浅谈滑坡监测技术现状与利用实例分析

时间:2022-08-12 07:34:37

浅谈滑坡监测技术现状与利用实例分析

[摘 要]: 对我国滑坡地质灾害特点预测预报技术现状以及对策进行了全面综述,力求为滑坡地质灾害的预测预报提供服务。

[关键词]:滑坡;监测方法;现状;沙贡滑坡实例分析

[Abstract]: A comprehensive overview of the technology status quo and countermeasures of China's Landslide characteristics forecasting, and strive to provide services for the forecasting of landslides.

[Keyword]: Landslide; Monitoring methods; The status quo; Shagong landslide case analysis

中图分类号:P642.22文献标识码:A 文章编号:

1概述

滑坡灾害监测的主要任务为监测滑坡地质灾害时空域演变信息、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据。应用于滑坡的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。滑坡监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。

2 监测技术的国内外现状

随着滑坡监测技术的发展和监测经验的积累,对监测的意义、内容、目的的认识不断深入,取得了大量研究成果及成功的应用实例。滑坡病害的监测是病害预报和防治基础信息获取的一种重要手段,只有在充分掌握正确、有效信息的前提下,才能有的放矢,搞好病害的有效防治或灾害预报。监测的目的是预测地质灾害的发展演变趋势,具体了解和掌握病害演变的动态过程,适时捕捉病害临近暴发成灾的特征信息,或把握滑坡病害治理的有效时机以避免灾害事故的发生。

随着现代科学技术的发展,特别是电子技术和航空航天技术的发展,近30年来我国边坡的监测技术也得到了突飞猛进的发展,监测手段越来越趋向于机械化、小型化、自动化,从而达到快速准确。监测技术首先在欧美等发达国家起步较早和发展较快,但改革开放后,我国从国外引进了大量的监测仪器设备,也自行研制和开发了大量产品,目前,我国的水平已接近国际水平。

3 滑坡监测常用的手段

滑坡灾害发生的时间一方面受滑坡体自身发展演化规律的控制, 尤其是大型滑坡的发生时间更多地受到滑坡发生、发展、演化进程和地质环境的影响; 另一方面, 外部触发因素, 如降雨、地震、人类工程活动等, 对加速运动滑坡发生时间的进程或直接导致滑坡的产生具有重要的激发作用. 无论是地质环境、是滑坡发展演化的自身规律、还是外部触发因素, 在滑坡发生之前所能反应出的信息和这些信息的变化规律与特征, 对开展滑坡灾害的时间预测预报都是十分有意义的。

滑坡监测的内容一般主要考虑以下几个因素

1)气象因素:气温、湿度、蒸发量、降雨量等等;

2)地下水:水温、水流量、地下水位、水化学及其酸碱性;

3)地质力学动态:位移、应变、应力、声发射、区域地壳活动背景;

其中以应力与位移监测为重点。

4 国道317线沙贡滑坡监测方案

4.1沙贡滑坡概述

该滑坡位于川藏公路G317线K1513+655~K1515+020 处 ,卸曲河左岸岸坡上,为一系列滑坡连续地段(滑坡群),在长约1.5公里的范围内,整个卸曲河左岸坡体为一特大型古滑坡,影响线路里程较长,旧路已多次跟随滑坡体下移,滑坡体上见多条旧路被彻底毁坏痕迹,坡体滑动迹象十分明显。

