缓慢的沉入地下，值得提出的是，三号矿9月份之前没有建设排水沟，导致积水缓慢沉入地下，并且含水层的水也流入礦坑，业已构成了滑坡的润滑剂。

从地质水文条件来分析，地下水层，露天剥离开采形成了降落漏斗，工作帮外围有疏干井，而非工作帮（南帮）没有疏干排水设施，含水层的水流入矿坑过程中，由于滑床的土质问题，很快的产生大量的水下渗之现象。

从地质条件来看，白音华三号露天矿岩层：为细沙粘土层，泥岩层，地质软岩比例大，利于滑坡，煤层，岩层的向北倾斜也造成同时也造成了滑坡的重要条件。

4滑坡预报方法研究

4.1滑坡过程

滑坡从早期征兆出现到滑坡完成，经历着三个时期，即初始期、恒速度滑动期和加速滑动期。

4.2预报内容

滑坡预报包括三部分内容（三要素）：滑坡位置（范围）、滑坡形态（类型）和滑坡发生时间。从边坡管理角度，滑坡预报又分为：

长期预报（几个月至几年），侧重宏观掌握边坡稳定状态；

短期预报（几天至一、二个月），认真做好监测及其它工作并采取相应的安全措施；临时预报（几个小时到1～2天），采取安全措施；上述三种预报，以短期预报和临时预报最为重要。

4.3预报方法

由以上分析可以看出，影响滑坡的因素是复杂的、综合性的，因此滑坡预报也只能采取（至少目前是这样）综合的概率统计的定性预报法，我们可以利用回归分析原理，通过对时间位移曲线的观察，对加速变形阶段的监测点数据采用幂级数回归的二次曲线方程去拟合观测点图。回归分析建立的前提条件是：监测点位移一定是进入加速阶段中后期，采用如下的幂级数回归二次曲线去拟合

Y= a0+a1x+ a2 x2

式中：a0、a1、a2为待定系数。采用最小二乘法原理及求极值的法则，解出待定系数。

结束语