監測目的意義

膨脹土是一種遇水膨脹變形、失水收縮開裂的特殊土，在環境干濕交替的作用下，會產生體積脹縮，強度急劇衰減，易造成沉陷、溜塌、開裂、塌陷等災害。我國管網鋪設長度大、面積廣，覆蓋全國不同地質環境，膨脹土在全國廣泛分布。因此，展開膨脹土邊坡監測和科學研究工作，獲取膨脹土邊坡與管道相互作用數據，為管道工程邊坡防災減災提供技術支持是非常有必要的。

監測范圍及測點布設

1、監測范圍

監測區域斜坡沿坡向方向長約50m，寬約40m，坡頂至坡底的相對坡高約10m，邊坡整體坡度為1:4（坡角14°），坡表地形陡緩相間，有3級放坡平臺。該邊坡地表雜草覆蓋，斜坡前緣有小水塘，被臨時道路分為兩塊，通過涵管連通。邊坡位于第三系北湖組地層出露區，坡體主要為灰白色夾碎石粉質黏土，表面裂紋發育，具有弱~中膨脹性。邊坡淺層可見多處局部變形滑塌破壞，沖溝發育，為典型的膨脹土邊坡破壞現象。現場對A和B兩管道進行監測。

2、測點布置

(1)邊坡表面位移監測：邊坡變形監測包括地表變形以及地下變形，地表監測系統包括GNSS監測站3處，沿邊坡中間剖面布置于斜坡前、中、后部，其中基準站布置于邊坡附近穩定區域；

(2)邊坡深部位移監測：系統采用鉆孔固定式測斜儀3套，全孔深安裝，對應3個監測鉆孔沿邊坡中間剖面分別布置于坡后、中、前部；

(3)管道應力監測：管道應變傳感器10套，管道A與B各5套，沿管道布置于接頭與中部的下坡測；

(4)管道位移監測：管道位移監測系統由多點激光測距儀于反射棱鏡組成，共10套，模擬管道A與B各5套，反射棱鏡沿管道布置于接頭與中部，立柱與管道焊接，露出地表1m，多點激光測距儀設置于坡前20m處；

(5)管道土壓力監測：管道土壓力監測土壓力傳感器10套，管道A與B各5套，沿管道布置于接頭與中部的上坡測；

(6)環境因素監測：包括地上環境和地下環境監測，地上監測系統使用雨量氣象監測系統，監測雨量、溫濕度、風速風向、大氣壓共計6個參數；地下監測系統有地下水位監測、含水率監測兩類，布置于坡前、中、后部，共計3套。

監測設備介紹

1、邊坡變形監測

表面位移監測設備：ZDHD-GP30

設備參數：

支持衛星系統：BDS/GPS/QZSS/Galileo/GLONASS多系統多頻點

解算精度：水平：±(2.5mm+0.5ppm) RMS；

高程：±(5.0mm+0.5ppm) RMS

通信方式：4G全網通、Wi-Fi、NB-IoT

深部位移監測設備：ZDHD-DCX

設備參數：

測量范圍：±15°/ ±30°（默認）/±60°

測量精度：＜0.1%FS

分辨率：0.001°

耐水壓：1MPa（約100m水頭高度）

2、管道應力及位移監測：

管道應力監測設備：ZDHD-YBJ

設備參數：

量程：±1500με

精度：＜1%FS

分辨率： ＜ 0.1%FS

耐水壓：≥0.2MPa

管道土壓監測設備：ZDHD-TYJ

設備參數：

量程：0.2~3MPa可選

精度：＜1%FS

分辨率： ＜ 0.1%FS

管道位移監測設備：ZDHD-JCJ

設備參數：

測量范圍：0~70m可選

測量精度：＜1mm

分辨率：1mm（0.1mm）

防護等級：IP65

3、環境因素監測：

地下水位監測設備：ZDHD-SYJ

設備參數：

量程：0.2~2MPa可選

精度：＜1%FS

分辨率： ＜ 0.1%FS

耐水壓：滿量程的1.2倍

土壤含水率監測設備：ZDHD-TSJ

設備參數：

測量精度：3%

分辨率：0.1%RH

防護等級：IP68

雨量監測設備：ZDHD-YL

設備參數：

測量范圍：0~4mm/min

測量精度：＜±2%

分辨率：0.1mm

氣象監測設備：ZDHD-QX

設備參數：

測量參數：風速、風向、溫度、濕度、氣壓

平均功耗：＜0.3w

防護等級：IP65

現場安裝圖片

數據展示

邊坡表面位移數據展示：

邊坡深部位移數據展示：

管道位移數據展示：

地下水位數據展示：

管道應變數據展示：

土壤溫濕度數據展示：