老铁们好，我是星创易联的技术工程师老张。今天给大家分享一个去年我们处理的真实案例，这个项目让我印象特别深刻，因为真的是差点出大事。通过这个案例，我想跟大家详细聊聊在复杂地质条件下，应该如何布设监测方案。

项目背景

这是西南地区一个高速公路改扩建项目，一个高达45米的路堑边坡，坡度约60°。地质条件相当复杂：上部20米是强风化砂岩，中间15米是泥岩与砂岩互层，底部10米是全风化页岩。最要命的是，这个边坡下方200米就是一个小型居民区。

初期问题

项目开工后不久，就发现了几个严重隐患：

1. 坡面出现多条纵向裂缝，最宽处达到12mm
2. 局部岩体出现松动现象
3. 排水沟多处错位变形
4. 周边居民反映地下水位明显上升

监测方案设计

考虑到现场情况，我们设计了一套多层次监测方案：地表监测系统 在边坡上布设了12个GNSS监测点，分三排布置：

• 坡顶布设4个
• 坡中布设5个
• 坡脚布设3个 监测点间距根据地质条件设置在30-50米，确保能完整反映边坡变形趋势。

深部监测系统 布设了6个深层位移监测点：

• 坡顶2个，深度45米
• 坡中2个，深度35米
• 坡脚2个，深度25米 测斜管采用了内径76mm的铝合金管，每0.5米设置一个测点。

地下水监测系统 设置了4口自动测压管：

• 不同深度：15米、25米、35米、45米
• 采用全自动压力式水位计
• 监测频率：每小时一次

裂缝监测系统 在主要裂缝处布设了8个智能裂缝计：

• 监测范围：0-100mm
• 精度：0.01mm
• 采样频率：每30分钟一次

数据采集与传输

采用了三级传输架构：

1. 现场层：各监测设备通过RS485总线接入就近的数据采集器
2. 传输层：采用双链路设计
   • 主链路：4G工业路由器
   • 备用链路：LoRa无线网络
3. 平台层：部署在阿里云服务器，确保7×24小时稳定运行

供电系统设计

考虑到现场供电困难，采用了双重备份：

1. 主供电：200W太阳能系统
   • 单晶硅光伏板
   • 80Ah磷酸铁锂电池
   • MPPT控制器
2. 备用供电：市电+UPS

关键时刻

方案实施后第三个月，系统检测到异常：

1. GNSS监测点显示坡顶24小时内位移达到8mm
2. 深层位移显示地下25米处有明显剪切带
3. 地下水位在持续上升
4. 多个裂缝开始加速扩展

我们立即启动了应急预案：

1. 提高采样频率：
   • GNSS改为每15分钟一次
   • 测斜仪改为每4小时一次
   • 水位、裂缝监测改为每10分钟一次
2. 加密监测点：
   • 增加4个GNSS监测点
   • 新增2个测斜孔
   • 补充6个裂缝计
3. 分析研判： 通过数据分析发现：

• 滑动面位于泥岩与砂岩接触带
• 地下水位上升是主要诱因
• 变形呈加速发展趋势

应急处置

基于监测数据，我们采取了以下措施：

1. 紧急降低地下水位：
   • 打设减压井
   • 布设水平排水管
   • 修复排水系统
2. 临时加固：
   • 坡脚设置格宾石笼
   • 裂缝灌浆处理
   • 局部锚杆支护

效果验证

处置后一周内的监测数据显示：

• 位移速率降到0.2mm/天以下
• 地下水位下降了8米
• 裂缝趋于稳定
• 深部位移基本停止

经验总结

监测系统配置经验

1. 多手段结合：

• GNSS监测表面位移
• 测斜仪监测深部变形
• 水位计掌握地下水情况
• 裂缝计观察表面变化

2. 合理布点：

• 重点部位加密布设
• 监测点互为验证
• 预留扩展接口

3. 数据采集：

• 基础频率要适中
• 预留应急加密空间
• 确保数据可靠性

实用技术要点

1. GNSS安装：

• 基准站选址要稳定
• 监测站要考虑避雷
• 天线固定要牢靠

2. 测斜管安装：

• 钻孔垂直度控制
• 灌浆材料要匹配
• 预埋工艺要规范

3. 供电系统：

• 太阳能板朝向优化
• 蓄电池容量富余
• 防雷保护到位

投资成本分析

整个监测系统投资明细：

1. 硬件设备：约85万
2. 安装施工：约25万
3. 运维费用：约12万/年
4. 应急增补：约15万

看似投入不小，但考虑到该边坡下方就是居民区，这笔投入是非常值得的。实际上，这套系统最终避免了一起可能造成重大损失的地质灾害。

最后建议

1. 前期勘察要细致，不能想当然
2. 监测方案要留有冗余和扩展空间
3. 关键部位要采用多手段交叉验证
4. 应急预案要提前准备
5. 宁可多投入些，也不能存在监测盲区

各位老铁，如果你们在边坡监测方面遇到什么难题，欢迎随时联系我们星创易联技术团队。2