武漢中地恒達科技有限公司的工程案例詳情
發(fā)布日期：2026-01-21 點擊量：31
一、監(jiān)測依據(jù)
1.公路邊坡監(jiān)測背景
近年來，我國地質災害發(fā)生頻繁。根據(jù)中國相關地質災害調查數(shù)據(jù)，2006年發(fā)生地質災害102804起，其中滑坡占87%；2007發(fā)生25364，其中滑坡占61%；2008年以后的幾年，由于氣候異常等原因，滑坡災害更是每年都有增無減。其每年造成的經濟損失高達數(shù)十億元，造成的人員傷亡高達數(shù)百人。因此，做好地質災害監(jiān)測和預警，特別是滑坡體的監(jiān)測和預警，對于有效減少直接經濟損失和人員傷亡顯得尤為重要。
為實現(xiàn)公路邊坡運營期健康監(jiān)測自動化，武漢中地恒達科技有限公司憑借自身技術優(yōu)勢和實力，先后自主研發(fā)了專業(yè)型邊坡監(jiān)測設備和普適型邊坡監(jiān)測設備。將傳感器、物聯(lián)網、云計算等技術相結合，綜合分析邊坡實際情況，開發(fā)了適用于邊坡自動化監(jiān)測的各類監(jiān)測站和監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)可對邊坡巖土體內部沉降、傾斜、錯動、土壤濕度、孔隙水壓力變化等進行連續(xù)監(jiān)測，及時捕捉邊坡性狀變化的特征信息，通過有線或無線方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時發(fā)送到監(jiān)測中心。結合地表監(jiān)測的雨量、位移等信息，由專用計算機數(shù)據(jù)分析軟件處理，對邊(滑)坡的整體穩(wěn)定性做出判斷，快速做出諸如山體邊坡崩塌、滑坡等災害發(fā)生的預警預報，以準確、有效的監(jiān)測災情發(fā)生。
（1）評價邊坡施工及使用過程中的穩(wěn)定程度，并做出有關預報，為崩塌、滑坡的正確分析評價、預測預報及治理工程等，提供可靠的資料和科學依據(jù)。
（2）運營期對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測，調查邊坡防護加固體系的破損狀態(tài)和病害的發(fā)育狀況。
（3）為防治滑坡及可能的滑動和蠕動變形提供技術依據(jù)，預測和預報今后邊坡的位移、變形的發(fā)展趨勢，通過監(jiān)測可對巖土體的時效特性進行相關的研究。
（4）邊坡監(jiān)測能為邊坡工程巖土力學參數(shù)的反演分析提供資料，提高邊坡工程巖土力學參數(shù)的準確程度。
（5）對已經發(fā)生滑動破壞的邊坡和加固處理后的滑坡，監(jiān)測結果也是檢驗崩塌、滑坡分析評價及滑坡處理工程效果的尺度。
（6）能為分析巖體結構與邊坡變形破壞的關系，掌握邊坡變形特征和規(guī)律，研究邊坡穩(wěn)定性的影響因素，指導在邊坡發(fā)生嚴重變形條件下的應急處理提供依據(jù)。
（7）為進行有關位移分析及數(shù)值模擬計算提供參數(shù)。
公路邊坡監(jiān)測主要依據(jù)以下相關技術規(guī)范進行：
1）《公路邊坡監(jiān)測技術規(guī)程》（DB 42T1496-2019）；
2）《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330－2013）；
3）《邊坡工程勘察規(guī)范YS/T 5230-2019》
4）《巖土工程監(jiān)測規(guī)范YS5229-96》
5）《滑坡防治工程勘查規(guī)范DZT0218-2006》
6）《邊坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》（DZ/T0219-2006）；
7）《邊坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T 32864-2016）；
8）《崩塌、邊坡、泥石流監(jiān)測規(guī)范》（DZT 0221-2006 ）；
9）《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007）；
