滑坡變形監(jiān)測綜合技術(shù)的應(yīng)用及動態(tài)實時監(jiān)測分析
2015-04-01
1 滑坡監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和使用
滑坡監(jiān)測技術(shù)主要以工程建設(shè)地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)以及鋼筋混凝土力學(xué)等土工工程設(shè)計理論及方式等學(xué)科為研究基礎(chǔ)，并且借助各種儀器儀表、傳感器技術(shù)、測試技術(shù)等科技手段，與此同時還加入了土木工程施工技術(shù)以及工程建設(shè)實際經(jīng)驗，用巖土特性和工程組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性動態(tài)模式的評測當(dāng)成一項主要使用技術(shù)。
現(xiàn)如今，滑坡災(zāi)害的監(jiān)測和防治已經(jīng)逐漸得到了全社會、全人類的關(guān)注，各個國家地區(qū)的主管都對此項問題有十足的重視程度，各種國際性學(xué)術(shù)組織。比如大地測量協(xié)會、國際測量師聯(lián)合會等，都會定期的開展專業(yè)性的學(xué)術(shù)會議，進行學(xué)術(shù)交流以及研究合作。在各個專業(yè)人員以及工程技術(shù)的共同努力之下，我國的變形和滑坡監(jiān)測方面的技術(shù)都得到了長遠的發(fā)展，而且實際效益突出。
滑坡監(jiān)測技術(shù)的進步與發(fā)展主要集中在以下兩個方面，一方面是監(jiān)測方式和儀器自身的進步。現(xiàn)代物理技術(shù)，特別熟電子技術(shù)的發(fā)展，在新型監(jiān)測儀表中已經(jīng)有非常廣泛的使用，比如各種材料不同形式的收斂計、壓力盒、測斜儀等設(shè)計和制作，提升了測量精度和穩(wěn)定性的同時，對儀表的結(jié)構(gòu)性能有良好的完善優(yōu)化。另外一個方面就是監(jiān)測的內(nèi)容不斷擴大和完善，各種分析方式的不斷優(yōu)化提升。巖土體的垂直變形以及側(cè)向形式的位移、巖土之中的初始應(yīng)力和二次應(yīng)力等各種施工環(huán)境因素以及對象的反饋監(jiān)控全部能夠較為全面詳細開展完成各項工作。
現(xiàn)如今主要的滑坡監(jiān)測技術(shù)一般是依照監(jiān)測的內(nèi)容區(qū)分，一般能夠分成地表變形監(jiān)測、水文因素監(jiān)測、地音監(jiān)測等，各監(jiān)測方式中的使用儀器參見下表。
2 滑坡變形監(jiān)測的綜合技術(shù)
2.1 宏觀地質(zhì)調(diào)查法
在有明顯滑坡變化的地段設(shè)立一個固定點，工作人員定時的監(jiān)測現(xiàn)場各個監(jiān)測點情況，并且定期的使用調(diào)查路線的穿越方式，從整體上控制滑坡情況。
2.2 地表裂縫監(jiān)測
地表的裂縫位錯監(jiān)測使用在監(jiān)測地裂縫伸縮變化以及位錯的情形之下。一般情況下，監(jiān)測點分布設(shè)立在裂縫的兩邊，尤其是主裂縫的兩邊。監(jiān)測點通常是兩個一組排布，觀察測量裂縫的閉合張開情況，可以取得滑坡體的相對位移，從大面積范圍內(nèi)進行滑坡控制。
2.3 GPS大地變形監(jiān)測
GPS大地變形監(jiān)測是將滑坡、危巖和邊坡崩塌中使用最多的一項監(jiān)測方式，主要監(jiān)測目的是取得災(zāi)害體的變形位移。GPS體系屬于一種新型的衛(wèi)星導(dǎo)航定位方式，其的運行基礎(chǔ)是無線電導(dǎo)航定位體系，不但有全方位、連續(xù)性的測量監(jiān)測，而且能夠做實時的導(dǎo)航、定位以及定時指導(dǎo)，因此在滑坡、崩塌以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測方面有非常廣泛的使用。已經(jīng)成為一種有效性、可靠性、科學(xué)性的監(jiān)測方式。
