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边坡监测中深部位移监测中的测斜管异常问题处理实录

发布日期:2024-12-19
信息摘要:
  大家好,今天和大家分享一个关于边坡监测中深部测斜监测的疑难问题处理经历。 Table of Contents Toggle 工程背景问题发现现场排查原因分析解决方案实施效果经验总结技术建议结语……
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大家好,今天和大家分享一个关于边坡监测中深部测斜监测的疑难问题处理经历。

工程背景

2023年4月,我们在湖的一个水电站高边坡安装了一套深孔测斜监测系统:

  • 边坡高度:276米
  • 测斜孔深度:100米
  • 测斜管规格:φ70mm铝合金测斜管
  • 监测设备:RST MEMS数字测斜仪
  • 测量频率:每周2次
  • 精度要求:±0.2mm/m

问题发现

2023年10月中旬,现场监测人员小李反馈:

日期:2023-10-15
深度:50m处
现象:测斜仪通过困难,数据异常
原始记录:
A向累计位移:-42.6mm(超出预警值)
B向累计位移:+28.3mm
测量电压:4.2V(正常范围:4.8-5.2V)

现场排查

立即组织专业团队进行现场排查:

  1. 测斜仪检测 使用RST测斜仪标定装置:
// 测斜仪标定数据
Zero Position: +0.02°
Sensitivity: 25000 sin(θ)
Repeatability: ±0.02mm/500mm
System Accuracy: ±0.25mm/m
  1. 测斜管检查 使用孔内CCTV检测系统:
// 关键位置记录
深度48.5m:管接头可见渗水痕迹
深度50.2m:管体变形明显,内径变化
深度51.0m:回填浆体裂缝可见
  1. 现场测试数据
# 位移数据分析(示意)
def displacement_analysis(depth, data):
    # 50米处位移变化率
    displacement_rate = {
        'A轴': 0.86,  # mm/day
        'B轴': 0.52   # mm/day
    }
    # 累计位移
    cumulative_disp = {
        'A轴': -42.6, # mm
        'B轴': 28.3   # mm
    }
    return displacement_rate, cumulative_disp

原因分析

经过详细分析,确定了三个主要问题:

  1. 管体变形问题
  • 管节连接处出现错位
  • 局部弯曲变形超过3度
  • 管体截面出现椭圆化
  1. 回填注浆问题
// 回填材料配比(原设计)
水泥:水玻璃:水 = 1:0.3:0.8
添加剂:膨胀剂0.5%
初凝时间:约25分钟
  • 注浆压力控制不当
  • 分段注浆接茬处理不当
  • 浆体收缩裂缝发展
  1. 地质条件影响
  • 50米处穿过软弱夹层
  • 地下水活动频繁
  • 岩体蠕变效应明显

解决方案

  1. 应急处理

编写应急处理程序:

python
# 应急监测方案
class EmergencyMonitoring:
    def __init__(self):
        self.monitoring_frequency = 'daily'
        self.alert_threshold = 0.5  # mm/day
        
    def check_displacement(self, data):
        if data.rate > self.alert_threshold:
            send_alert()
            increase_monitoring()
  1. 技术改进

测斜管修复方案:

// 修复步骤
1. 局部注浆加固
   - 使用双液注浆材料
   - 压力控制在0.2-0.3MPa
   - 分段进行,每段2米

2. 管体矫正
   - 使用特制矫正器
   - 缓慢施力,监测受力
   - 分步骤推进
  1. 长期措施

监测系统优化:

  • 安装固定式测斜仪
  • 增加孔内水位监测
  • 建立实时预警机制

实施效果

经过一个月的处理,系统性能得到改善:

  1. 管体状态
  • 变形段通过性恢复
  • 测点复测误差<0.2mm
  • 管体稳定性提高
  1. 监测数据
  • 位移增长率降至0.1mm/day
  • 数据重复性提高
  • 测量精度恢复正常
  1. 系统可靠性
  • 监测正常率>98%
  • 预警响应时间<30分钟
  • 数据完整性>99%

经验总结

  1. 设计阶段注意事项
// 关键检查项
- 地质条件详细调查
- 测斜管规格选型
- 回填材料配比试验
- 施工工艺细节
  1. 施工质量控制
  • 测斜管安装垂直度控制
  • 注浆压力实时监控
  • 分段施工质量验收
  1. 运维管理要点
  • 定期检查测斜管状态
  • 数据异常及时处理
  • 完善应急预案

技术建议

  1. 测斜管安装
  • 采用整体式测斜管
  • 加强接头防水处理
  • 控制安装垂直度
  1. 注浆工艺
  • 采用分段注浆
  • 优化浆液配比
  • 控制注浆压力
  1. 监测方案
  • 增加多种监测手段
  • 优化监测频率
  • 建立数据审核机制

结语

深部位移监测是边坡监测中的技术难点,需要在设计、施工和运维各环节严格把控。本案例的经验表明,及时发现问题并采取系统性解决方案是确保监测系统可靠运行的关键。

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