10）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》(GBT18341-2016）。
公路邊坡監(jiān)測對象主要包括：
1）邊坡巖土體及地下水；
2）支護結構，包括支護墻(樁)、錨桿(索)等；
3）周邊環(huán)境，包括鄰近建(構)筑物、鄰近地下管線等；
邊坡監(jiān)測內容以位移、裂縫及雨量等為主，地下水位、支(擋)護結構應力應變等為輔。其它監(jiān)測內容包括坡頂建(構)筑物變形、土體含水率、孔隙水壓力、視頻監(jiān)控、聲光報警等可根據(jù)現(xiàn)場實際情況按需選擇。
監(jiān)測內容及方法的選擇應根據(jù)邊坡的類型、規(guī)模、災害類型和監(jiān)測級別等，結合監(jiān)測方法適用性、經濟性、耐久性等因素確定。
表4-1 公路邊坡監(jiān)測內容及方法
二、監(jiān)測網點布設
監(jiān)測網點布設應根據(jù)邊坡監(jiān)測等級、支護結構設計計算及施工計劃等因素綜合確定，不同監(jiān)測項目的監(jiān)測點宜布設在同一斷面上。
監(jiān)測點應布設在支護設計計算位移與受力較大及能表征邊坡和周邊環(huán)境安全狀態(tài)的關鍵部位。
監(jiān)測點布設不應影響被監(jiān)測對象的結構安全，并應減少對施工作業(yè)的不利影響。
監(jiān)測標志應穩(wěn)固、明顯、結構合理，監(jiān)測點位置應避開障礙物，便于觀測。
a）監(jiān)測斷面應根據(jù)監(jiān)測等級、邊坡長度及現(xiàn)場條件布設，斷面間距宜為40m～60m，監(jiān)測等級為一級時不應少于3條，監(jiān)測等級為二級時不應少于2條，監(jiān)測等級為三級時不應少于1條;監(jiān)測斷面上監(jiān)測點間距應根據(jù)監(jiān)測等級確定，監(jiān)測等級為一級時，監(jiān)測點間距宜為20m～30m;監(jiān)測等級為二級、三級時，監(jiān)測點間距宜為30m一50m;
b）每條監(jiān)測斷面上不應少于3個監(jiān)測點，水平和垂直位移監(jiān)測點應為共用點。
應沿支擋線布設，監(jiān)測點間距不宜大于20m，水平和垂直位移監(jiān)測點應為共用點。
每個監(jiān)測斷面不應少于2個監(jiān)測點，監(jiān)測點間距宜為30m～50m，監(jiān)測點埋設深度應超過潛在破壞面5m。
每個監(jiān)測斷面不應少于2個監(jiān)測點，監(jiān)測點在豎向上宜布設在各土層分界面上.在厚度較大土層中部應適當加密。
a）在基礎類型、埋深和荷載有明顯不同以及沉降縫、伸縮縫、新老建(構）筑物連接處的兩側應布設監(jiān)測點，建(構）筑物角點、中點應布設監(jiān)測點，監(jiān)測點布設間距不宜大于20m；獨立柱基的建（構）筑物監(jiān)測點宜布設在外墻柱基上，每間隔1～3個柱基布設一個監(jiān)測點，且每側不應少于3個監(jiān)測點;
b）傾斜監(jiān)測點宜布設在鄰近建(構)筑物角點或伸縮縫兩側序重柱工墻上，應上、下部成對設置，并位于同--垂直線上;當由基礎的差異沉降推算建筑物傾斜時，監(jiān)測點布設應符合a項的規(guī)定。
a）邊坡監(jiān)測范圍內有多 條地下管線時，應對重要的、距離邊坡近的、抗變形能力差的管線進行重點監(jiān)測。當無法在地下管線.上布設監(jiān)測點時，可在管線上方布設地表監(jiān)測點和線;
b）地下管線監(jiān)測點和線宜布設在管線轉角點和變形曲率較大的部位，垂直位移監(jiān)測點間距宜為15m～25m，水平位移監(jiān)測點和線的布設位置和數(shù)量應根據(jù)管線特點和工程需要進行確定。
c）壓力管道宜設置直接監(jiān)測點，當無法在地下管線上布設監(jiān)測點時，可在管線上方布設地表監(jiān)測點，間距宜為15m～ 25m;
d）地下管線監(jiān)測可根據(jù)需要采用合適的物探方法進行監(jiān)測;
e）管線監(jiān)測點和線布設方案應征求管線管理部門的意見。
a）隆起監(jiān)測點宜按縱向或橫向剖面布設，剖面宜選擇在邊坡中部以及其他能反映變形特征的位置，剖面數(shù)量不應少于2個;
