摘 要:介紹了滑坡監測中點的分類、基準網和監測網的設計原則,并著重對不同地質條件下采取何種監測方案以及在特殊部位加密測線等內容進行了詳細論述。
關鍵詞:變形觀測;基準網;監測網;布設方案
1滑坡監測中點的分類進行變形監測的平面控制網多數是小型的、專用的、高精度的,這種網由三種點、兩種等級的網組成
1.1基準點:通常埋設在比較穩定的基巖或在變形影響范圍之外的區域,并且盡可能長期保留,保持其穩定不動。
1.2工作基點:這種點是基準點和變形觀測點之間的聯系點。工作基點與基準點構成變形觀測的首級網,用來測量工作點相對于基準點的變形量由于這種變形量很小,所以要求觀測精度高、復測間隔時間長。
1.3變形觀測點:即變形點或觀測點,這些點埋設在滑坡體上,通過它們反映滑坡的整體變形情況。變形觀測點與工作點組成次級網,次級網用來測量觀測點相對于工作點的變形量,由于這種變形量比上面提及的變形量大,所以次級網的復測時間短,需要經常檢查觀測點的坐標變化來反映滑坡空間位置的變化。
2基準網的設計原則
2.1監測網是監測滑坡變形的依據,每個監測網點既是進行水平位移觀測的工作基點也是進行垂直位移觀測的工作基點,因此,監測網點應設立在比較穩定的地區。監測網的固定點是滑坡變形監測的基準,必須設立在滑坡體以外的穩定地區。
2.2監測網點的數量不宜多,但必須能夠控制整個滑坡范圍。監測網的圖 形強度要盡量高,以保證滿足監測網的精度。
2.3監測點布設在變形體上,它是滑坡體的代表。因此,點位布置既要全面又要重點突出,要充分注意在滑坡體的裂縫處、滑舌和地質分界等部位設點。監測點的個數應該盡量減少,以減少工作量。
2.4監測點點位的移動必須能夠代表該處坡體的移動。為此,監測點的基礎應比較穩固,避免埋設在松散表層上。
2.5力求能組成最優化的圖 形和采用 最合理的觀測地理空間信息 134 第 7卷第 5期方法、確保監測點位移量的觀測精度。
2.6觀測方法的確定要因地制宜、切合實際,且要有備用 觀測方法,使之滿足各種情況下都能進行監測的要求、確保任何時候都能取得監測數據。
3監測網的設計
3.1監測點布置一般原則
3.1.1對監測點的要求:
(1)必須是滑坡體特征點;
(2)全部監測點的空間位移整體上能夠最近似地代表整個滑坡體的空間位移;
(3)可以進行監測工作,不存在障礙。
3.1.2對監測點安放位置的要求:
(1)監測點的布置一般按斷面或剖面布置,斷面一般選在地質條件差、變形大、可能產生破壞的部位,如布設在斷層、裂縫、地質結構變化及危巖體存在的部位或選在坡度陡、穩定性差的部位,也可選在做過模型試驗或者分析計算的典型部位。
(2)對于面積大且需要重點監測的滑坡,可布置多個斷面,但斷面的布置應有主次之分,主次斷面的選擇一般根據地質條件的好壞、邊坡坡度的高低及結構上的代表性等方面的因 素加以考慮。
(3)主要斷面布置的監測項目和使用的儀器應比次要斷面多,而且主要斷面使用的儀器精度和自動化程度也應比次要斷面高。
(4)同一監測項目應考慮平行布置,如監測滑坡的水平位移時,可將大地測量儀器、鉆孔傾斜儀及多點位移計同時布置,有利于各類儀器的觀測成果相互驗證,從而保證了觀測成果的可靠性。
3.2監測網的布設要探討滑坡的形成條件,就必須考慮影響滑坡穩定性的因素,影響滑坡穩定性的因素有內在因素和外在因素兩個方面。內在因素有組成邊坡巖土體的性質、地質構造、巖體結構、地應力等,通常它起主要的控制作用。外在因 素有地表水和地下水的作用、地震、風化作用、人工開挖、爆破以及工程荷載等。其中地表水和地下水是影響邊坡穩定最重要、最活躍的外在因素,其他大多 起觸發作用。由于不同地形條件、地質組成以及外界環境產生的滑坡在程度上各不相同,這就要求我們在制定監測方案的時候要因 地制宜,因時制宜。
3.3下面對具有代表性的土質滑坡、半巖質滑坡和巖質滑坡的監測網布設方案做具體論述。
3.3.1測線布設。(1)土質滑坡是三種滑坡中最不穩定的一種,暴雨、地震等都能引 起劇烈滑沖。另外,由坡腳挖方或河流沖刷坡腳引起的牽引式滑坡在土質滑坡中也很常見,但是土質滑坡的主滑方向和滑坡范圍比較容易掌握,對于這類情況的滑坡通常用 十字形布置方法較為合適和經濟。通常在其有明顯斷面的位置布置測線,然后在其他沒有明顯特征的部位規律性地布設測線,再在測線上根據監測點布設原則的要求布設監測點,監測點涵蓋整個測區的同 時還要在測區外圍接近測區附近布設一部分點,用于和測區內監測點作比較參考。對于不同工程背景的滑坡工程一般在布置測點時有所不同,通常在主滑方向上布設深部位移監測孔,這樣可以利用 有限的工作量滿足監測的要求。(2)半巖質滑坡和巖質滑坡相對土質滑坡比較穩定,它們經過長期風蝕、雨蝕,成為碎石,加之坡度與重力作用就容易引起滑坡。這類滑坡不易掌握其主滑方向和滑坡范圍,如果利用十字形布設方案,就可能出現監測點布設位置不當或者監測區域不詳盡等問題,不但耗費人力物力而且也不能滿足監測要求。因此,針對這種滑坡可以采用 放射形布置,這樣布置測線時可以在不同 方向交叉布置深部位移監測孔,從而利用有限的工作量滿足監測的要求。另外當斜坡上方不恰當的加荷引起推動式滑坡時。除了布設放射形測線外,還應該在加荷和被加荷兩部分中間布置測線,當然,在加荷部分上如果存在巖石 裂隙發育、斷層、巖層傾向與坡向相同等地質構造時,就需要在這些特殊部分增加測線,從而判斷巖石層是否也發生局部滑坡。
3.3.2監測網形成。考慮平面及空間的展布,各個測線按一定規律形成監測網,監測網的形成可能是一次完成,也可分階段按不同時期和要求形成。監測網的形成不但在平面上,更重要的是應體現在空間上的展布,如主滑面和可能滑動面上、地質分層及界限面、不同 風化帶上都應有測點,這樣可以使監測工作在不同 階段做到有的放矢。
3.3.3局部加強。對于關鍵部位如可能形成的滑動帶,重點監測部位和可疑點應加強工作,在這些點上加深加密布點
3.4總之,要針對滑坡變形特征,采用多方案、多手段監測,使其互相補充、檢核;選用常規與遠距離監測、機械法測試與電測、地表與地下相結合的監測技術和方法;形成點、線、面、立體相對三維空間的監測網 絡和警報系統。同時要根據滑坡體的動態變化和發展趨勢,具體了解和掌握其演變過程,及時調整監測方案。
(作者單位:山西省第二地質工程勘察院)