高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法研究

摘 要：能夠?qū)吰路€(wěn)定性產(chǎn)生影響的有多個(gè)因素，其中高陡邊坡一旦失去穩(wěn)定性很有可能造成極為嚴(yán)重的后果，故需要對其相關(guān)變化以及產(chǎn)生這一變化的原因加以分析，并且探究邊坡失穩(wěn)發(fā)生的概率、出現(xiàn)的時(shí)間以及相應(yīng)的位置，文章結(jié)合高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控預(yù)防的有關(guān)問題進(jìn)行了探究，并分析相關(guān)控制手段所具有的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高陡邊坡；穩(wěn)定性；監(jiān)控；解析

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

1 引言

對高陡邊坡進(jìn)行控制措施研究，具體檢測的內(nèi)容如下：（1）對邊坡巖土的表面以及地下出現(xiàn)的二維或者是三位位移、傾斜的變化進(jìn)行監(jiān)控測試；（2）檢測相關(guān)特征參數(shù)的具體數(shù)值，包括應(yīng)力、應(yīng)變以及地聲等；（3）對地震、當(dāng)?shù)亟邓?、氣候變化溫度以及地表和地下水水質(zhì)和水溫進(jìn)行檢測，同時(shí)監(jiān)控測試由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響[1]。

2 監(jiān)測方法分析

（1）宏觀地質(zhì)觀測法。所謂宏觀地質(zhì)觀測的實(shí)質(zhì)就是借助較為常見的地質(zhì)調(diào)查的方式針對坍塌以及滑坡等現(xiàn)象和相應(yīng)的發(fā)展變化趨勢加以檢測、分析，從而盡可能做到科學(xué)預(yù)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(dòng)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(shí)能夠準(zhǔn)確預(yù)測坍塌和滑坡的情況。雖然如今的檢測技術(shù)相對發(fā)達(dá)，同時(shí)觀測儀器設(shè)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(shí)際上就是在相應(yīng)的斜坡變形提盒建筑物的縫隙之間標(biāo)記相應(yīng)的建議觀測標(biāo)志，通過使用長度量具對裂縫隨時(shí)間的產(chǎn)生的變化加以檢測，從而找出二者之間的關(guān)系。采用的主要方法和內(nèi)容包括：1）設(shè)置相應(yīng)的騎縫式觀測樁，對裂縫巖土體出現(xiàn)的相對位移改變加以監(jiān)測。2）在相關(guān)建筑物裂縫上進(jìn)行標(biāo)記，設(shè)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(guān)巖石縫中進(jìn)行標(biāo)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(jìn)行測量，同時(shí)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(shí)精確度不高，需要提供大量的勞動(dòng)力作為支撐，存在的優(yōu)點(diǎn)在于操作比較簡單，同時(shí)具有一定的直觀性，具有相對可靠的經(jīng)檢測數(shù)據(jù)，能夠在交通運(yùn)輸相對封閉，經(jīng)濟(jì)水平較低的山區(qū)進(jìn)行推廣。及時(shí)已經(jīng)有精密儀器可以作為監(jiān)測手段依然需要相應(yīng)的簡單檢測方法，從而實(shí)現(xiàn)對結(jié)果的核對，保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）設(shè)站觀測法。此種方法的實(shí)施是在進(jìn)行了斜坡地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查以及預(yù)防的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，對存在嚴(yán)重危害的邊坡和滑坡地區(qū)進(jìn)行線形或者是網(wǎng)格狀觀測站點(diǎn)的設(shè)立，并且對相關(guān)變形影響不到的地區(qū)進(jìn)行固定檢測站的設(shè)置，借助多種儀器包括經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀以及攝影儀器等對變形區(qū)范圍內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變化進(jìn)行檢測，想要進(jìn)行斜坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和觀測，最為有效的方式是建立相應(yīng)的站點(diǎn)對其加以觀測。

1）大地測量法：采用這一方式進(jìn)行檢測有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)π逼伦冃萎a(chǎn)生的影響范圍以及具體位移情況進(jìn)行檢測，并且由于測量的量程比較靈活，能夠?qū)π逼伦冃蔚恼w過程加以檢測，對各個(gè)階段斜坡的具體形態(tài)加以掌握，保證了斜坡的穩(wěn)定性評價(jià)的準(zhǔn)確。