b）剖面上監(jiān)測點橫向間距宜為10m～30m， 數(shù)量不宜少于3個;
c）隆起監(jiān)測標志宜埋入地表以下不小于0.5m。
a）邊坡監(jiān)測前，應對監(jiān)測范圍內的地表及建(構)筑物裂縫進行調查，布設監(jiān)測點并統(tǒng)一編號，當出現(xiàn)新裂縫時，應及時增設監(jiān)測點;
b）對需要觀測的裂縫，每條裂縫應布設不少于2組觀測點，其中一組應在布設裂縫的最寬處，另一組應布設在裂縫的末端。
1）土壓力監(jiān)測點豎向間距宜為3m～5m，宜布設在每層土中部，可預設在迎土面的支擋結構側面。
2）支擋結構應力監(jiān)測點豎直間距宜為3m～5m，且宜在支擋結構設計計算彎矩最大處布設監(jiān)測點。
3） 錨桿(索)內力監(jiān)測點應占該層錨桿(索)總數(shù)的1%～3%， 且不應少于3個，各層監(jiān)測點位置在豎向上宜保持一致，每根桿體上的測試點宜布設在外錨頭或和錨桿主筋部位。
4）孔隙水壓力監(jiān)測點宜在水壓力變化影響深度范圍內按土層分布情況布設，豎向間距宜為2m～5m，監(jiān)測點總數(shù)量不應少于3個。
a）地下水位 監(jiān)測點間距宜為20m～50m，不應少于3個。
b）邊坡監(jiān)測等級為一級時，測點間距宜為20m～30m; 監(jiān)測等級為二級或三級時， 測點間距宜為30m～50m。
c）邊坡水文地質條件復雜處監(jiān)測點應適當加密。
圖5.1 邊坡監(jiān)測設備布置示意圖
三、監(jiān)測設備
地表水平、垂直位移監(jiān)測自動化設備采用ZDH-GP30型一體化GNSS接收機，用于監(jiān)測地表位移、變形發(fā)展情況。
圖6.1-1 公路邊坡監(jiān)測GNSS現(xiàn)場圖
GNSS監(jiān)測技術的原理是利用GPS/BDS/GLONASS衛(wèi)星測量基準站和監(jiān)測點（1個或多個）之間的相對定位，通過相對定位得到各監(jiān)測點不同時期的位置信息，然后采用數(shù)據(jù)軟件（核心算法）對位置信息進行解算，剔除各種環(huán)境影響誤差因子，并與首期結果進行對比得到各監(jiān)測點在不同時期的精確度達到毫米級的位移信息，最終將各監(jiān)測點的位移信息（曲線、數(shù)據(jù)等形式）展示在系統(tǒng)監(jiān)測云平臺，供技術人員和管理人員實時查詢和參考，同時，可對超過設定閾值的形變值發(fā)出相應警報，提醒相關人員采取對應處置措施。
圖6.1-3 GNSS一體接收機實物圖
GNSS一體機規(guī)格及主要技術參數(shù)：
GNSS 基準站選址及建設主要包括以下內容：
1）基準站觀測墩宜為鋼筋混凝土結構，依據(jù)基準站建站地理、地質環(huán)境，觀測墩可分為屋頂觀測墩、土層觀測墩和基巖觀測墩。
2）基準站距離易產生多影響效應的地物（如高大建筑、樹木、水體、海灘和易積水地 帶等）和大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等發(fā)射塔架）的距離大于 200m；
3）基準站能進行連續(xù)24h以上的實地環(huán)境測試，基準站數(shù)據(jù)可用率大于 85%，多路徑效小于0.5；
4）基準站宜選擇年平均下沉和位移小于 2mm的穩(wěn)固位置，避開易產生振動的地帶；考慮未來規(guī)劃和建設，選擇周圍環(huán)境變化較小的區(qū)域進行建設；具有較好的安全保障環(huán)境，便于人員維護和站點長期保存；
5）對于基巖觀測墩，內部鋼筋與基巖緊密澆筑，澆筑深度不宜小于 0.5m；對于土層觀 測墩，鋼筋混凝土墩體地下埋深不宜小于 1m。
GNSS 監(jiān)測點選址原則如下：
1）采用 GNSS 監(jiān)測時，視場內障礙物高度角不宜超過 15°；
2）遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺，電臺，微波站等），其距離不小于 200m，遠離高壓輸電線和微波無線電傳送通道，其距離不得小于 50m；
3）天線高度不低于 2 米。
GNSS 觀測基礎建設原則如下：
1）GNSS 立桿直徑≥140mm，管壁厚度≥3mm。
