青田县北山镇下泉山滑坡体的平面位移监测方法的探讨

摘 要：由于气候的变化、观测时间、经济效益等因素，根据不同的情况，在同一测区平面位移监测投入了两种不同的监测方法：GPS网和极坐标法。本文结合青田县北山镇泉山村下泉山自然村的滑坡体平面位移监测探讨交叉投入两种监测方法的可行性。

关键词：GPS网 ；极坐标法；变形监测

中图分类号： X830 文献标识码： A

1工程概况

泉山滑坡于正在兴建的滩坑水电站水库的左岸，在青田县北山镇人民政府的东南侧，距滩坑水电站大坝直线距离约为4.5km，隶属于青田县北山镇泉山村下泉山自然村。该滑坡体呈东北方向展开，面积约为0.29km2，平均厚度约21m，总体积约610×104m3，为一个大型的岩质古滑坡。由于库水位高达160m及北山镇复建工程对山体进行开挖和填土的影响，经过地质灾害危险性评估和滑坡工程地质勘查认定，大部分滑坡体将被水淹没，滑坡体有可能产生整体或局部性失稳，成为规模大、危害性严重的地质灾害隐患。为阻止古滑坡的复活，有关部门根据实际情况已经采取了治理滑坡的措施：采用工程支挡加固和峡口堵填堵住滑坡四周基岩山体中的地形缺口，利用这些稳定的基岩山体和工程构筑物作为支挡力源，进行滑坡前缘区坡脚填方反压，以阻止滑坡的失稳，确保滑坡区场地的整体稳定，而且正在紧张的施工中。为确保北山镇复建后建筑物和人身的安全，全面掌握滑坡体的相关特征信息，判定滑坡体的稳定性和发展趋势，并指导治理工程的施工，当然要以监测为首，做到边勘察、边设计、边施工、边监测。

2 监测方法的拟定

青田县北山镇下泉山滑坡体监测工程是一个大型综合性监测项目，监测方法采用地面和地下变形监测、地表和地下水动态监测等综合监测，近期治理工程安全监测和长期防治效果监测，各种监测成果相互印证，使变形监测成果更加可靠，能更好地掌握监测区滑坡体变化。本文只对滑坡体变形的平面位移提出一些看法。

由于该监测区位于海拔250米的山凹里，山坡下滩坑水电站水库已经蓄水，四周树木高大，使这里气候多变，难以捉摸。特别是在雨季里，云雾缭绕，长时间处于能见度极低，通视极差。为了不受天气变化的影响，滑坡体平面位移监测采用GPS法，该方法全天候，但由于四个监测控制点在滑坡体，路远山陡，完成六个监测点要一天，速度慢观测时间长。但是在光照、通视、气候条件好的情况下，完全可以投入使用观测速度较快，采用边角测量的极坐标法，完成六个监测点仅要两小时。由于该项目监测时间五年，监测周期为20天一次，监测时间长，次数多。鉴于目前的经济形势，如果合理的交叉投入以上两种监测方法，对本项目来说无疑是一种比较理想的选择。

3监测方法的实施

为了取保迅速有效的投入这两种监测方法，使它们符合设计和规范的要求，本次监测采取了一系列的措施：

1. GPS网和极坐标法只对平面位移监测（GPS网沉降监测精度较低，本次采用二等水准观测。）

2. 监测控制点及监测点采用了观测墩，在观测墩中间装上强制对中装置，使对中误差减少到最小。

3. 根据设计要求，对GPS网和极坐标法各制定了一套操作和计算方法，使它们的精度都能达到监测要求。

4. 在第一次监测时同时使用GPS网和极坐标法，通过比较它们的监测数据来分析交叉投入两种监测方法的可行性。

3.1平面监测控制点及监测点的布设

监测控制点在监测滑坡体的稳定岩体上或房顶上布设四个具有强制对中装置的GPS观测墩，点的编号依次用Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-4顺序编排。监测点也同样采用观测墩，点号分别为JC1S、JC2S、JC4S、JC5S、JC7S、JC8S。观测墩规格为：盘石1.0米×1.0米×1.0米，柱石上端0.3米×0.3米，柱石下端0.5米×0.5米,柱石高为1.2米。点位埋设稳固、视野开阔、便于对监测点的观测、有利于安全作业、能长期保存。实地用红漆在点的附近写上点号,并立上警示牌。

3.2四等GPS网

四等GPS网采用4台套GPS静态接收机，同时进行野外数据采集。外业检验的合格基线，选取独立基线构成GPS网，数据预处理使用随机数据处理软件，进行数据检查和基线向量解算，对原始数据进行编辑、加工与处理，舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、异步环闭合差检验中超限的基线。环闭合差及基线向量数据都符合《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ 73-97）中相应四等限差要求。

3.3极坐标法

仪器使用2″级全站仪(TC1202)进行监测，在Ⅲ-4设置测站，以Ⅲ-3为起始方向，以Ⅲ-1为检查方向，当固定角符合规范要求后方能进行监测点的观测。水平角观测三测回，垂直角单向观测三测回，边长单向观测四测回，每测回四次读数；气象数据分别在测站、觇站上按《城市测量规范》（CJJ 8-99）中四等导线测量要求采集、记录，并直接输入全站仪进行改正，边长还需加入仪器检定的加常数改正、乘常数改正、投影改正，水平角、垂直角、边长观测等各项限差按《城市测量规范》（CJJ 8-99）中四等导线测量精度要求执行。

4 取得的成果

地面平面位移监测采用四等GPS网和极坐标两种方法测得每个点的平面坐标，数据如下表：

根据数据比较，不难发现，所得的结果是基本一致。由于两种观测方法观测时间仅差一天，我们完全有理由认为监测点是固定不变的，那么，用其中一种方法去检查另一种方法求得观测点点位中误差：

求得M=1.7mm

N---- 观测点数 j----较差

由此可知，其结果符合《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8-97）的要求。因此，以后的监测可以根据实际情况采用其中任一种方法观测即可。

5 结语

以上探讨青田县北山镇泉山村下泉山自然村的滑坡体监测交叉投入GPS网和极坐标法的主要技术流程和可行性。通过两年多的监测和实际效果表明，按规范进行操作，结合实际用上述两种方法观测，综合对照分析，其位移态势相吻合，结果可靠。

参考文献：

[1]《全球定位系统城市测量规程》（CJJ73-97）

[2]《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）

[3]《地面沉降监测技术要求》（中国地质调查局地质调查技术标准DD2006-02）

[4]变形监测方法及其应用.科学出版社.2007-6-1.