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测绘技术在轨道交通控制保护区边界标志设置的运用及作用

雷洋
  
安家(建筑与工程)
2020年32期
天津市国土资源测绘和房屋测量中心 300051

摘要:在现代城市建设中地铁工程、工程等工程中边坡变形监测大量存在。边坡变形监测是国家规定的具有较大危险性的工程之一。由于边坡变形监测技术复杂,事故频繁,因此在施工过程中必须进行监测本文结合K132高边坡监测方案的设计与实施,对碎裂岩质边坡动态监测过程进行了探讨。边坡动态监测综合考虑了边坡施工过程中多种因素的相互影响,能较全面地把握边坡的内部变形及坡体应力变化情况,从而提供更多更可靠的信息。监测应用表明:该设计方法全面、可靠,较好地满足高边坡的动态监测要求。

关键词:边坡监测技术;基准点;应用

1  边坡变形监测的内容

1.1 地表位移监测

地表位移监测常用的仪器有:一是大地测量(高精度)仪器,如红外线、经纬仪、水准仪、全站仪、GPS等;二是专门用于边坡变形监测的仪器,如裂缝仪、钢尺及桩、地表位移伸长仪、自动测斜仪等。

1.2 边坡表面裂缝量测

边坡表面裂缝的变化往往是边坡岩土失稳的前兆,应进行监测。表面裂缝位置监测可直接用收缩仪、错位仪、测微卡、裂缝两侧的桩、建筑物裂缝两侧的固定标度或补片进行测量。测量包括裂纹张开速度和裂纹两端的扩展。通过对裂缝两侧观测桩位移数据的整理,可以清楚地反映边坡的稳定性。

1.3 边坡深部位移测量

边坡深位移监测是监测边坡整体变形的重要手段。表面位移测量具有测量范围广、精度高的特点。边坡表面裂缝的测量具有很强的直观性和实用性。但无法观测边坡内部岩体的变化。测量边坡深部位移的仪器主要有钻孔伸缩仪和钻孔测斜仪。

2  监测数据处理与分析

2.1 数据的采集

收集的监测数据主要包括:

1) 坡体内部变形监测

根据高边坡现场监测设计要求,在监测孔内测斜管安装后24小时内测斜仪初始值。同时,根据设计要求进行后期监测。在监测中采集测斜仪数据时,对采集的数据进行初步整理,以保证数据的有效性,并将所得数据转换成读取数据。进一步对测斜管的水平位移进行处理,得到各监测孔相对于监测孔底的水平变形数据。

根据设计要求,根据设计要求,对K132高边坡主监测断面一、三、五级平台测斜管的水平位移进行了定期测量。

2) 钢筋计(锚杆应力)数据采集和整理

沿监测螺栓设置的钢筋量表通过螺钉孔与螺栓连接。连接前后测量并读取,以确保连接过程中棒形规处于良好状态。螺栓安装就位24小时后测钢筋初值,并按设计要求进行后期监测。现场实时温度由高灵敏度温度计记录。温度计放置在室外固定位置,可以反映斜坡附近的大气温度。数据采集前记录大气温度。

3) 锚索计数据采集和整理

锚索测功机安装与施工同步,测功机安装在外锚板上部。本工程监测设计中采用的多点位移计的锚头为灌浆固定锚头。应在仪器安装后24小时内监测初始读数,然后每天监测一次。在施工期间,监测频次应每3-5天监测一次,或根据变化率进行调整;爆破开挖前后,每次监测一次;运营期间,监测频次应为7-10天;如有特殊情况,应酌情增加监测频次。

4) 混凝土应变计、剪力筋数据采集和整理

JXH-2型混凝土应变计采用薄壁圆管结构,钢弦杆作为传感器。该单元测得的数据为钢弦的频率。对混凝土的应变(应力)进行处理,得到混凝土应变(应力)的变化。当混凝土的应变(或应力)发生变化时,埋入混凝土中的应变计同时发生变化,并根据应变大小输出不同的频率。根据其输出频率,可以计算混凝土的应变(或应力)变化。