2）觀測墩采用現(xiàn)澆混凝土施工工藝，混凝土強度等級 C15。
3）立柱澆筑結束時安裝強制對中標志，并嚴格整平。
4）對采用混凝土澆筑安裝立桿的監(jiān)測設備，立桿長 2m 時混凝土底座長×寬×深不小于 500mm×500mm×600mm，立桿長 3m 時混凝土底座長×寬×深不小于 600mm×600mm×800mm，立桿長 5-6m 時混凝土底座長×寬×深不小于 800mm×800mm×1000mm，且基礎露出地面高度不小于 200mm。混凝土基礎位于凍土層上時，墩體重心原則上應位于凍土層以下不少于 0.5m。混凝土基礎位于居民屋頂上時，立桿長度不高于 1.5m，防止發(fā)生傾覆。
深部水平位移自動化監(jiān)測設備采用ZDHD-DCX固定式測斜儀。用于觀測相對于穩(wěn)定地層地下土（巖）體位移，確定滑動面位置和滑體變形速率，判斷主滑方向，判定滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)，評判滑坡加固工程效果等。
圖6.2-1 邊坡監(jiān)測固定式測斜儀現(xiàn)場圖
由多支導輪式固定測斜儀串聯(lián)吊裝在測斜管內，通過在不同高程測桿上的傾斜傳感器測量出被測結構物的傾斜角度或位移量。導輪式固定測斜儀可多支串聯(lián)組裝，亦可布設為一個測量單元獨立工作并可回收重復使用。
當被測結構物發(fā)生傾斜變形時，固定式測斜儀將同步感受變形，其某一深度變形量△i與輸出的角度變化量θi具有如下關系：
6.2.2 固定式測斜儀技術參數(shù)
圖6.2-2 導輪式固定測斜儀
固定式測斜儀技術參數(shù)如下：
1）測斜管埋設前，對鉆孔孔口標高、深度、孔內地下水位、有無塌孔以及測斜管加工質量、測斜管各段長度、接頭、管帽等進行細致檢查并做好記錄、存檔；
2）測斜管安裝時，確保測斜管其中一組導槽平行于邊坡坡面的傾向方向，當監(jiān)測對象為滑坡體時，使測斜管其中一組導槽平行于滑坡的主滑動方向。測斜管連接時，要使導槽上下對正，并保證各段測斜管垂直度偏差不大于 1°；
3）將測斜管底封閉，測斜管兩端接頭要密封，以防泥漿或流砂滲入，堵塞測斜管；
4）測斜管安裝完畢后，管壁周圍空間宜采用粗砂進行回填，回填時保證填充質量，可采用適量沖水加以密實。
圖6.2-3 測斜管導槽調整
圖6.2-4 深層水平位移監(jiān)測站安裝示意圖
裂縫監(jiān)測內容包括裂縫位置、走向、寬度及長度，必要時尚應監(jiān)測裂縫深度。采用ZDHD-ZWLF型無線裂縫一體機監(jiān)測地表裂縫發(fā)展情況。
圖6.3-1 公路邊坡頂部裂縫計現(xiàn)場安裝圖
裂縫計跨主裂縫布設，一般由基礎墩和連接件構成并布設在地裂縫的兩端、轉折點和變形強烈地段，當邊坡滑移時移動端會一同移動并拉動裂縫計銦鋼絲伸縮，固定端保持不動；通過測量銦鋼絲伸縮變化量來監(jiān)測裂縫開合度。
圖6.3-2 裂縫計監(jiān)測原理圖
圖6.3-3 ZDHD-ZWLF型裂縫監(jiān)測一體機
ZDHD-ZWLF無線裂縫一體機將裂縫監(jiān)測所需的傳感器、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、供電、防護機殼等集成于一體。技術指標如下：
裂縫監(jiān)測一體機砼基礎安裝具體安裝步驟如下:
(1)基槽開挖。在踏勘好的安裝位置開挖兩個基槽，一體機基礎槽尺寸為400mmx400mmx600mm (長x寬x深)，移動樁基礎槽尺寸300mmx300mmx400mm (長x寬x深)，基底均人工夯實。
(2)基礎澆筑。用混凝土澆筑，混凝土強度不低于C15，冬季施工需加入防凍劑，澆筑完成后做好養(yǎng)護工作。注意:基礎高出地面200mm,澆筑后的基礎項部應保持水平。
(3)安裝裂縫監(jiān)測一-體機。待混凝土初凝后，用4個M8膨脹螺栓將一體機固定在墩臺上。
(4)安裝鋼絲繩。沿裂縫監(jiān)測一體機和移動樁支架連線開挖連通槽，深度200mm左右;將鋼絲繩--端系在--體機的接線頭上，然后通過PVC管沿連通槽將鋼絲繩拉拽至移動端處并將另-端系在移動樁支架上，安裝完成后需保證鋼絲繩將一體機拉繩抻出一-小段距離(約3～5cm)，最后回填連通槽。
如無法地埋保護管時，每間距2m澆筑一個200mmx200mm水泥方墩支撐固定PVC保護管。
