地表變形測量技術在滑坡穩定性監測中的應用研究與實例分析

王衡意

摘要：滑坡災害作為重大的地質災害問題，對于我國工程建設有著重要的影響。而滑坡穩定性監測可以有效對滑坡情況進行動態監控，并且及時對災害程度進行評價和預測，為后續的防治提供有效指導。目前在滑坡穩定性監測中應用的技術較多，其中最為關鍵的一項是地表變形測量技術，該技術的應用對于滑坡穩定性監測起到至關重要的作用，達到了很好的預防和治理效果。

關鍵字：地表變形;穩定性;應用

引言

現階段，我國工程建設規模逐漸擴大，極大地提高了人們的生活質量和水平，但是與此同時也出現了一系列地質災害問題，其中滑坡災害就是最嚴重的一項。滑坡災害的形成不僅給工程建設造成嚴重影響，同時也嚴重威脅到人們的生命安全。然而目前我國并沒有足夠的能力去應對和解決這一自然災害，只能做到預防和監測，通過對滑坡穩定性進行動態監測，掌握滑坡災害的全過程，以確保其處于可控狀態，為災害的預防和治理提供科學指導。

1、滑坡災害形成機理和特征分析

1.1形成機理

滑坡主要是指斜坡上的土體受到地下水或自然雨水沖刷的影響，在重力作用下發生順坡滑動的現象。滑坡災害作為地質災害中較為嚴重的一項問題，不僅影響著工程建設，同時也破壞了人類的生態平衡。通常情況下，滑坡災害根據形成原因不同可以大致分為兩種，即天然滑坡和人為滑坡，其中前者又可以細分為以下幾種類型，即巖土類型、地質構造條件和地形地貌條件。

1.2滑坡災害特征研究

不同于其它的地質災害，滑坡地質災害具有以下幾方面特征：第一，按照地域分布。我國國土資源遼闊，加之各個區域水文地質和條件存在顯著差異，所以滑坡災害形成的機理和危害程度就不盡相同，對于災害的治理措施也就出現了差異;第二，突發性特征。由于自然環境具有多變性特點，所以導致各個區域的地質構造變化莫測，使得滑坡災害產生具有嚴重的突發性特征，控制和預防難度較大;第三，季節性特征。由于地質條件和水文條件受到季節因素影響較大，所以導致滑坡災害具備了季節性特征，在一些雨水較多的季節，滑坡地質災害發生的概率更高，其危害也更大。

2、地表變形測量技術在滑坡穩定性監測中的應用研究

2.1常規大地測量法

常規大地測量法是地表變形測量技術的主要代表，它又可以細分為三角測量法和水準測量法，常規大地測量法主要是通過大地測量儀器和相關理論進行測量操作，該測量結果準確性較高，同時投入成本較低，具有很好的應用價值。但是常規大地測量方法也不可避免的存在一些缺陷，即測量周期長，需要耗費巨大的人工勞動力，同時該方法測量過程中容易受到多種自然條件的限制，導致其監測結果出現誤差。隨著社會的不斷發展，常規大地測量法得到了有效的改進，具體體現如下：第一，應用了高精度的測量儀器代替傳統的大地測量設備，使得測量效率大大提高;第二，采用電子水準儀替代了傳統的光學水準儀，使得監測數據的準確性和可靠性都得到大幅度提高;第三，智能化技術的應用，使得大地測量方法具備了自動化功能，大大降低了人工勞動力。

2.2GPS變形監測法

隨著GPS接收機的小型化，該技術在工程領域逐漸得到應用，特別是二十世紀九十年代，由于接收技術和數據處理技術的日臻完善，使測量的速度和精度不提高，GPS在我國的滑坡穩定性變形監測中得到廣泛應用。該方法具有速度快、全天候觀測、測點間無需通視、自動化程度高等優點，對目標表面的各監測點能進行同步變形監測，并實現了數據采集、傳輸、處理、分析、顯示和存儲的一體化和自動化，測量精度可達到亞毫米級[1]。

3、實例分析

上述分析了地表變形測量技術中的四種主要方法，為了研究地表變形測量在滑坡穩定性監測中的應用，文章接下來重點以GPS變形監測法，結合工程實例，對其在滑坡穩定性監測中的實際應用進行分析，詳細如下所示：

3.1工程概況

某小區地處滑坡體質構造區域，主要由上層沉積沙和下層滑坡層組成，屬于古滑坡交合處。根據相關研究發現，該技校曾經發生過滑坡事故，但是由于滑坡傾角較小，所以并未造成嚴重的危害。為了確保技校后續不會由于滑坡問題而造成惡劣影響，本次研究對其進行了GPS監測，重點監測區域包括技校區域福利區外滑坡體位移和地表位移變化，監測過程中一旦出現危機，系統將立即報警，確保滑坡所造成的危害將至最低。在實際的監測過程中，為了確保監測精度符合規范標準，對點位誤差進行了如下規定，即點位誤差≤1mm。

3.2監測內容和設備

對于本次監測，主要監測內容包括滑坡體與地表水平位移以及滑坡體與地表垂直位移。為了確保監測效果達到最佳，本次研究結合布網要求和工程實際情況，采取了有效的布網方式。對于本次監測中所使用的設備如下：主要包括四臺高精度的GPS信號接收機，確保監測衛星狀態處于最佳。在監測過程中涉及到相關數據的處理，主要應用Locus processor軟件進行解算基線向量。為了確保監測數據準確性達到最佳，需要對每組數據進行平差處理和比較分析，以保證數據處于可控范圍之內，同時由于數據監測會存在誤差，需要相關工作人員對點位誤差精度進行控制，確保誤差在合理范圍之內。

3.3監測區網的布設

在進行檢測區網布設前，需要選定2個控制點作為基準點，同時再選10個點作為監測點，詳細布網情況如圖1所示。本次布設的監測網包括GPS監測網和常規監測網兩種，其中1號點和2號點作為基準點，由于2號點位于福利區地表，采取鉆孔方式進行滑坡體分離處理，所以穩定性有所提升，其余點為觀測點，分布在福利區附近。

3.4GPS監測結果分析

根據GPS測量得到各水平位移監測點的三維坐標和分析發現，地表垂直位移監測結果為進一步了解此滑坡體對于向陽技校福利區地表造成的影響，還對福利區內幾個參考點打樁進行精密水準測量。測量范圍不僅包括GPS監測網中的幾個參考點，還包括分布于幾棟建筑物樓角的獨立打樁點，這些點分布較好，有利于對整個福利區地表垂直位移的全面監測。另外，要研究此滑坡體對地物的影響情況，只研究地表的水平、垂直位移是不夠的，還要研究滑坡對建筑物的影響，一般反映在建筑物的沉降量上。因此，在利用GPS對地表垂直位移監測的基礎上，又利用精密水準測量對福利區10棟建筑物的各墻角的沉降量進行了監測，監測結果顯示均為出現異常，可見GPS變形監測在滑坡穩定性監測中應用具有重要的作用和價值。

4、結束語

綜上所述，滑坡作為一種常見的地質災害，要想對其進行有效的治理，首先必須要對其穩定性進行監測，地表變形測量技術在該方面的應用相對成熟，所取得的效果較為顯著，為促進我國工程建設的進一步發展奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1]王啟春，馬洪浩.基于測量機器人與近景攝影測量技術的山區采動地表移動變形監測方法[J].礦山測量，2017，45（05）：1-4.