滑坡的观测方法和滑坡的预报

摘 要：矿山的露天开采和尾矿坝的滑坡监测及滑坡预报是一项非常重要的工作。本文简单介绍了一些滑坡监测的内容和方法，以及根据观测成果进行滑坡预报，杜绝安全隐患。

关键词：滑坡观测；滑坡预报；岩体；中误差；边坡；位移

1 概述

滑坡是指场地由于地层结构、河流冲刷、地下水活动、人工切坡及各种震动等因素的影响，致使部分或全部土体（或岩体）在重力作用下，沿着地层软弱面（或软弱带）整体向下滑动的不良地质现象。滑坡的发生常常会给工程建设和矿山生产带来很大影响，有时会给人们的生命财产造成比较严重的损失。如果能比较准确的预报滑坡的发生，就可最大限度的减少灾害。一般大滑坡的发生都有明显的前兆现象，边坡的变形就是可以最直接、最易捕捉到的信息，所以对滑坡进行边坡监测是进行预报的可靠办法。

2 滑坡观测

滑坡观测的意义在于提供边破的稳定状况，位移和变形的规律等，为滑坡预报提供依据；滑坡观测的目的是确定滑坡的周界，定期测量滑动量、主滑动线的方向和速度，以监测建筑物的安全，或为选厂址等提供资料。

滑坡观测的方法有很多种，一般情况下最为有效的方法有前方交会和极坐标法，随着科学技术的进步，测量仪器的先进程度不断提高，近年来出现了全站仪和GPS，用全站仪直接测量变形点的三维坐标的方法和GPS直接进行滑坡监测的方法应用越来越广泛。滑坡观测的步骤和工作内容一般分为以下几点：

2.1 控制点的布置和建立。控制点是进行滑坡观测的起算基准点，因而应布设为控制网，至少保证在三个点以上。另外控制点上如果不便于直接观测监测点，可以在较近的地方增设便于观测的工作基点，但对工作基点应定期检测其稳定性。

2.2 观测点的布置。对滑坡的周界、主滑动线的大概方向以及观测点的埋设位置，一般应与地质工程师共同商量确定。观测点应沿着与主滑动线相垂直的方向布设若干排，每排都在滑体以外的稳定区域也应适当布点，在滑动较快的地段应适当加密。

2.3 观测周期的确定。监测周期的确定取决于检测精度、变形速度以及实际需要与可能。最小观测周期的原则是两次检测结果的差值应体现边坡的移动，即边坡的位移量大于两倍位移观测中误差。设监测点的点位观测中误差为m，则位移中误差为√2m，设边坡的位移速度为V，监测周期为T，则有：T×VR2√2m即TR2√2m/V。例如：若m=±5mm，V=0.5mm/天，则TR2√2×5/0.5，即TR28天。而在实际工作中一般旱季可每两个月观测一次，雨季可每月观测一次，若遇滑动加快或其它特殊情况等需要缩短周期时，要及时增加观测次数。

2.4 监测数据处理与成果分析。观测后要及时对数据进行处理、计算、分析，要计算平面位移量及位移方向和空间位移量，通常要提交以下资料：a.观测点平面布置图；b.观测点位移成果表；c.观测点位移矢量图。

此外，对滑坡的观测还可以辅助地采用宏观观测的方法，即观测人员深入边坡进行详细的观测和测量以下内容：（1）边坡裂缝测量；（2）裂缝变形的发展方向；（3）边坡上可见的宏观变形现象，如建筑物的变形等。

3 滑坡预报

滑坡预报的意义在于及时准确地预报滑坡发生的时间、空间和规模，由此可采取必要的防治措施避免或减少滑坡地质灾害可能造成的损失。由于大滑坡发生前都有明显的前兆现象，再加上滑坡观测获得的信息是预报的最可靠的第一手信息资料。在滑坡预报的三要素中，滑坡的空间要素主要依据地形地貌及滑坡的地质条件，确定滑坡可能的边界条件，进而确定滑坡的规模；而滑坡发生时间的确定主要依据滑坡体的变形。

3.1 根据滑坡观测数据及分析结果预报滑坡

3.1.1 极限速度法：即认为边坡移动达到某一极限速度时就要产生滑坡，一般来讲，临近滑坡时其速度比平时大2-4倍。国外有资料表明：大的边坡破坏之前往往很长一段时间就出现岩石移动现象，只要每天移动不超过25-51mm，就能在这个边坡下继续作业。每天位移超过152mm预示将要塌落。一般经验表明，除发生地震或有暴雨外，只要每天位移不超过76mm，未来24小时内不会发生较大的滑坡破坏。

3.1.2 高藤方法：日本学者高藤道孝提出，在加速蠕变阶段，各时刻的应变速度与该时刻距破坏时刻的时间长度成正比，即Str=a-bSV，式中：为V应变速度，tr为最终破坏时间。

在具体预报破坏时间时，是通过在变形曲线上的加速蠕变期内取得其间变形量相等的t1，t2，t3三个时期来计算最后破坏时间tr：

Tr=t1+〔（t2-t1）2/2〕/{〔（t2-1）-（t3-t1）〕/2}

3.1.3 经验公式法：这是由英国学者扎沃德尾和布德本特收集了13次滑坡数据后提出了“破坏坍塌预计”的一个半定量经验关系式。

3.2 根据宏观观测方法的观测结果预报滑坡

宏观观测结果对滑坡的发生时间的预报有时起着直接而准确的作用。

3.2.1 在大的边坡破坏来临前几天，边坡上的裂缝，特别是边坡后缘的张裂裂缝将以平时速度的2～4倍张裂，各种宏观移动变形现象日益加剧。

3.2.2 在滑坡发生前24小时内，边坡开始有掉渣响声，且掉渣响声不断增多，而且出现部分滚石，边坡上的建筑物及管道等出现明显的变形破坏。

3.2.3 在临滑前3小时，可明显听到岩移的断裂声音，且响声加剧，在岩缝中冒出烟尘。

3.2.4 在临滑前1小时树木开始倾倒，并伴有巨大的响声，预示大滑坡即将开始。

3.2.5 在大滑坡发生时往往伴有巨大的轰响和强烈的振动，随之边坡迅速坍塌形成滑体，攀钢石灰石矿两次大滑坡基本上用上述方法提前2小时和24小时发出了预报。

在实际滑坡预报时，最可靠、最有效的办法是把宏观观测和微观监测的方法结合起来，用微观监测方法进行早期观测预报，用宏观观测方法进行近期预报。这样基本上可以比较准确可靠地进行滑坡预报，最大限度地减少滑坡造成的损失和危害。

参考文献

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