注意:φ25mmPVC管安裝在--體機--段，φ20mmPVC管安裝在移動樁支架上，φ20mmPVC嵌入φ25mmPVC的長度應大于位移計可拉伸量程。
圖6.3-4 裂縫監(jiān)測一體機安裝效果圖
傾斜監(jiān)測內容應包括支護結構傾斜、周邊建筑物傾斜、危巖體傾斜。采用ZDHD-ZWQJ型傾角計觀測結構物的傾斜程度。
圖6.4-1 無線傾角計在公路邊坡上的應用
傾斜監(jiān)測采用無線傾角計或無線傾角加速度計，其內置的MEMS傳感器實時監(jiān)測被測物體傾斜角度或傾斜率變化，可通過角度變化或傾斜率變化感知整體姿態(tài)變化。
圖6.4-2 無線傾角計及無線傾角加速度計
無線傾角計采用一體化結構設計，全密封結構，整體防護等級達到 IP67，適用野外嚴酷的自然環(huán)境，具有超閾值主動觸發(fā)報警功能，可觸發(fā)式采集，在傳感器發(fā)生傾斜時， 可立即采集并加報，可用于研究運動規(guī)律、監(jiān)測預警、現(xiàn)場防盜。
ZDHD-ZWQJ型無線低功耗傾角計技術指標如下：
6.4.3 無線傾角計安裝技術要求
無線低功耗傾角計分為水平安裝和垂直安裝，兩種方式在安裝時都應保持傳感器安裝面與被測物體面平行，同時減少動態(tài)和加速度的影響。
1）水平安裝
①按照傳感器的安裝孔尺寸在安裝平面上打好安裝孔，用膨脹螺栓把傳感器牢牢固定在被測目標的安裝平面上；②安裝天線；③確認無線低功耗傾角計安裝平穩(wěn)后，按下無線低功耗傾角計左側開關。
2)垂直安裝
①將傳感器固定到安裝支架上，然后將安裝支架安裝到垂直面，如墻面上，安裝后保持傳感器水平；②安裝天線；③確認無線低功耗傾角計安裝平穩(wěn)后，按下無線低功耗傾角計左側開關。
錨桿(索)內力監(jiān)測采用ZDHD-GJJ型鋼筋應力計、ZDHD-MSJ型錨索測力計測定。以觀測支（擋）護結構動態(tài)變化情況，確定錨索及錨桿長期工作性能狀態(tài)。
圖6.5-1 公路邊坡錨桿（索）監(jiān)測應用
錨索內力計初始值在施加預應力前測定，取下一層土方開挖前連續(xù)兩天獲得的穩(wěn)定測試數(shù)據(jù)的平均值作為初始值。錨索內力數(shù)據(jù)計算公式如下：
P=K*（Fi-F0）
式中 P：拉力值kN；K：率定系數(shù) F/S ；
Fi：第i次測量值Hz；F0：初始值Hz。
鋼筋計技術參數(shù)：
錨索測力計技術參數(shù)：
1）當使用鋼筋束作為錨桿時，應分別監(jiān)測每根鋼筋的受力。
2）錨索內力監(jiān)測點選擇在受力較大且有代表性的位置，邊坡的兩邊、中部、陽角處和地質條件復雜的區(qū)段宜布置監(jiān)測點。安裝過程中監(jiān)測點位置在豎向上宜保持一致。
3）錨桿(索)拉力監(jiān)測點應在施加預應力前布設。
4）鋼筋應力計、錨索測力計的量程不宜低于設計值的2倍。
5）錨桿(索)預應力施加前應測讀傳感器的初始讀數(shù)，精度不宜低于0.5%F·S,分辨率不宜低于0.2%F·S。
地下水位監(jiān)測采用ZDHD-SW01型投入式水位計監(jiān)測，觀測地下水位變化及與降雨關系、水質變化情況，評判排水措施的有效性。
圖6.6-1 公路邊坡地下水監(jiān)測應用
當被測水壓荷載作用在水位計上時，將引起硅壓傳感器變形，變形量經數(shù)字電路采集調制后，由電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可直接顯示被測水位值。
圖6.6-2 地下水位監(jiān)測示意圖
技術參數(shù)如下：
A.鉆孔埋深水位管
1）鉆孔直徑宜采用110mm，不允許泥漿護壁，鉆孔完成后在孔底填約20cm厚的反濾料。
2）成孔后檢查孔深是否滿足設計要求。
3）將加工組裝好的水位管逐段對接下入孔內。水位管應高出地表部分，以防地表水流入。待水位管全部下入孔內后，應在水位管和孔壁間回填反濾料至設計高程。黏性土、砂土可用細砂作反濾料；對砂礫層可用細-粗砂混合料作反濾料。反濾層以上用風干粘土球封孔，高度不少于4m。
4）水位管封孔完成后，應進行靈敏度實驗以確保水位管滲水正常；
5）水位管檢測合格，水位穩(wěn)定后，傳感器安裝方法同3.2.2-測壓管內安裝方法；