相比于其他檢測方法，大地檢測技術(shù)相對成熟，并且具有較高的精確度，應(yīng)用范圍廣，準(zhǔn)確性高，能夠較為靈活地設(shè)置站點(diǎn)。并且在相應(yīng)的斜坡監(jiān)測中占據(jù)了主導(dǎo)地位，雖然這一監(jiān)測方式也存在一定的缺點(diǎn)，會(huì)受到監(jiān)測地地形以及氣候條件的影響，并且需要較長的監(jiān)測周期，但是整體上具有優(yōu)勢性。

2）全球定位系統(tǒng)（GPS）測量法：這一技術(shù)的實(shí)施原理是借助GPS衛(wèi)星所發(fā)射的定為信號，通過空間后方交會(huì)加以測量，從而對地面的目標(biāo)測定點(diǎn)的三維坐標(biāo)加以確定。采用這一方法實(shí)施監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)在于受到地理?xiàng)l件的限制少，不會(huì)受到不同天氣環(huán)境的影響，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)測；并且能夠?qū)ο鄳?yīng)的三維目標(biāo)加以測定，針對動(dòng)態(tài)的觀測點(diǎn)，能夠?qū)ζ渌俣燃右员O(jiān)測，具有相對較高的觀測精度，這一方法在地形復(fù)雜，建筑物相對較多，并且可視條件差的三維位移點(diǎn)監(jiān)測方面具有優(yōu)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(gè)不同位置安置相應(yīng)的近景攝影儀，并且使滑坡區(qū)觀測點(diǎn)可以形成相應(yīng)的攝影構(gòu)成立體相片，借助立體坐標(biāo)儀觀測相應(yīng)的三維坐標(biāo)，進(jìn)行對比，從而得到斜坡巖土的相關(guān)變形位移資料。就其測試精確度來講，采用近景測量能夠?qū)崿F(xiàn)在崩滑體速度產(chǎn)生變化時(shí)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(guān)滑坡地表產(chǎn)生快速位移變化時(shí)會(huì)進(jìn)行監(jiān)測。這種監(jiān)測方法同樣存在不足，難以適應(yīng)所有地形，操作復(fù)雜，對相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)要求相對較高，故并沒有廣泛應(yīng)用在崩塌和滑坡位移的監(jiān)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(yīng)力應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變以及地聲變化等。

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

2）電子儀表觀測法：此種檢測方法時(shí)將相應(yīng)的感應(yīng)器在邊坡變形的位置加以埋設(shè)，從而借助電子感應(yīng)儀表獲取相應(yīng)的感應(yīng)信號，對其變化加以觀測。使用的技術(shù)相對先進(jìn)，同時(shí)具有較為豐富的觀測方法，儀表的靈敏度和準(zhǔn)去性也相對較高，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀測，能夠在斜坡變形的短時(shí)期和中期進(jìn)行監(jiān)測。

（5）自動(dòng)遙測法。此種方法可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸，這一測試方法的自動(dòng)化程度程度相對較高，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)全天觀察，相對省時(shí)也較為安全可靠，同時(shí)這一觀測方法也是今后研發(fā)的重點(diǎn)。此種測試方法存在一定的缺陷，傳感器質(zhì)量難以滿足要求，儀器在長期運(yùn)行過程中難以保持良好的穩(wěn)定性，存在運(yùn)行故障問題，當(dāng)環(huán)境條件較差，比如遇到雨、風(fēng)、雷電等不良天氣時(shí)，遙測數(shù)據(jù)有可能出現(xiàn)波動(dòng)甚至中斷。

（6）聲發(fā)射/微震監(jiān)測。聲發(fā)射、微震監(jiān)測技術(shù)是可以應(yīng)用在高海拔相對寒冷地區(qū)的災(zāi)害監(jiān)測方法，最近幾年其發(fā)展速度相對較快，在上世紀(jì)60年代后期，聲發(fā)射技術(shù)就在環(huán)境相對惡劣的高海波露天得到應(yīng)用，能夠用以監(jiān)測高海拔陡邊坡巖體的穩(wěn)定性，經(jīng)過長期運(yùn)用發(fā)現(xiàn)，這一經(jīng)檢測工具十分有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐帥，李元輝，安龍，楊宇江. 地下開采擾動(dòng)下高陡邊坡穩(wěn)定性研究[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，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(jiān)測。