2.2 测斜监测数据分析

2.2.1 坡体水平位移分析

五级平台测斜管监测数据表明,三级边坡以上岩体沿边坡水平位移变化在(±1.5mm)范围内(切向水平位移变化为(±1.3mm),与孔底相比变化很小。在边坡开挖和土石方爆破的强烈扰动下,虽然边坡可能沿坡脚局部或整体向下滑动,但趋势不明显,整体稳定。但环境因素对边坡的变形和稳定性有一定的影响。例如,由于雨水不断侵蚀和开挖、爆破扰动等原因,下坡位移绝对值增大,但随着雨季结束,下坡位移趋于稳定。及时跟进下边坡支护措施。

三级平台倾角测量是施工期进一步监测的重点之一三级平台以下边坡开挖前,坡体位移不明显。与测斜孔底部相比,边坡水平位移变化小于2.5mm,边坡水平位移变化较小。但环境因素(持续强降雨等)和施工扰动对边坡位移场变化的影响较为明显。尤其连续暴雨冲刷的影响,导致K132段边坡攀枝花二级台地下大面积(K132+570-+590)坍塌,威胁到下边坡的稳定性。在短时间内,下边坡沿边坡的水平位移变大,收敛速度变慢。从施工期边坡位移的发展趋势可以看出,一、三级边坡内部岩体向内倾斜。根据现场情况,结合第二、三阶段动态监测结果,在边坡变形监测信息的指导下,有关单位采取了进一步的加固措施。K132+472~+565段路堤边坡采用锚索承台加固,及时跟进支护,锚索长度为30米,可实现滑体锚固。使地层稳定,进一步保证坡脚和路堤边坡的稳定。由于采取了上述措施,边坡的治理效果良好。

一级平台测斜孔安装时间较晚,但在一级边坡和路堤边坡开挖支护施工前。处于监测期的第三阶段。2005年11月4日至16年10月18日,进行了近一年的倾斜仪监测。一级平台测斜仪作为施工期的重点监测点之一,在一级边坡开挖过程中,由于开挖卸荷和施工扰动,边坡沿边坡的水平位移相对于测斜孔底部达到4.1mm,变形在支护前不收敛。结果表明,施工扰动对边坡位移场变化的影响是明显的。随后,在2016年7月连续暴雨冲刷的影响下,K132段攀枝花二级台地下发生大面积滑坡(K132+570~+590)。根据2016年7月25日监测结果,边坡沿线下边坡水平位移变大,威胁到下边坡的稳定性。评价了外部环境和较大的外部干扰对下边坡稳定性的影响,及时将监测信息和分析结果反馈给各方。根据现场情况及各阶段动态监测结果,施工方在边坡变形监测信息的指导下,采取了相应的加固措施。一方面,它清除了斜坡坍塌侧的松散土壤。另一方面,在完成上述临时措施后,K132+472~+565段的路堤边坡采用锚索垫层墩加固,锚索长度为30米,以将滑体锚定在稳定地层上,进一步保证边坡坡脚和路堤边坡的稳定。

2.2.2测斜监测误差分析

在反映边坡变形的深位移监测曲线中,经常发生锯齿突变。监测曲线的波动现象一方面反映了降雨、地震、钻探、爆破、支护施工等自然活动引起的灾害,另一方面也反映了人为活动造成的灾害。表面上,由于监测信号是电信号,电压不稳定、电磁干扰、仪器屏蔽不足等因素都会使监测信号产生噪声,因此监测曲线上的波动现象也反映了噪声对其的影响。为了提高边坡稳定性评价的准确性,有必要对监测信号的误差进行分析,并进行降噪处理。为了实现实时、准确的边坡稳定性评价,不仅要消除信号中的噪声部分,而且要有效地保留边坡内部加速变形引起的突变。

传统的滤波平滑方法在信号和噪声的频带分离时效果更好,但在信号和噪声的频带重叠时效果更差。小波分析作为一种新的数学工具,具有多分辨率分析的特点,在信号噪声抑制中得到了广泛的应用,因此将小波分析应用于边坡位移监测曲线的误差分析和降噪是可能的。选择小波去噪小波阈值法的有效方法,对西潘高速公路K132高边坡水平位移监测数据进行误差分析,降低噪声。为边坡监测数据处理中的一个重要问题提供了一种新的有效解决方案,也为小波分析在工程中的应用提供了一种新的尝试。

参考文献

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