6）地表管口段應澆注凝土墩臺或固定鐵箱遮蓋以保護管口。墩臺或鐵箱上應設置觀測標點。
B.安裝水位計
1）在放入水位管前先用測繩測量孔內水面高度，換算出水面標高H1。
2）依水位管深度，選用直徑1.5-2.5mm的不銹鋼絲繩懸吊投入式水位計，將其放至測點設計高程。
3）連接設備進行調試，讀取傳感器深度數(shù)據(jù)，根據(jù)測點設計高程計算出水面標高H2。將其與測繩測得水面標高比較，誤差應小于2%FS為合格。若超過則修正儀器高程增加Δh=H1-H2。
4）在管口固定鋼絲繩，管口應留通氣孔，孔口應做混凝土保護墩加以保護。
采用ZDHD-JYL型翻斗式雨量計進行降雨量監(jiān)測，以觀測區(qū)域內降雨量的變 化情況，輔助分析邊坡體穩(wěn)定性。
圖6.7-1 雨量計現(xiàn)場實際應用圖
雨水由最上端的承水口進入承水器，落入接水漏斗，經漏斗口流入翻斗，當積水量達到一定高度（如0.2毫米）時，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗傾倒，都使開關接通電路，向記錄器輸送一個脈沖信號，記錄器控制自記筆將雨量記錄下來，如此往復即可將降雨過程測量下來。
圖6.7-2 雨量計工作原理圖
主要技術指標如下表：
1）雨量計安裝高度宜為 0.7m 或 1.2m。雨量計安裝后高度不隨意變動，以保持降水量觀測資料的一致性和可比性；
2）安裝儀器的基座的基礎、立桿穩(wěn)固，保證儀器在暴風雨中不發(fā)生抖動和傾斜，基座頂部平整；
3）儀器底座與基座連接牢固，安裝完成后調節(jié)水準氣泡居中
4）自記雨量計安裝調試時，使用專用雨量量筒，進行 3 次人工注水試驗，每次注水 10mm， 在 5min～10min 內均勻注完水量，觀測儀器計數(shù)是否與所注水量一致，測試誤差在±0.2mm/10mm 以內。試驗完畢后清除儀器內部存留水量和試驗數(shù)據(jù)。
5）雨量計安裝完畢后復核承雨器口是否水平，測定安裝高度和觀測場地面高程。
采用高清攝像頭監(jiān)測公路邊坡范圍內現(xiàn)場實時動態(tài)情況。
圖6.8-1 公路邊坡視頻監(jiān)控應用
監(jiān)控數(shù)據(jù)實時傳輸至云平臺，有方向控制、錄像、抓拍、定點巡航、語音警戒等功能。
圖6.8-2 云平臺監(jiān)控畫面展示
四、監(jiān)測頻率
公路邊坡監(jiān)測頻率的確定應能及時、系統(tǒng)地反映邊坡及支護結構、周邊環(huán)境的動態(tài)變化過程，采用定時監(jiān)測，必要時應進行跟蹤監(jiān)測。
公路邊坡監(jiān)測頻率應綜合考慮監(jiān)測等級、施工階段、周邊環(huán)境、自然條件變化和當?shù)亟涷灤_定。當監(jiān)測對象相對穩(wěn)定時，可適當降低監(jiān)測頻率，在無數(shù)據(jù)異常和事故征兆的情況下，可按表7.3確定。自動化監(jiān)測頻率初步可按照1次/1d。
表7-1 公路邊坡運營期監(jiān)測頻率
當出現(xiàn)下列情況之一時，應提高監(jiān)測頻率，開工即進行連續(xù)監(jiān)測，直至連續(xù)3大的監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定。
a. 監(jiān)測數(shù)據(jù)累計變化量或變化速率達到預警值；
b. 監(jiān)測數(shù)據(jù)變化較快或者速率加快；
c. 存在勘察未查明的不良地質條件，且可能影響工程安全;
d. 支擋結構出現(xiàn)開裂;
e. 周邊地面突發(fā)較大沉降、隆起、滑移或出現(xiàn)嚴重開裂;
f. 鄰近建筑出現(xiàn)突 發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴重開裂;
g. 邊坡面出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙等現(xiàn)象;
h. 邊坡工程發(fā) 生事故后重新組織施工;
i. 出現(xiàn)其他影響邊坡及周邊環(huán)境安全的異常情況。
j. 當出現(xiàn)可能危及工程和周邊環(huán)境安全征兆時，應實時跟蹤監(jiān)測。
