變形監測技術在野貓面滑坡中的應用與分析

楊 紅，陳向陽，曾凡清

(長江三峽勘測研究院有限公司(武漢)，湖北武漢430074)

變形監測技術在野貓面滑坡中的應用與分析

楊 紅，陳向陽，曾凡清

(長江三峽勘測研究院有限公司(武漢)，湖北武漢430074)

將現代先進測量技術應用于野貓面滑坡，實施地表、地下變形監測，對滑坡進行預警分析，以保證三峽大壩的安全。

野貓面滑坡;變形監測;三峽工程;大壩安全應用

一、前 言

野貓面滑坡體位于湖北省秭歸縣境內，長江西陵峽之牛肝馬肺峽至空嶺灘間峽谷北岸，下距三峽工程壩址17 km，屬三峽工程水庫近壩庫岸滑坡。滑坡體總體地形為:前緣較陡，中部較緩，后部比中部稍陡的斜坡地形。滑坡體地處鄂西暴雨區，滑坡體地質歷史時期發生過滑動。對滑坡實施變形監測和預警，能保證三峽大壩的安全，意義重大。現以2011年度為例，對野貓面滑坡變形監測進行分析。

二、監測技術應用

野貓面滑坡變形監測分為地表監測和地下監測。地表監測由水平位移監測、垂直位移監測構成，能直觀地反映地表變形情況，特別是與滑坡方向垂直的視準線水平位移監測，是滑坡水平位移監測非常有效的方法，垂直位移監測以二等水準實施。地下監測有鉆孔測斜儀監測、地下滲壓計監測，鉆孔測斜儀監測可以查清滑坡的關鍵部位——滑帶的變形趨勢，滲壓計監測可以監測滑坡體內水位的變化情況。

1.水平位移監測基準網

野貓面滑坡監測水平位移監測網點由TN01、TN02、TN03、TN04-1、TN05、TN06-1、TN07、TN08、TN09 9個點組成。監測網的網形布置如圖1所示。對監測網的每年觀測進行兩次，采用測量機器人Lecia TCA2003自動測量，達到二等邊角網的精度要求。

2.水平位移觀測

水平位移觀測分別采用視準線和后方交會兩種方法進行，水平位移監測點位布置如圖2所示。

圖1 野貓面滑坡變形監測布設示意圖

視準線監測布設3條位移觀測線:A線由TN06-1、TN07作為其工作基點，觀測點包括TN06、AL01、AL02;B線由TN04-1、TN05作為其工作基點，觀測點包括AL03、AL04、AL05;C線由TN08、TN09作為其工作基點，觀測點包括AL16、AL17。

受地形影響，需在滑坡體內埋設4個水平位移監測點，采用交會法觀測，點名為 TP06、TP07、TP08、TP09。

3.垂直位移觀測

滑坡體內的垂直位移觀測點與水平位移觀測點采用平高共點的形式布設，共計15個監測點，其布置情況如圖1所示。垂直位移監測采用常規幾何水準方法進行，以工作基點LS05起測，經滑坡區域各監測點，至工作基點LS07組成附合水準路線，以二等水準測量的要求進行。

4.伸縮儀監測

野貓面平硐伸縮儀布置在滑坡體平硐內，伸縮儀穿過滑動面兩側，一側為滑動面，一側為基巖。觀測采用 SS-4型絲式伸縮儀，儀器標稱精度為±0.1 mm，自動觀測數據。

5.地下水變化滲壓計監測

為掌握滑坡體地下水位動態變化特征，在滑坡體上鉆孔安裝(IP01)地下水位監測儀(GK-4500S滲壓計)，孔深105 m。

6.鉆孔測斜儀監測

滑坡體深層位移監測采用在鉆孔內埋設安裝測斜管，在滑坡體上2個110 mm的勘探鉆孔內(如圖1所示)布設IN01和IN02。測斜管槽埋設方位A+方向與滑坡方向一致，B+方向與滑坡方向垂直。

采用CX-06A型鉆孔測斜儀進行觀測，按要求觀測滑坡體不同深度的水平位移。

7.監測周期

按雨季每個月兩次、其他月份每個月一次的觀測周期進行監測，實時掌握滑坡變形情況。

三、變形監測分析

野貓面滑坡變形監測自建立以來，較好地監測了野貓面滑坡在三峽水庫不同漲消期的變化特征，為充分了解滑坡體的穩定性及變形變化趨勢提供了有力依據。水庫水位的變化將會對滑坡體的穩定性產生影響，監測資料基本上反映了庫水位的變化對滑坡體穩定性的影響。

1.精度分析與統計

2011年水平位移監測網點位中誤差、垂直位移監測網高程中誤差分別見表1、表2。從統計表中可以看出:水平位移監測的點位中誤差均小于設計要求的±5mm的限差，垂直位移監測的高程中誤差也小于設計要求的±5 mm的限差，均滿足規范及設計要求。