2.4 抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)力監(jiān)測
為了能夠取得滑坡內(nèi)部的受力情況，有時需要進行抗滑樁和預(yù)應(yīng)力的錨索監(jiān)測，抗滑樁的內(nèi)力監(jiān)測一般使用的是鋼筋計監(jiān)測典型性剖面之上的抗滑樁樁內(nèi)的一根主鋼筋的應(yīng)力變化，取得鋼筋的一般受力情形，并且計算抗滑樁的一般受力情形，從而深入的了解滑坡的一般變形特點。預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)力監(jiān)測一般使用的是錨索計監(jiān)測之上的錨索錨固力變化情況，在取得了錨索張力、拉伸力以及預(yù)應(yīng)力等一般錨索工作參數(shù)的情況下，了解錨索的一般工作情形和錨索的具體施工知識量，從而有效的了解滑坡變形的一般特點。
3 南桐矸石山滑坡監(jiān)測項目與儀器的選擇
南桐矸石山的滑坡監(jiān)測活動中，全面分析了南桐矸石山滑坡的一般特點，在防治階段的各種要求以及儀器型號的選擇上，選擇了以下幾種監(jiān)測項目以及儀器。
3.1 地表變形監(jiān)測
地表變形觀測設(shè)備選擇的是瑞士制造的徠卡TC2002全站儀。該儀器的主要參數(shù)如下：測角的主要精度為0.5″，測距的主要精度是1mm+1ppm，測距的主要范圍是1000～2500m，主要分辨率是0.1″。
3.2 深部變形監(jiān)測
進行深部變形監(jiān)測能夠有效了解滑坡的內(nèi)部變化情況，能夠有效的確定滑動面的具體數(shù)量、具體位置以及變形量，這是一項相對理想的方式。深部唯一不但能夠在勘探的過程中布置，而且能夠在方案訂立的過程中布置，主要是依照實際情況設(shè)定。南桐矸石山的滑坡深部位移監(jiān)測方式主要包含了以下幾種：鉆孔測斜儀監(jiān)測、時域反射計監(jiān)測等。選擇時域反射計的時候，需要對剪切集中有充分了解。除此之外，斜測儀無法放進測斜管中，各種觀測工作不能夠持續(xù)開展，需要找尋一種有更大測量范圍的測量方式。除此之外，滑坡對南桐矸石山造成的安全隱患是十分巨大的，從長遠的觀測方面分析，應(yīng)該選擇一種在后期能夠改造成全自動的觀測運行體系，方便在必要的情況下開展全自動測量工作。而且使用時域反射計的資金成本更低，適合經(jīng)濟發(fā)展的各種合理性要求。
3.3 地表裂縫監(jiān)測
因為南桐矸石山滑坡是一種大面積對基層滑坡，地表裂縫張合度變化范圍較大，不會對精度太高的要求。如果使用的是把測縫計橫跨過裂縫的安裝方式，雖然有較高的精度，可是無法和量程的一般要求相適應(yīng)。裂縫的監(jiān)測一般使用在主要裂縫的兩邊，其借助的是測量各個樁之間的距離變化對裂縫的張開情況做監(jiān)測。
3.4 支護應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測
應(yīng)急搶修治理方式主要是預(yù)應(yīng)力錨索，為更好的對錨索測力計的支護效果做觀察，選擇使用錨索測力計對錨索固力的變化情況做觀察。依照南桐矸石山滑坡的特點，滑坡的治理情況會對滑坡造成較大影響，而此項影響主要是來自與抗滑樁施工對滑坡的前沿土層的一般開挖情況，其會挖到滑面之下的位置。不但能夠有效的減少滑體的抗滑效能，而且會給開挖部分的滑體預(yù)留一定的變形區(qū)域。要想在施工過程中確保不出現(xiàn)各種突發(fā)性的滑坡小范圍或者大范圍的破壞，需要依照實際情形開展全自動或者半自動的滑坡監(jiān)測預(yù)報。
結(jié)語
本文結(jié)合了南桐矸石山滑坡的實例，簡單分析了滑坡的地質(zhì)災(zāi)害變化情況，以及各種監(jiān)測技術(shù)在滑坡防治過程中的具體應(yīng)用，并且對現(xiàn)如今的各種主要使用在滑坡防治上的監(jiān)測技術(shù)進行了評價和分析。