報警值可根據(jù)相關規(guī)范、設計文件或咨詢專家意見進行確定。
本方案將自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)預警按照嚴重程度由小到大分為三個等級：黃色預警、橙色預警和紅色預警。
根據(jù)安全風險特點，監(jiān)測項目按“分區(qū)、分級、分階段”的原則制定監(jiān)控標準，并安裝黃色、橙色、紅色三級預警進行反饋與控制：具體劃分標準見表8-1。
表8-1 三級監(jiān)測安全狀態(tài)判定表
監(jiān)測數(shù)據(jù)預警由各監(jiān)測實施單位報送發(fā)布或通過監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳遠程監(jiān)控信息系統(tǒng)后，依據(jù)設計控制值、相關技術要求確定的預警標準比對后及時予以發(fā)布。
監(jiān)測數(shù)據(jù)預警按以下時間要求發(fā)布：
1）黃色預警應在現(xiàn)場確認后12小時內通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布，并確認通知到有關方；
2）橙色預警應在現(xiàn)場確認后6小時內通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布，并確認通知到有關方；
3）紅色預警應在現(xiàn)場確認后2小時內通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布，并確認已通知到相關單位負責人。
各級預警相關方應積極響應，同時各相關方應將預警、響應及消警信息反映到當期的日報或周報或月報中。
公路邊坡監(jiān)測應采用現(xiàn)場巡檢與儀器相結合的方式，儀器監(jiān)測可以采用現(xiàn)場人工監(jiān)測或自動化實時監(jiān)測。
公路邊坡監(jiān)測符合下列條件之一時，宜采用自動化監(jiān)測。
1）高頻次監(jiān)測項目；
2）需長期監(jiān)測含運營期監(jiān)測的項目；
3）監(jiān)測點所在部位采用人工方式進行觀測較困難的監(jiān)測項目；
4）有特殊要求的監(jiān)測項目。
自動化監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測儀器設備、數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、存儲管理系統(tǒng)及實時發(fā)布系統(tǒng)等。
中地恒達公路邊坡安全監(jiān)測自動化監(jiān)測系統(tǒng)架構如下：
圖9.2 中地恒達自動化監(jiān)測架構圖
公路邊坡監(jiān)測常用自動化監(jiān)測設備如下：
數(shù)據(jù)自動采集裝置采用ZDHD-RTU型數(shù)字采集儀與ZDHD-ACI型8通道振弦采集儀。
5.監(jiān)測網點布設
5.1監(jiān)測點布設原則
5.2變形監(jiān)測網點布設
5.2.1邊坡地表變形測點布設
5.2.2支擋結構頂部位移測點布設
5.2.3深部水平位移測點布設
5.2.4深部垂直位移測點布設
5.2.5鄰近建(構）筑物變形測點布設
5.2.6鄰近地下管線變形測點布
5.2.7隆起監(jiān)測測點布設
5.2.8裂縫監(jiān)測測點布設
5.3應力監(jiān)測點布設
5.4地下水監(jiān)測點布設
6.設備選型及安裝技術要求
6.1地表水平、垂直位移監(jiān)測
6.1.1 GNSS監(jiān)測原理
6.1.2 GNSS技術參數(shù)
6.2深部水平位移監(jiān)測
6.2.1 固定式測斜儀監(jiān)測原理
6.2.3 測斜儀安裝技術要求
6.3地表裂縫監(jiān)測
6.3.1 裂縫監(jiān)測一體機監(jiān)測原理
6.3.2 裂縫監(jiān)測一體機技術參數(shù)
6.3.3 裂縫監(jiān)測一體機安裝技術要求
6.4 傾斜監(jiān)測
6.4.1 無線傾斜計監(jiān)測原理
6.4.2 無線傾角計技術參數(shù)
6.5 錨桿（索）應力監(jiān)測