表1 水平位移監測網點位中誤差統計表 mm

表2 垂直位移監測網高程中誤差統計表 mm

2.表層水平位移監測點分析

(1)各監測點水平位移與分析

統計2011年各監測點水平位移量，結合庫水位變化，繪制各監測點監測成果與庫水位對比關系如圖2～圖4所示。

圖2 視準線A/C線累計位移量與庫水位對比圖

根據統計數據來看，2011年視準線各監測點的累計位移量有微小的增大，但基本上在較小的區域范圍內，年位移量與上年度比較有所減小，視準線各監測點的過程曲線呈平緩態勢。

圖3 視準線B線累計位移量與庫水位對比圖

圖4 后方交會各監測點累計合位移量與庫水位對比圖

由于交會監測點布設在滑坡體的前緣，變化相對較為明顯，說明滑坡體尤其是滑坡體前緣仍存在一定的變形。同時各點的累計位移量在一定程度上也受庫水位的影響，但位移量的變化在很小的范圍內，表明滑坡體暫時處于基本穩定狀態，有待繼續進行后續的監測工作。

(2)表層水平位移主滑方向位移變形分析

野貓面滑坡主滑方向約為210°，參照滑坡主滑方向，列出位移矢量統計，所繪制的矢量圖如圖4所示。

通過對統計數據和位移矢量圖的分析可知，位移量較大的點是TP07和TP09，此兩點位于滑坡的中部脊梁和下緣靠近長江位置，位于滑坡上部的點的位移量明顯小于滑坡中下部的點的位移量，位移量較大的點集中在滑坡的中下部，符合滑坡的變形規律;除TP07和TP09兩點外，其他監測點的點位移量較小，2011年滑坡水平方向未出現明顯變形。

圖5 各監測點本年度主滑方向年位移量矢量圖

3.垂直位移監測

統計2011年1—12月各測點的垂直位移累計量，見表3。垂直位移各監測點累計位移量與庫水位的對比如圖6所示。結合滑坡情況，繪制出監測點垂直位移年位移量示意圖，如圖7所示。

表3 各監測點垂直位移年位移量統計表 mm

圖6 垂直位移各監測點累計位移量與庫水位對比圖

圖7 各監測點垂直位移年位移量示意圖

從上述圖表統計數據可以歸納出野貓面滑坡各監測點的垂直位移變化情況。位移量較大的點集中在滑坡前緣，滑坡其余監測點年位移量均較小。2011年統計數據表明，滑坡體各監測點仍有一定的下沉，但下沉量較小，變化速率有所減緩，位移量過程曲線也較平緩，該滑坡體暫時呈基本穩定狀態，但應繼續對滑坡體進行監測，以便掌握該滑坡體的變形規律。

4.深層位移、鉆孔水位監測

(1)平硐伸縮儀觀測

ID01、ID02線位于基巖中，ID01-1線穿過滑帶，另一端位于滑坡體中。經過整理2011年年度資料，最大變化量為0.8 mm，其余沒有變化。可以看出，2011年平硐伸縮儀各監測點無明顯變形特征。

(2)地下水監測

受地表降水或其他地下水補給等影響，鉆孔中地下水位抬高，滑坡體水位變化主要受庫水位和地表降水的影響，經過對比分析，地下水位的變形與庫水位變化無明顯的聯動關系，無異常情況。

(3)測斜儀監測

2011年測斜管觀測數據主滑方向(A+方向)見不同高程位移分布圖(如圖8、圖9所示)，其豎向分布呈現出從地表至地表以下位移量呈逐步遞減的一般變形規律。由于各條豎向分布曲線比較均勻光滑，說明該觀測部位無明顯位錯情況發生。

圖8 IN01測斜管A+方向不同深部位移分布圖

圖9 IN02測斜管A+方向不同深部位移分布圖

四、結 論

本文通過對野貓面滑坡變形監測結果的分析，得出以下結論:

1)野貓面滑坡體水平位移監測點整體變化不大，且方向性沒有一定的規律，說明滑坡體局部有一定的變形，但滑坡整體水平方向位移未出現明顯變形。各監測點的水平位移與庫水位變化關系不顯著，庫區水位的變化對野貓面滑坡體未產生明顯的影響。

2)野貓面滑坡體各監測點垂直位移有微量變形，各監測點垂直位移量變化較小，位移量過程曲線平緩，變形速率有所減緩，說明滑坡體在垂直方向未出現較明顯的變形。

3)平硐伸縮儀各監測點無明顯變形特征，過程曲線近乎于直線形狀。鉆孔地下水位變化無異常情況。鉆孔測斜儀的豎向分布呈現出從地表至地表以下位移量呈逐步遞減的一般變形規律。由于各條豎向分布曲線比較均勻光滑，無明顯位錯情況發生，表明滑坡深部未出現明顯的變形。

滑坡體各項監測數據表明，2011年野貓面滑坡體整體無明顯位移性變化，處于基本穩定狀態;滑坡體局部監測點在庫水位上升及消落期有微量的變化，但方向性沒有統一的規律，滑坡體目前處于基本穩定狀態，后續的變化有待進行進一步的監測工作。

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Application and Analysis of Deformation Monitoring Technology in the Yemaomian Landslide

YANG Hong，CHEN Xiangyang，ZENG Fanqing

0494-0911(2012)06-0054-04

P217

B

2012-03-29

楊 紅(1966—)，男，土家族，湖南慈利人，碩士，高級工程師，主要研究方向為測繪工程、變形監測。