高陡邊坡穩定性監控方法研究

摘 要：能夠對邊坡穩定性產生影響的有多個因素，其中高陡邊坡一旦失去穩定性很有可能造成極為嚴重的后果，故需要對其相關變化以及產生這一變化的原因加以分析，并且探究邊坡失穩發生的概率、出現的時間以及相應的位置，文章結合高陡邊坡穩定性監控預防的有關問題進行了探究，并分析相關控制手段所具有的優缺點。

關鍵詞：高陡邊坡；穩定性；監控；解析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.084

1 引言

對高陡邊坡進行控制措施研究，具體檢測的內容如下：（1）對邊坡巖土的表面以及地下出現的二維或者是三位位移、傾斜的變化進行監控測試；（2）檢測相關特征參數的具體數值，包括應力、應變以及地聲等；（3）對地震、當地降水量、氣候變化溫度以及地表和地下水水質和水溫進行檢測，同時監控測試由于人類活動產生的影響[1]。

2 監測方法分析

（1）宏觀地質觀測法。所謂宏觀地質觀測的實質就是借助較為常見的地質調查的方式針對坍塌以及滑坡等現象和相應的發展變化趨勢加以檢測、分析，從而盡可能做到科學預測。此種觀測法通常將地裂縫、地表鼓脹以及沉降和建筑物變形、動物行為異常等作為觀測的主要對象。這種方法相較而言，較為簡單，并且成本相對較低，此種方法可以普及，同時能夠準確預測坍塌和滑坡的情況。雖然如今的檢測技術相對發達，同時觀測儀器設備在不斷升級，但是此種方法依然具有十分重要的意義。

（2）簡易觀測法。所謂建議觀測法實際上就是在相應的斜坡變形提盒建筑物的縫隙之間標記相應的建議觀測標志，通過使用長度量具對裂縫隨時間的產生的變化加以檢測，從而找出二者之間的關系。采用的主要方法和內容包括：1）設置相應的騎縫式觀測樁，對裂縫巖土體出現的相對位移改變加以監測。2）在相關建筑物裂縫上進行標記，設置玻璃條、水泥砂漿片或者是在其上貼上紙條。3）使用紅色油漆在相關巖石縫中進行標記。4）將簡易的觀測樁安置在陡壁的夾層紅，對裂縫的長度進行測量，同時檢測裂縫的延伸方向和寬度等。此種檢測方法相對比較簡單，同時精確度不高，需要提供大量的勞動力作為支撐，存在的優點在于操作比較簡單，同時具有一定的直觀性，具有相對可靠的經檢測數據，能夠在交通運輸相對封閉，經濟水平較低的山區進行推廣。及時已經有精密儀器可以作為監測手段依然需要相應的簡單檢測方法，從而實現對結果的核對，保證最終結果的準確性。

（3）設站觀測法。此種方法的實施是在進行了斜坡地質災害的調查以及預防的基礎之上進行的，對存在嚴重危害的邊坡和滑坡地區進行線形或者是網格狀觀測站點的設立，并且對相關變形影響不到的地區進行固定檢測站的設置，借助多種儀器包括經緯儀、水準儀以及攝影儀器等對變形區范圍內網點的三維位移變化進行檢測，想要進行斜坡地質災害的預防和觀測，最為有效的方式是建立相應的站點對其加以觀測。

1）大地測量法：采用這一方式進行檢測有多種方法可以實現，最為明顯的優點就是能夠對斜坡變形產生的影響范圍以及具體位移情況進行檢測，并且由于測量的量程比較靈活，能夠對斜坡變形的整體過程加以檢測，對各個階段斜坡的具體形態加以掌握，保證了斜坡的穩定性評價的準確。

相比于其他檢測方法，大地檢測技術相對成熟，并且具有較高的精確度，應用范圍廣，準確性高，能夠較為靈活地設置站點。并且在相應的斜坡監測中占據了主導地位，雖然這一監測方式也存在一定的缺點，會受到監測地地形以及氣候條件的影響，并且需要較長的監測周期，但是整體上具有優勢性。

2）全球定位系統（GPS）測量法：這一技術的實施原理是借助GPS衛星所發射的定為信號，通過空間后方交會加以測量，從而對地面的目標測定點的三維坐標加以確定。采用這一方法實施監測的優點在于受到地理條件的限制少，不會受到不同天氣環境的影響，可實現24小時監測；并且能夠對相應的三維目標加以測定，針對動態的觀測點，能夠對其速度加以監測，具有相對較高的觀測精度，這一方法在地形復雜，建筑物相對較多，并且可視條件差的三維位移點監測方面具有優勢，但是這一方式觀測到的精度相對較差。

3）近景攝影測量法：在固定的兩個不同位置安置相應的近景攝影儀，并且使滑坡區觀測點可以形成相應的攝影構成立體相片，借助立體坐標儀觀測相應的三維坐標，進行對比，從而得到斜坡巖土的相關變形位移資料。就其測試精確度來講，采用近景測量能夠實現在崩滑體速度產生變化時加以測量，也就是針對危巖臨空陡壁裂縫的變化或者是相關滑坡地表產生快速位移變化時會進行監測。這種監測方法同樣存在不足，難以適應所有地形，操作復雜，對相關技術人員的專業要求相對較高，故并沒有廣泛應用在崩塌和滑坡位移的監測中。

（4）儀器儀表觀測法。儀表觀測法主要有如下幾種方法，包括測縫法、測斜以及電感電阻位移、電橋測量、應力應變測量法、地聲法和聲波法等，此種方法主要是針對危巖體滑坡變形位移、應力應變以及地聲變化等。

1）機械式傳動儀表觀測法：此種方法主要是在邊坡的變形位置設立相應的測座，并使用多種儀器進行直接觀測包括百分表、千分表以及游標刻度、水準氣泡等。其觀測結果相對直觀，能夠在斜坡變形的中期以及長期階段進行測量。

2）電子儀表觀測法：此種檢測方法時將相應的感應器在邊坡變形的位置加以埋設，從而借助電子感應儀表獲取相應的感應信號，對其變化加以觀測。使用的技術相對先進，同時具有較為豐富的觀測方法，儀表的靈敏度和準去性也相對較高，可以實現遠距離觀測，能夠在斜坡變形的短時期和中期進行監測。

（5）自動遙測法。此種方法可以實現遠距離無線傳輸，這一測試方法的自動化程度程度相對較高，同時能夠實現全天觀察，相對省時也較為安全可靠，同時這一觀測方法也是今后研發的重點。此種測試方法存在一定的缺陷，傳感器質量難以滿足要求，儀器在長期運行過程中難以保持良好的穩定性，存在運行故障問題，當環境條件較差，比如遇到雨、風、雷電等不良天氣時，遙測數據有可能出現波動甚至中斷。

（6）聲發射/微震監測。聲發射、微震監測技術是可以應用在高海拔相對寒冷地區的災害監測方法，最近幾年其發展速度相對較快，在上世紀60年代后期，聲發射技術就在環境相對惡劣的高海波露天得到應用，能夠用以監測高海拔陡邊坡巖體的穩定性，經過長期運用發現，這一經檢測工具十分有效。

參考文獻：

[1]徐帥，李元輝，安龍，楊宇江. 地下開采擾動下高陡邊坡穩定性研究[J].采礦與安全工程學報，2012，29（06）：888-893.

作者簡介：顧磊（1988-），男，專科，助理工程師，從事基坑、隧道、高邊坡邊坡等變形監測。