6.5.1 錨桿（索）監(jiān)測原理
6.5.2 錨桿（索）監(jiān)測傳感器技術參數(shù)
6.5.3 錨桿（索）監(jiān)測傳感器安裝技術要求
6.6 地下水位監(jiān)測
6.6.1 水位監(jiān)測原理
6.6.2 水位計技術參數(shù)
6.6.3 水位計安裝技術要求
6.7 降雨量監(jiān)測
6.7.1 翻斗式雨量計監(jiān)測原理
6.7.2 雨量計技術參數(shù)
6.7.3 雨量計安裝技術要求
6.8 視頻監(jiān)控
7.監(jiān)測頻率
8.監(jiān)測數(shù)據(jù)報警值
9.監(jiān)測系統(tǒng)構建
9.1監(jiān)測儀器設備
9.2數(shù)據(jù)自動采集及傳輸系統(tǒng)
設備具有選測、按設定時間自動巡測和暫存數(shù)據(jù)功能。可遠程接收采集計算機的命令設定和測控參數(shù)。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用開放的RS485通信協(xié)議和標準TCP、UDP、HTTP、MQTT、地災協(xié)議等數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸可同時進行有線和無線傳輸方式。
圖9.2-3 Iot設備管理平臺
自動化數(shù)據(jù)采集與傳輸總體架構如圖9.2-4所示，系統(tǒng)主干采集傳輸架構設計為邊坡現(xiàn)場各傳感器+采集儀網絡作為邊坡監(jiān)測項目網絡的一個節(jié)點，節(jié)點通過專用移動運營通道接入監(jiān)測服務器，通過中地恒達監(jiān)測云平臺軟件查看數(shù)據(jù)。
圖9.2-4 數(shù)據(jù)采集與傳輸示意圖
依托自主研發(fā)的中地恒達監(jiān)測云平臺進行數(shù)據(jù)存儲管理及實時發(fā)布。
圖9.3-1 GMS監(jiān)測云平臺首頁
具備數(shù)據(jù)實時發(fā)布和定時發(fā)布的功能,并能進行數(shù)據(jù)異常情況下自動報警或故障顯示。
圖9.3-2 云平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)報警顯示
邊坡自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時，采用多重分級預警，第一時間以短信、微信、廣播等形式通知用戶。
圖9.3-3 云平臺分級預警及通知配置界面
公路邊坡現(xiàn)場一般地處偏遠，市電供電困難，故供電設計采用太陽能+蓄電池供電相結合的方式?；谠O備功耗、取電位置、施工難度進行綜合考慮和選擇。電池容量支持在24小時工作條件下連續(xù)15個陰雨天氣。
自動化監(jiān)測系統(tǒng)采取防雷及接地措施，防雷、接地設計應符合《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》GB 50343、《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057等相關規(guī)定。
五、監(jiān)測成果
監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理與信息反饋采用中地恒達監(jiān)測云平臺實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、處理、分析、查詢和管理的一體化以及監(jiān)測成果的可視化。包括以下內容:
1) 當日天氣情況、報表編號、邊坡里程樁號或測點編號;
2) 監(jiān)測網點平面布設圖;
圖10-1 監(jiān)項目可視化信息界面
3) 儀器監(jiān)測項目的本次測試值、本次變化量、累計變化量、變化速率等；
圖10-2 監(jiān)測數(shù)據(jù)變化曲線
4) 對儀器監(jiān)測達到或超過預警值的監(jiān)測點做報警標識；
5) 監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計及監(jiān)測成果的過程曲線；
圖10-3 監(jiān)測數(shù)據(jù)報表
