钻孔测斜仪及其在边坡监测中的应用VIP免费

1994年11月李燕东:钻孔测斜仪及其在边坡监测中的应用November1994钻孔测科仪众其在边坡监浏中的应用李燕东(水电部成都勘测设计研究院科研所成都610072)〔文摘]钻孔浏针仅是一种浏定钻孔横向位移曲犷原位监测仅器,在边坡工程原位监测中应用最为广泛。通过监浏可以确定岩(土)体内滑动面的具体位置、滑移大小和滑动方向,对进行边坡稳定性分析、查明滑坡性态起重要作用。二滩金龙山谷坡高500一70米,岩体破碎,谷坡的稳定与电站安全密切相关。从1985年4月开始,对其浅表层古老塌滑体进行了钻孔侧针仅监测,现已获得部份能反映其稳定性动态及影响因素的监浏成果,通过对资料整理和成果分析,找出了影响滑坡的主要因素,探讨了谷坡位移规律、变化速率以及位移与降雨量和时间的相关关系式,并根据回归统计分析方程,对位移进行了预浏,同时说明谷坡在蓄水后有可能滑坡、应引起重视,对可能滑坡建议采取减载及压脚等措施。钻孔浏针仪作为一种有效的岩体监浏仪器,值得在宕土工程中推广应用。〔主题词」测斜仪钻孔滑坡监测位移观测应用前言钻孔测斜仪是一种测定钻孔横向位移的原位监测仪器。通过它对钻孔的逐段测量,就可获得测孔在整个深度范围内水平方向变位的全貌,从而可以比较准确地确定其变位的深度、大小和方向。钻孔测斜仪自50年代问世以来,在边坡、地基、地下洞室等岩土工程原位监测工作中愈来愈受到重视。我国自80年代开始,陆续引进了美、日、英等国测斜仪,对一些大型工程进行了变位监测,效果很好。与此同时,在引进和消化国外仪器的基础上,我国在80年代中期先后研制成功了伺服加速度计式和电阻应变片式测斜仪,并已进行了小批量生产。目前已广泛应用于水利水电、煤炭、冶金、交通和城建部门的岩土工程原位测试,为验证设计与工程处理效果、确保工程施工和运行安全,起到了重要作用。测,以寻找可疑的滑面并观测位移的变化。本文仅介绍滑动式垂向钻孔测斜仪(传感器为伺服加速度计)。测斜仪主要由测量探头(传感器)、电缆、读数仪及埋设于岩体内的测斜管组成。有的还可以配备便携式计算机,以便在现场用计算机采集与处理测试数据。3钻孔测斜仪的工作原理及应用方法3.1测斜仪工作原理测斜仪的测试工作原理是根据摆锤受重力影响为基础,测定以铅垂线为基准的弧角变化(见图1)。读数仪初始位移线2仪器的组成钻孔测斜仪按使用方式的不同,可分为滑动式测斜仪与固定式测斜仪两种类型,固定式测斜仪埋设于已知滑面的部位,而滑动式测斜仪则沿钻孔各个深度从下至上滑动观·26·图1测斜仪原理传感器在埋设于地下接近垂直和套管的第25卷第1期人民长江YANGTzERlvERVOL.25NO.11测槽中正常上下滑动。预先确定的套管测槽方位控制传感器方向。倾斜读数可以在一定深度的不同间隔获得,并使之转变为位移。用相同测点上不同时段各期读数就可得到地表位移的深度与速率。当岩(土)体发生变位时,测斜管也随之变位。若将测量探头在测斜管内自下而上逐段测量。就可以测到每一测量深度的倾角(。i)。由于每一段测量间距(L)是固定不变的,所以测到每一深度内的倾角变化,也就得到了它的水平位移增量(△,),即:△。=L蕊no,(1)若把每段的水平位移增量自下而上逐段累加(万Lsin。,),便可得到孔口的总位移(6。):。:一艺L‘““!(2).根据全孔测量结果,便可描绘出钻孔轴线各点的位移全貌,从而确定岩(土)体内部发生变位的部位以及它们的大小和方向。3.2导管的安装与埋设钻孔测斜仪观测的成功与否,很大程度上取决于导管的安装埋设质量。导管的安装埋设主要由:(1)钻孔;(2)导管的联接与安装;(3)回填灌浆3个阶段组成。(z)钻孔钻孔测斜仪的导管埋设在所需观测部位的岩体里面,因此,必须预先制备合格的钻孔。孔位确定后,由地质钻机钻孔并作岩芯素描。要求钻孔尽可能垂直,其铅垂度偏差小于2度,一般开孔为小130一中150mm,终孔直径应大于测斜管外径30mm,钻孔深度应超过最深位移带sm,深入稳定基岩内,钻孔完毕后应验收合格才能埋设导管。(2)导管的联接与安装测斜管一般是2一3m的铝合金管或塑料管。在安装过程中应逐根铆接并密封好,然后下放到孔底。在这个过程中一定要保证安装的质量,特别是导管凹槽的对接应准确,同时应防止铆钉铆入凹槽内,以保证凹槽的畅通。另外...