地表變形測量技術在滑坡穩(wěn)定性監(jiān)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(zhì)災害問題，對于我國工程建設有著重要的影響。而滑坡穩(wěn)定性監(jiān)測可以有效對滑坡情況進行動態(tài)監(jiān)控，并且及時對災害程度進行評價和預測，為后續(xù)的防治提供有效指導。目前在滑坡穩(wěn)定性監(jiān)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(wěn)定性監(jiān)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(wěn)定性;應用

引言

現(xiàn)階段，我國工程建設規(guī)模逐漸擴大，極大地提高了人們的生活質(zhì)量和水平，但是與此同時也出現(xiàn)了一系列地質(zhì)災害問題，其中滑坡災害就是最嚴重的一項?；聻暮Φ男纬刹粌H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(jiān)測，通過對滑坡穩(wěn)定性進行動態(tài)監(jiān)測，掌握滑坡災害的全過程，以確保其處于可控狀態(tài)，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(fā)生順坡滑動的現(xiàn)象?；聻暮ψ鳛榈刭|(zhì)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(tài)平衡。通常情況下，滑坡災害根據(jù)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(zhì)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(zhì)災害，滑坡地質(zhì)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(qū)域水文地質(zhì)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(xiàn)了差異;第二，突發(fā)性特征。由于自然環(huán)境具有多變性特點，所以導致各個區(qū)域的地質(zhì)構造變化莫測，使得滑坡災害產(chǎn)生具有嚴重的突發(fā)性特征，控制和預防難度較大;第三，季節(jié)性特征。由于地質(zhì)條件和水文條件受到季節(jié)因素影響較大，所以導致滑坡災害具備了季節(jié)性特征，在一些雨水較多的季節(jié)，滑坡地質(zhì)災害發(fā)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(wěn)定性監(jiān)測中的應用研究

2.1常規(guī)大地測量法

常規(guī)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(guī)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(guī)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(jiān)測結果出現(xiàn)誤差。隨著社會的不斷發(fā)展，常規(guī)大地測量法得到了有效的改進，具體體現(xiàn)如下：第一，應用了高精度的測量儀器代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(tǒng)的光學水準儀，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)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(jiān)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(shù)據(jù)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(wěn)定性變形監(jiān)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(yōu)點，對目標表面的各監(jiān)測點能進行同步變形監(jiān)測，并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)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(wěn)定性監(jiān)測中的應用，文章接下來重點以GPS變形監(jiān)測法，結合工程實例，對其在滑坡穩(wěn)定性監(jiān)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(qū)地處滑坡體質(zhì)構造區(qū)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(jù)相關研究發(fā)現(xiàn)，該技校曾經(jīng)發(fā)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(xù)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(jiān)測，重點監(jiān)測區(qū)域包括技校區(qū)域福利區(qū)外滑坡體位移和地表位移變化，監(jiān)測過程中一旦出現(xiàn)危機，系統(tǒng)將立即報警，確保滑坡所造成的危害將至最低。在實際的監(jiān)測過程中，為了確保監(jiān)測精度符合規(guī)范標準，對點位誤差進行了如下規(guī)定，即點位誤差≤1mm。

3.2監(jiān)測內(nèi)容和設備

對于本次監(jiān)測，主要監(jiān)測內(nèi)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(jiān)測效果達到最佳，本次研究結合布網(wǎng)要求和工程實際情況，采取了有效的布網(wǎng)方式。對于本次監(jiān)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(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)處于最佳。在監(jiān)測過程中涉及到相關數(shù)據(jù)的處理，主要應用Locus processor軟件進行解算基線向量。為了確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性達到最佳，需要對每組數(shù)據(jù)進行平差處理和比較分析，以保證數(shù)據(jù)處于可控范圍之內(nèi)，同時由于數(shù)據(jù)監(jiān)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(nèi)。

3.3監(jiān)測區(qū)網(wǎng)的布設

在進行檢測區(qū)網(wǎng)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(jiān)測點，詳細布網(wǎng)情況如圖1所示。本次布設的監(jiān)測網(wǎng)包括GPS監(jiān)測網(wǎng)和常規(guī)監(jiān)測網(wǎng)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(qū)地表，采取鉆孔方式進行滑坡體分離處理，所以穩(wěn)定性有所提升，其余點為觀測點，分布在福利區(qū)附近。

3.4GPS監(jiān)測結果分析

根據(jù)GPS測量得到各水平位移監(jiān)測點的三維坐標和分析發(fā)現(xiàn)，地表垂直位移監(jiān)測結果為進一步了解此滑坡體對于向陽技校福利區(qū)地表造成的影響，還對福利區(qū)內(nèi)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(jiān)測網(wǎng)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(qū)地表垂直位移的全面監(jiān)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(jiān)測的基礎上，又利用精密水準測量對福利區(qū)10棟建筑物的各墻角的沉降量進行了監(jiān)測，監(jiān)測結果顯示均為出現(xiàn)異常，可見GPS變形監(jiān)測在滑坡穩(wěn)定性監(jiān)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(zhì)災害，要想對其進行有效的治理，首先必須要對其穩(wěn)定性進行監(jiān)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(fā)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(qū)采動地表移動變形監(jiān)測方法[J].礦山測量，2017，45（05）：1-4.