滑坡變形監(jiān)測(cè)綜合技術(shù)的應(yīng)用及動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析
2015-04-01
1 滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和使用
滑坡監(jiān)測(cè)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(jì)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(cè)試技術(shù)等科技手段，與此同時(shí)還加入了土木工程施工技術(shù)以及工程建設(shè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，用巖土特性和工程組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)模式的評(píng)測(cè)當(dāng)成一項(xiàng)主要使用技術(shù)。
現(xiàn)如今，滑坡災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和防治已經(jīng)逐漸得到了全社會(huì)、全人類的關(guān)注，各個(gè)國家地區(qū)的主管都對(duì)此項(xiàng)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(cè)量協(xié)會(huì)、國際測(cè)量師聯(lián)合會(huì)等，都會(huì)定期的開展專業(yè)性的學(xué)術(shù)會(huì)議，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流以及研究合作。在各個(gè)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(cè)方面的技術(shù)都得到了長遠(yuǎn)的發(fā)展，而且實(shí)際效益突出。
滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展主要集中在以下兩個(gè)方面，一方面是監(jiān)測(cè)方式和儀器自身的進(jìn)步?，F(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(cè)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(jì)、壓力盒、測(cè)斜儀等設(shè)計(jì)和制作，提升了測(cè)量精度和穩(wěn)定性的同時(shí)，對(duì)儀表的結(jié)構(gòu)性能有良好的完善優(yōu)化。另外一個(gè)方面就是監(jiān)測(cè)的內(nèi)容不斷擴(kuò)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(duì)象的反饋監(jiān)控全部能夠較為全面詳細(xì)開展完成各項(xiàng)工作。
現(xiàn)如今主要的滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)一般是依照監(jiān)測(cè)的內(nèi)容區(qū)分，一般能夠分成地表變形監(jiān)測(cè)、水文因素監(jiān)測(cè)、地音監(jiān)測(cè)等，各監(jiān)測(cè)方式中的使用儀器參見下表。
2 滑坡變形監(jiān)測(cè)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(gè)固定點(diǎn)，工作人員定時(shí)的監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)
地表的裂縫位錯(cuò)監(jiān)測(cè)使用在監(jiān)測(cè)地裂縫伸縮變化以及位錯(cuò)的情形之下。一般情況下，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布設(shè)立在裂縫的兩邊，尤其是主裂縫的兩邊。監(jiān)測(cè)點(diǎn)通常是兩個(gè)一組排布，觀察測(cè)量裂縫的閉合張開情況，可以取得滑坡體的相對(duì)位移，從大面積范圍內(nèi)進(jìn)行滑坡控制。
2.3 GPS大地變形監(jiān)測(cè)
GPS大地變形監(jiān)測(cè)是將滑坡、危巖和邊坡崩塌中使用最多的一項(xiàng)監(jiān)測(cè)方式，主要監(jiān)測(cè)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(yùn)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(cè)量監(jiān)測(cè)，而且能夠做實(shí)時(shí)的導(dǎo)航、定位以及定時(shí)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(cè)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(cè)方式。
2.4 抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)力監(jiān)測(cè)
為了能夠取得滑坡內(nèi)部的受力情況，有時(shí)需要進(jìn)行抗滑樁和預(yù)應(yīng)力的錨索監(jiān)測(cè)，抗滑樁的內(nèi)力監(jiān)測(cè)一般使用的是鋼筋計(jì)監(jiān)測(cè)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(jì)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(diǎn)。預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)力監(jiān)測(cè)一般使用的是錨索計(jì)監(jiān)測(cè)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(shí)量，從而有效的了解滑坡變形的一般特點(diǎn)。
3 南桐矸石山滑坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與儀器的選擇
南桐矸石山的滑坡監(jiān)測(cè)活動(dòng)中，全面分析了南桐矸石山滑坡的一般特點(diǎn)，在防治階段的各種要求以及儀器型號(hào)的選擇上，選擇了以下幾種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及儀器。
3.1 地表變形監(jiān)測(cè)
地表變形觀測(cè)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(cè)角的主要精度為0.5″，測(cè)距的主要精度是1mm+1ppm，測(cè)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(cè)
進(jìn)行深部變形監(jiān)測(cè)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(dòng)面的具體數(shù)量、具體位置以及變形量，這是一項(xiàng)相對(duì)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(shí)際情況設(shè)定。南桐矸石山的滑坡深部位移監(jiān)測(cè)方式主要包含了以下幾種：鉆孔測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)、時(shí)域反射計(jì)監(jiān)測(cè)等。選擇時(shí)域反射計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)剪切集中有充分了解。除此之外，斜測(cè)儀無法放進(jìn)測(cè)斜管中，各種觀測(cè)工作不能夠持續(xù)開展，需要找尋一種有更大測(cè)量范圍的測(cè)量方式。除此之外，滑坡對(duì)南桐矸石山造成的安全隱患是十分巨大的，從長遠(yuǎn)的觀測(cè)方面分析，應(yīng)該選擇一種在后期能夠改造成全自動(dòng)的觀測(cè)運(yùn)行體系，方便在必要的情況下開展全自動(dòng)測(cè)量工作。而且使用時(shí)域反射計(jì)的資金成本更低，適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各種合理性要求。
3.3 地表裂縫監(jiān)測(cè)
因?yàn)槟贤╉肥交率且环N大面積對(duì)基層滑坡，地表裂縫張合度變化范圍較大，不會(huì)對(duì)精度太高的要求。如果使用的是把測(cè)縫計(jì)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(cè)一般使用在主要裂縫的兩邊，其借助的是測(cè)量各個(gè)樁之間的距離變化對(duì)裂縫的張開情況做監(jiān)測(cè)。
3.4 支護(hù)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)
應(yīng)急搶修治理方式主要是預(yù)應(yīng)力錨索，為更好的對(duì)錨索測(cè)力計(jì)的支護(hù)效果做觀察，選擇使用錨索測(cè)力計(jì)對(duì)錨索固力的變化情況做觀察。依照南桐矸石山滑坡的特點(diǎn)，滑坡的治理情況會(huì)對(duì)滑坡造成較大影響，而此項(xiàng)影響主要是來自與抗滑樁施工對(duì)滑坡的前沿土層的一般開挖情況，其會(huì)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(huì)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(shí)際情形開展全自動(dòng)或者半自動(dòng)的滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)。
結(jié)語
本文結(jié)合了南桐矸石山滑坡的實(shí)例，簡(jiǎn)單分析了滑坡的地質(zhì)災(zāi)害變化情況，以及各種監(jiān)測(cè)技術(shù)在滑坡防治過程中的具體應(yīng)用，并且對(duì)現(xiàn)如今的各種主要使用在滑坡防治上的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。
