[科普中国]-工程地质监测

简介

工程地质监测是指定期观测工程建筑物地基、围岩、边坡工况和有关不良地质现象变化过程的工作。水电工程建设和运行期间，为了准确预测渗漏、岸坡稳定性、地基沉陷、硐室围岩变形及水库诱发地震等间题，除进行地质勘探和试验研究外，有时需要较长期的观测、监视不良地质现象及其有关因素的动态和变化规律，以便及时采取防护和处理措施口由于水电工程的特殊性和近年来高坝、大库的兴建，工程地质监测技术日趋重要，它不仅是预测险情的有效方法，并成为勘察工作中不可缺少的手段1。

监测项目及内容①大坝地基的沉陷量、水平位移、坝基应力变化、水的渗透压力及软弱岩层性质的变化。

②水库及绕坝渗漏通道的地下水动态。

③地下硐室围岩顶部下沉量、周边岩体变形、地下水渗透压力及渗流量

④岸坡滑坍体和蠕动岩体的位移量、裂缝数量和宽度的变化。

⑤库岸及坝下游浸没、坍岸、沼泽化、盐碱化及黄土湿陷范围的变化。

⑥泄水及溢洪区的冲刷范围及深度的变化。

⑦活断层区的地应力、地形变、断裂位移、微震及有感地震等2。

监测方法①地下硐室围岩变形及应力状态监测常用的有两种方法;一是在选定断面的顶拱及边墙上埋设固定点，随硐室的掘进定时量测两点的相对变形;另一是将多点位移计埋在洞顶及洞壁上的径向钻孔内，孔底设固定点，随洞室的开挖定时观测孔内各测点与固定点的相对位移。钻孔深度根据岩体变形影响范围确定。孔内的测点数，各种仪器不完全相同，目前最多可埋8个点。仪器最好在洞室开挖前、或在掌子面附近埋设，尽可能测到完全变形量。收敛计及位移计种类很多，读数方式有人工、机械和电动遥测薄，可根据具体条件选用。洞室围岩应力观测是在围岩内及围岩与支护之间埋设液压应力计，随洞室开挖监视岩体应力的变化。观测断面上的压力计一般是成双或成组埋设，以求得各方向的应力变化值。

②岸坡针体的变位。一是在变位的或可能变位的岩(土)体表面设观测剖面或观测网，定期用测量仪器量测;二是在变位岩土体上的钻孔或探酮内，装置倾斜仪或挠度计，定期量测滑体的各向位移量，同时也可在滑体的拉裂缝上，装设缝隙监测器，定时观测其三个方向的位移量;三是利用遥感技术监测滑动体的整体位移口还有一种地下噪声监测仪，可监听岩土体在应力作用下产生的次声波，预报岩体变形活动情况，该监侧仪可在钻孔中埋设，能承受一定的静水压力。

③地下水动态观测。利用简便的设备定期观测或用仪器自动、连续记录所观测的井、泉等地下水点的水位、流量、水温等，并定期取样测试水化学成分。在监测地下水的同时，也要观测或搜集与其有关的气象水文资料，供进行系统的水文地质分析时使用。

④浸没、盐碱化、沼泽化、黄土湿陷及冲刷情况的监测 、预测，除观测地下水动态外，还以重复测量的方法，监l视其变化范围。

⑤活断层位移量及地震活动的观测。用精密测量仪器，定期测量大地形变和断层带的相对垂直和水平位移，布设地震台网，监视水库蓄水前后的微震及有感地震活动3。

工程地质监测成果监测成果的可靠性与准确性取决于观测点的代表性、观测时间的适时及系列长短、记录是否准确无误。因此，在观测前要根据地质条件选好观测网点的位置，按时观测，及时整理记录，消除人为或仪器设备的误差，编绘观测项目与时间的关系曲线，保证准确及时预测有关的工程地质问题2。