淺談地質(zhì)災害治理中邊坡移動(dòng)監測成果的整理及分析

　　一、概述

　　隨著(zhù)我國的持續發(fā)展，大量的基礎工程建設和礦產(chǎn)開(kāi)采所形成的露天邊坡、自然風(fēng)化和水蝕等因素所形成的需要進(jìn)行災害治理的邊坡正在逐年增加。這些邊坡由于受力的平衡狀態(tài)逐漸破壞，因而便產(chǎn)生了邊坡的不穩定，或者說(shuō)邊坡巖體移動(dòng)的問(wèn)題。如果對巖體的移動(dòng)不能很好的防治和，由此所形成的災害將會(huì )給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來(lái)嚴重威脅，或使用國民經(jīng)濟遭到重大損失。為了防止這類(lèi)地質(zhì)災害的發(fā)生，必須進(jìn)行以巖體移動(dòng)量、移動(dòng)速度為目的的邊坡移動(dòng)監測，依據邊坡移動(dòng)監測數據成果結合對巖體力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的調查，便取得巖體移動(dòng)的較全面的資料，從而可分析巖體移動(dòng)的規律，判定移動(dòng)巖體及所沿滑動(dòng)面的位置、形狀、大小及傾角等，以便對移動(dòng)的巖體采取防治措施。本文就如何合理地進(jìn)行邊坡移動(dòng)監測成果整理發(fā)表一點(diǎn)淺見(jiàn)。

　　二、地質(zhì)災害治理中的邊坡移動(dòng)監測的特點(diǎn)

　　由于觀(guān)測成果的整理方式與監測點(diǎn)的布設形式和觀(guān)測方法有著(zhù)密切的聯(lián)系，在分析整理邊坡移動(dòng)觀(guān)測成果之前必須了解邊坡移動(dòng)監測的方法和特點(diǎn)：邊坡巖體不穩定范圍的大小和形狀以及巖體移動(dòng)的方向通過(guò)實(shí)地調查和分析是可以判定的。實(shí)踐證明，邊坡巖體的移動(dòng)都是屬于剪切破壞性質(zhì)的。當巖體中存在抗剪強度較低的弱面，且此弱面與邊坡面大致一致時(shí)，則當弱面上部巖體的自重力和其它外部載荷所構成的下滑力超過(guò)沿弱面的抗滑能力時(shí)，上部的巖體就會(huì )沿弱面（邊坡暴露面）向下形成邊坡巖體移動(dòng)。由于邊坡巖體移動(dòng)方向的可預測性以及現代測繪儀器測距精度的提高，所以通常邊坡監測點(diǎn)均布設成線(xiàn)狀且與巖體移動(dòng)方向相同（如圖1所示），這樣邊坡巖體水平移動(dòng)量主要反映于沿視線(xiàn)方向的距離變化值，盡量減少測角誤差給巖體水平移動(dòng)監測數據帶來(lái)的影響，而對邊坡巖體的垂直移動(dòng)量監測精度不受影響。由于能夠形成地質(zhì)災害的巖體年均垂直移動(dòng)量＞15cm，且主要集中在某一時(shí)間段的巖體移動(dòng)活躍期內，所以巖體的垂直移動(dòng)量可采用光電測距高程法觀(guān)測。每條觀(guān)測線(xiàn)一般由控制點(diǎn)和監測點(diǎn)組成，在觀(guān)測線(xiàn)的每端（移動(dòng)范圍外）布設不少于兩個(gè)控制點(diǎn)。若難以找到穩定的區域埋設控制點(diǎn)，也可采用固定角法確定觀(guān)測線(xiàn)。

　　對于邊坡外圍的不穩定區域可布置一些分散測點(diǎn)。

　　

　　三、觀(guān)測成果的整理

　　每次觀(guān)測后都要進(jìn)行成果整理。成果整理包括邊坡移動(dòng)數據的計算和繪制邊坡移動(dòng)曲線(xiàn)圖兩部分。

　　1、計算部分。在計算之前，應先對外業(yè)觀(guān)測的原始記錄進(jìn)行仔細檢查。

　　對于移動(dòng)觀(guān)測控制點(diǎn)，應計算出平面坐標及高程。計算的結果應記入專(zhuān)門(mén)的表格中。對于觀(guān)測點(diǎn)，應計算各點(diǎn)的高程、各點(diǎn)間及各點(diǎn)至某一控制點(diǎn)間之水平距離等。計算各點(diǎn)間之水平距離時(shí)，應根據具體情況考慮各項改正。對觀(guān)測線(xiàn)的測點(diǎn)，還應進(jìn)行偏距改正。偏距改正的目的，就是求出相鄰測點(diǎn)間之水平距離在觀(guān)測線(xiàn)方向上的投影長(cháng)度。改正方法與傾斜改正類(lèi)同，只不過(guò)前者是在水平面內的改正，后者是在豎直面的改正，前者的偏距相當于后者的高差。各點(diǎn)的移動(dòng)值，根據初次觀(guān)測和各次重復觀(guān)測的成果計算。計算方法如下：

