滑坡隐患灾害防治工程的现场变形监测与分析

王俊

【摘要】滑坡监测技术是减少和防治地质灾害的重要手段，可以为防治滑坡隐患灾害方案设计提供科学依据，确保防治工程的施工安全。文中从山体变性监测方案设计入手，深入研究防治工程现场变形监测的实践操作和分析。

【关键词】滑坡隐患；变形监测；监测与分析

0.引言

滑坡隐患灾害主要是指在高差较大斜坡上的土体或岩体，在外部环境影响下和重力作用下沿着一定方向发生位移，对人们的生命安全造成很大威胁，因此对滑坡隐患灾害防治工程的土体或岩体进行变形监测意义重大[1]。监测技术是采用一定的技术手段安装或者埋设仪器设备，对土体或岩体结构的实时状态进行动态测试和分析，用于指导防治工程的施工工序和工艺。

1.滑坡监测基本方法

1.1GPS法

GPS测量法最早出现于上世纪70年代，在美国的全球定位系统中首先提出，该技术通过GPS接收机、天线、显示设备及计算机等，对任何地点位置进行精确定位。GPS测量法在测量滑体水平位移方面的误差可以控制在（±5）mm之间，在高程测量方面的误差可以控制在（±10）mm之间，使用GPS法测量滑坡地表变形量的主要优点在于不需要通视两个观测点，而且观测点位选择也很方便，能够全天候监测滑体的不同变化阶段。

1.2大地测量

该方法共需要三种仪器：水准仪、经纬仪、测距仪，大地测量法的基本原理需要在监测体稳定的情况下监测出多个不同的通视监测点，保持基准点不动的情况下，移动其他的监测点位，并通过分析观测点位当前坐标与初设坐标的差异确定其运行状态。

1.3地表倾斜测量法

该方法主要用于观测滑体表面变化的倾斜方向和倾斜角度，而当前在该方法中使用的仪器主要有美国Sinco盘式倾斜仪，量程为±30°，该方法主要用在监测倾斜较大的滑体当中，国内使用较多的是国产T字型的倾斜仪。

2.变形监测实际操作

使用高精度的全站仪对山体的平面位移进行监测，实践操作为：从GPS控制点提出A、B、C、D四个监测基准点，在点C处架设全站仪，在点D处架设条平台用以定向，采用极坐标法采集平面内的位移点的三维坐标数据，使用三维坐标变化量公式计算三维变化量进而推算平面位移量。公式为：△xi=Xi+1-Xi；△yi=Yi+1-Yi；△xi=Hi+1-Hi；△H=Hn-H1.

对山体进行深层位移监测需使用便携式手动测斜仪或滑动式测斜仪。如果使用手动测斜仪，为了可以获得完成的测斜仪观测报告，需要在测管的四周开展一系列的倾斜观测。

在滑动式测斜仪存在两组小滑轮，两者的距离为0.5m，测量时要将测头放在斜管的底部位置，并逐步向上提升感应缆绳，缆绳每上升0.5m需要记录一次数据，记作（A+），之后将测头取出并旋转180度，再将其放入斜管底部位置重复上述操作，此时测得数据记作（A-），有上述两组数据综合计算的本次观测值：[（A+）-（A-）]*0.025，山体的累积位移量（Di）为：（本次观测值）-（第一次观测值）+（上一深度累积量：Di+0.5），此方法是内部倾斜监测（表1所示）。

另一种方法是内部相对位移监测，如果山体滑坡出现变形，则滑体内部的两点之间的相对位置就会发生变化，因此可以使用仪器测量山体内两点之间的相对位移判断沉降。在滑坡变形范围以外寻找一个变形微小的基准点，另一点选择变形明显的位点，而对相对位移量的计算需采用多点位（图1所示）计算，测量出坡体沿孔轴线的位移变化。

3.变形监测数据分析

3.1监测数据预处理

滑坡监测信息的精度直接影响着对滑坡稳定性的预测是否准确有效，但是在工程现场往往存在降雨、地震及其他工程活动等因素对滑坡监测信息的真实性产生干扰，以此在确定报告之前需要对相关数据做预处理，包括剔除异常数据、插值处理、位移适量投影、平滑处理等[2]。

3.2监测数据分析

比较法是通过分析监测数据的变化规律，判断建筑物或者山体目前的状态是否对称和稳定，该方法通常有监测成果与理论成果相对照、监测值与技术警戒值相比较及监测物理量对比等，在工程实践中通常与作图法、回归分析法等共同使用，对得到的主要图形和特征值作出结论。

作图法是指根据数据分析的具体要求，绘出分布图、综合过程线、相关图及过程线图，通过图形直观地分析和了解山体位移变化量之间的规律（如图2所示），推测观测荷载因素对观测值的影响程度，判断数据书否存在异常。

特征值是指能够明显揭示出山体监测物理量变化规律特点的数值，而特征值统计法是借助特征值统计结果，对比监测物理量的变化规律是否合理，而且目前国内外在岩土工程中均使用特征值来监测山体变化规律、变化幅度及山体趋于稳定的时间，推测其变化最大的轴线方向及位置。

观测值影响因素分析法是指提前收集好开挖施工、空间效应、塌方、不良地质条件、地下水作用及预应力锚索加固等多种因素对即将观测数值的影响程度，并判断影响规律，通过综合分析提高对监测资料的认识和理解。

4.结束语

坡体隐患灾害防治工程现场的变形监测和分析工作需要时刻保持嚴谨的态度，在监测过程中需要时刻注意所采集数据是否存在异常，或是否与其他的可计量因素存在联系，并采用不同的分析方法综合处理，完成坡体隐患灾害防治工程变形监测的目标。

【参考文献】

[1]佘诗刚，林鹏.中国岩石工程若干进展与挑战[J].岩石力学与工程学报，2014，11（03）：433-457.

[2]彭欢，黄帮芝，杨永.滑坡监测技术方法研究[J].资源环境与工程，2012，12（01）：45-50.