膨脹土(巖)渠坡位移監(jiān)測分析與預(yù)警.pdf

《膨脹土(巖)渠坡位移監(jiān)測分析與預(yù)警.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第46卷第8期人民長江Vo1．46．NO．82015年4月YangtzeRiverApr．，2015文章編號：1001—4179(2015)08—0074—05膨脹土(巖)渠坡位移監(jiān)測分析與預(yù)警劉祖強，蔡習(xí)文2，張占彪，龔文慈，熊顥(1．長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司，湖北武漢430010；2．長江巖土工程總公司(武漢)，湖北武漢430010)摘要：為了解強膨脹土(巖)渠道邊坡的變形規(guī)律，除按傳統(tǒng)的方法布置監(jiān)測系統(tǒng)外，還需對土壤含水量和位移等重要監(jiān)測量展開自動化監(jiān)測。以南水北調(diào)中線工程南陽膨脹土渠坡安全監(jiān)測為例，詳細介紹了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成和監(jiān)測布置。該系統(tǒng)很好地記錄了渠道邊坡在開挖和強降

2、雨過程中的位移情況，并對渠道開挖過程中渠坡滑坡進行了準確預(yù)警，相關(guān)經(jīng)驗可供類似工程借鑒參考。關(guān)鍵詞：膨脹土渠坡；監(jiān)測位移；自動化監(jiān)測；分析預(yù)警中圖法分類號：P642文獻標志碼：AD0I：10—6232／j．enki．1001—4179．2015．08．019膨脹土(巖)是一種多裂隙性、脹縮性地質(zhì)體，其1渠坡監(jiān)測實例黏土礦物具有強親水性，土體脹縮作用對渠道工程具有嚴重破壞性。因此，在對膨脹土渠坡監(jiān)測過程中，除1．1工程概況傳統(tǒng)的渠坡變形等監(jiān)測項目外，土壤含水量、吸力等是南水北調(diào)中線工程南陽三標樁號TS106段位于河一個新的重要監(jiān)測量。此外，對膨脹土(巖)受含水量南省南陽市南陽國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開

3、發(fā)區(qū)。該段樁變化產(chǎn)生的反復(fù)脹縮變形以及開挖和降雨等因素引起號TS105+600～TS106+350，長750m，系壟崗地貌，的變形規(guī)律的研究，都是傳統(tǒng)監(jiān)測方法和手段無法完渠道挖深12—18m。該渠段設(shè)計流量330m／s，渠底成的任務(wù)。寬21m，一級馬道以下邊坡系數(shù)為2．0，以上為1．75，本文介紹一種運用先進的傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技設(shè)計渠水深7．5m，加大設(shè)計渠水深8．24m。術(shù)、土木工程技術(shù)和計算機技術(shù)，實現(xiàn)對膨脹土(巖)該渠段渠底屬強膨脹巖，地層上中層以膨脹土(al渠坡和渠基進行全方位、智能化、集中化監(jiān)管的自動監(jiān)—plQ：黏土)為主，下層為強膨脹巖(N黏土巖)。壟測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有同時采集渠

4、坡位移、水位、含崗上部由中更新統(tǒng)沖洪積含鈣質(zhì)結(jié)核(姜石)、鐵錳質(zhì)水量、水勢、土溫、氣溫、降雨量以及坡面梁結(jié)構(gòu)鋼筋計結(jié)核棕黃色粉質(zhì)黏土、黏土，部分棕黃、棕紅色粉質(zhì)黏等多種傳感器信號、無線通信傳輸、采集信息的電腦和手機客戶端管理與瀏覽以及預(yù)警等功能。土、黏土組成，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，具有弱一中等膨脹性；該系統(tǒng)的渠坡位移自動監(jiān)測功能在南水北調(diào)中線下部為上第三系灰白色砂礫巖、砂巖、灰白色、灰綠色工程南陽三標樁號TS106段很好地捕捉了膨脹土渠坡黏土巖等，黏土巖具強膨脹性，大裂隙及長大裂隙極發(fā)滑動的全過程。由于預(yù)警及時，避免了人員傷亡和機育。該段具有強膨脹性巖渠段典型的工程及水文地質(zhì)械設(shè)備毀壞。特征。收稿日

5、期：2014—12—1O基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃“南水北調(diào)中線工程膨脹土和高填方渠道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”課題二“強膨脹土(巖)渠道處理技術(shù)”(2011BABIOB02)作者簡介：劉祖強，男，教授級高級工程師，注冊測繪師，主要從事工程測量與安全監(jiān)測等方面的工作。E—mail：liuzq@sina．第8期劉祖強，等：膨脹土(巖)渠坡位移監(jiān)測分析與預(yù)警751．2監(jiān)測布置和1支氣溫、1支降雨傳感器的數(shù)據(jù)。在TS106段選定樁號106+150、106+270兩個監(jiān)1．2．2一般監(jiān)測斷面測斷面，其中106+150為主要監(jiān)測斷面，106+270為(1)在兩岸渠坡頂部和一級馬道各布設(shè)1個表面一

6、般監(jiān)測斷面。水平位移監(jiān)測點。(2)在兩岸渠坡頂部、一級馬道與渠頂中部的渠1．2．1主要監(jiān)測斷面布置(見圖1)坡、一級馬道上，共埋設(shè)6個垂直位移監(jiān)測點，其中4(1)表面變形監(jiān)測。在兩岸渠坡頂部和一級馬道個與表面水平位移監(jiān)測點同體埋設(shè)。各布設(shè)1個表面水平位移監(jiān)測點；在兩岸渠坡頂部、渠1．3自動化監(jiān)測系統(tǒng)簡介?坡、一級馬道上，共埋設(shè)6個垂直位移監(jiān)測點，其中4點與表面水平位移監(jiān)測點同體埋設(shè)。在該渠段外圍穩(wěn)將布置在TS106段樁號106+150左岸的部分項目如位移、水分、土溫、氣溫和降雨量等納入現(xiàn)場自動定地方布設(shè)4個監(jiān)測基準網(wǎng)點，構(gòu)成監(jiān)測基準網(wǎng)。觀測站，并通過無線GPRS方式傳輸與控制室電腦聯(lián)(2)深部

7、位移監(jiān)測。①在左岸一級馬道上，布設(shè)網(wǎng)，構(gòu)成了膨脹土渠坡位移、含水量等綜合監(jiān)測系統(tǒng)。1組垂直固定測斜儀，監(jiān)測該段渠坡強膨脹土的深層該系統(tǒng)主要由傳感采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、系統(tǒng)應(yīng)用層3水平擠壓情況。每孑L分別按一級馬道開挖，竣工面以部分組成。下1，4．4m和8．8m安裝3支傳感器。②在左岸渠坡頂部和右岸渠坡頂部、一級馬道上，各布設(shè)1個垂直1．3．1傳感采集層活動測斜儀，監(jiān)測渠頂和渠坡強膨脹土的內(nèi)部水平位(