　　下沉值：W=H-H

　　H：初次觀(guān)測所得測點(diǎn)的高程

　　H：第m次重復觀(guān)測所得測點(diǎn)高程水平移動(dòng)值：U=√U+U

　　U：沿觀(guān)測線(xiàn)方向的水平移動(dòng)值

　　U：垂直觀(guān)測線(xiàn)方向的水平移動(dòng)值下沉速度：V=(W-W)/T

　　W：第m＋1次觀(guān)測的下沉值

　　W：第m次觀(guān)測的下沉值

　　T：兩次監測相隔天數

　　對分散測點(diǎn)，可根據極坐標法或角度交會(huì )法的觀(guān)測成果計算測點(diǎn)平面坐標，由重復觀(guān)測和初次觀(guān)測所得坐標值之差，即可求得測點(diǎn)水平移動(dòng)的線(xiàn)量值。通過(guò)向圖上展點(diǎn)也可以了解其移動(dòng)方向。也可以直接根據重復觀(guān)測與初次觀(guān)測的角度與距離測定值，計算其沿視線(xiàn)方向的縱向位移量和垂直視線(xiàn)方向的橫向位移量，并求出測點(diǎn)總的水平移動(dòng)值及移動(dòng)方向。計算成果列入下表：

　　

　　2、繪圖部分。為了從圖象上直觀(guān)地了解和分析測點(diǎn)在不同時(shí)間的移動(dòng)變化情況，以及各測點(diǎn)（觀(guān)測線(xiàn)上）之間移動(dòng)和變化的分布情況，應根據各測點(diǎn)移動(dòng)值的計算成果繪制成移動(dòng)曲線(xiàn)圖。對于觀(guān)測線(xiàn)上的測點(diǎn)，可在每次重復觀(guān)測后繪制一條下沉曲線(xiàn)及水平移動(dòng)曲線(xiàn)。為了便于觀(guān)察和比較，應將曲線(xiàn)圖繪在相應觀(guān)測線(xiàn)斷面圖的上方。在斷面圖的上方適當位置畫(huà)兩條水平線(xiàn)，作為繪制移動(dòng)曲線(xiàn)的橫坐標軸。在此軸上，用與斷面圖相同的比例尺，并于觀(guān)測線(xiàn)上原測點(diǎn)位置相對應地轉繪出各測點(diǎn)的位置，寫(xiě)上編號。然后在每一水平線(xiàn)的左側繪一豎直線(xiàn)，作為縱坐標軸，分別代表水平移動(dòng)值和下沉值（如圖2所示）。為了使圖形明顯，可將縱坐標軸的比例尺放大，根據具體情況可選用1：1、1：2或1：5的比例尺。對于分散測點(diǎn)可以繪制水平位移（下沉）~時(shí)間曲線(xiàn)圖。

　　四、觀(guān)測成果的分析研究

　　圖2是某觀(guān)測線(xiàn)根據垂直走向方向的觀(guān)測線(xiàn)的三次水平移動(dòng)觀(guān)測成果和三次下沉移動(dòng)觀(guān)測成果，繪制的水平移動(dòng)曲線(xiàn)和下沉曲線(xiàn)。由圖上可以明顯地看出，觀(guān)測線(xiàn)上各測點(diǎn)移動(dòng)量的大小和變形分布情況。跟據巖體性質(zhì)和經(jīng)驗數據在下沉曲線(xiàn)的兩端即可找到移動(dòng)邊界點(diǎn)，將各移動(dòng)邊界點(diǎn)投影到平面圖上即可圈定巖體移動(dòng)區域。在移動(dòng)比較活躍的區域可隨時(shí)增加一些分散的測點(diǎn)，通過(guò)移動(dòng)觀(guān)測，了解每個(gè)測點(diǎn)的移動(dòng)量隨時(shí)間變化的情況，進(jìn)行綜合分析。

　　通過(guò)對很多測點(diǎn)移動(dòng)值大小及方向的分布情況分析，可以了解巖體移動(dòng)的趨勢。根據各測點(diǎn)的水平移動(dòng)值與下沉值，可求出測點(diǎn)移動(dòng)總向量的傾角。由測點(diǎn)移動(dòng)的傾角及傾向，可判斷可能產(chǎn)生滑坡的空間位置。一旦發(fā)生移動(dòng)曲線(xiàn)突變，進(jìn)入巖體臨滑突變階段，就可及時(shí)向有關(guān)部門(mén)通報相關(guān)的準確數據和信息。

　　

　　五、結束語(yǔ)

　　為防止巖體崩落和滑坡等地質(zhì)災害的發(fā)生，監測和治理工作是必不可少的，而測繪部門(mén)的監測成果是至關(guān)重要的也是最基礎的。所以如何提供科學(xué)直觀(guān)的監測資料也是我們測繪工作者值得關(guān)注和探討的問(wèn)題。

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