该滑坡平面形态为复合形,形成数个滑坡并列,多条、多级、多层滑坡的复合结构。其纵断面呈台坎状,受控于先期形成的洪积间歇面,先期产生多次滑动,滑坡体上留下多次滑动的痕迹。滑坡地带覆盖层较厚,滑坡后壁高陡,形成长距离环形高土坎,垂直高差约10~30m,在滑坡壁下形成较宽浅的滑坡洼地(滑坡湖),呈弧状排列,其外侧形成一系列宽缓的滑坡平台。后壁上见明显擦痕,滑坡在平面上呈明显两级,317线大体从两级接触部通过。滑坡在地貌上为山前冲洪积扇,两侧为稳定山脊,中间古洪积扇呈整体式下滑,滑坡体上孤石遍布,其物质成分单一,主要为丁青蛇绿岩。野外调查未发现大的构造断裂。丁青——索县断裂在卸曲河右岸,呈东西走向,距滑坡前缘最近距离约300m。滑坡台地尚保存台坎,土体松散,地表有裂缝,且陷落不均,滑坡前缘的斜坡较陡,未生草木,不断产生小量坍塌现象。滑坡体湿度很大,地面泉水和湿地较多,滑坡舌部泉水流量不稳定。活动部分体积约900万立方米,为特大型滑坡。

4.2滑坡监测方案拟定

4.2.1沙贡滑坡监测方案建议

对于本滑坡的监测,根据工程地质勘察报告,结合该滑坡的形成机制和特点其监测方案建议如下:

1)以施工安全监测为重点:在工程施工过程中,应在滑坡体稳定性较差的部位、对滑坡体扰动较大的部位(挖、填部位)和重点支档工程部位设置观测点,数据采集时间间隔应小于7天,开挖、填强度较大或暴雨天气应加密观测次数,以了解由于工程扰动等因素对滑坡体的影响,并及时指导工程实施、调整工程部署、安排施工进度。

2)以工程效果监测为核心:是在施工安全监测基础上,对工程实施后其效果进行定期监测,主要应在重点支档工程部位、路基路面设置观测点,数据采集时间间隔宜为7~10天,在外界扰动较大(如暴雨)应加密观测次数,观测时间长度不应小于一个水文年,用以了解工程实施后滑坡体的变化特征,为补救工程的实施和工程的竣工验收提供科学依据。

3)必要时辅以长期监测:长期监测是在防治工程竣工后对滑坡体的动态跟踪,以了解滑坡体稳定性变化特征。当施工效果监测数据显示滑坡体仍未完全稳定,应在未稳定部位设置长期监测点,进行不定期监测。

4.2.2沙贡滑坡监测方案拟定

由于沙贡滑坡群规模巨大(初步认为由4个滑坡组成,既分级又分条,既有浅层病害也有深层滑动,且深层病害的出口在河边)鉴于本工程地处青藏高原缺氧的情况和工程造价等因数,方案拟定时主要考虑操作简单方便及经济的特点,本工程主要与位移监测为重点,如固定棱镜将自动寻找目标点,监测强度大大降低。沙贡滑坡地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则:

1)监测技术优化原则:确定优势监测要素,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。

2)经济最优原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。

根据以上原则,初步确定的方案如下:

采用在滑坡上部定固定混凝土小墩并安放棱镜,监测仪器为高精度全站仪(测量机器人0.5”),最理想状况下误差为2mm/1km,实际误差应在6mm~8mm/1km左右(必须考虑天气、阳光散射、雾气、仪器定位、人员水平等不利工况)。根据本滑坡的特点和要求编制相关监测费用估计(设备为一次投资,按10年监测费用估计)为130万左右。

表1沙贡滑坡监测主要工程数量表(按固定棱镜编制)

5结束语

滑坡监测是集多种学科为一体的综合技术体系,只有充分把握地质灾害的形成发展规律,才能正确把握技术开发的方向,只有充分掌握地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,依据不同监测技术方法的应用特点,做好监测技术的优化工作,才能保证监测效果,同时,应以科学的发展观实施滑坡监测和技术开发。

参考文献:

[1]张永兴,胡居义, 文海家. 滑坡预测预报研究现状述评[J] . 地下空间, 2003[2]靳晓光,王兰生,李晓红.位移监测在滑坡时空运动研究中的应用[J].山地学报,2002 [3]魏彪,王开成,冯鹏等.测氡技术的工程地质应用及其在三峡库区滑坡监测中的应用展望[J].重庆交通学院学报,2003 [4] 傅鹤林, 周中,卜翠松, 罗强, 龙万学. 地质灾害预测预报国内外现状[J].湖南学院学报,2006

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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