淺析公路滑坡體的監(jiān)測(cè)與探測(cè)方法

鄧偉明

摘? ? 要：近年來(lái)，公路網(wǎng)建設(shè)的已經(jīng)進(jìn)入高潮時(shí)期。公路造價(jià)增長(zhǎng)了近百倍。公路坡體一旦發(fā)生崩落、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害后，將引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在眾多公路地質(zhì)災(zāi)害中滑坡是主要的公路病害之一，它分布廣泛，而且危害巨大。滑動(dòng)過(guò)程可以延續(xù)幾年或幾十年，常使交通中斷，影響公路的正常使用。因此，開(kāi)展公路滑坡體的監(jiān)測(cè)和探測(cè)研究是十分必要的，意義重大。本文在論述滑坡的形成機(jī)理以及各種探測(cè)方法的原理基礎(chǔ)上，開(kāi)展了公路滑坡體形態(tài)的監(jiān)測(cè)和探測(cè)方法的技術(shù)研究，說(shuō)明了公路滑坡監(jiān)測(cè)探測(cè)方法結(jié)合運(yùn)用的創(chuàng)新性，為各種探測(cè)方法定位公路滑坡體的研究指出了新方向。

關(guān)鍵詞：公路滑坡體;監(jiān)測(cè);探測(cè);地質(zhì)災(zāi)害

1? ?引言

滑坡是指由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水流沖刷、人工切坡等多因素的影響，致使部分或全部土體或巖石在重力作用下，沿著地層軟弱面滑動(dòng)或部分變形的不良地質(zhì)現(xiàn)象[1]。滑坡是目前面臨的最廣泛、受害最重和時(shí)間最長(zhǎng)的地質(zhì)災(zāi)害之一。隨著人類活動(dòng)空間范圍的逐漸擴(kuò)展、以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件為支撐的工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境擾動(dòng)程度的不斷加大，滑坡災(zāi)害越來(lái)越頻繁。嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害不僅給當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)造成極大損失，也嚴(yán)重影響基礎(chǔ)設(shè)施的安全運(yùn)營(yíng) [2]。因此，開(kāi)展對(duì)公路滑坡體的研究迫在眉睫。開(kāi)展公路滑坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與探測(cè)技術(shù)方法研究，定位滑坡體形態(tài)，了解滑坡發(fā)生的機(jī)理，發(fā)生條件以及滑坡的規(guī)模，意義重大。在深入研究滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理和危害的前提下，本文積極探索定位公路滑坡體形態(tài)的探測(cè)方法和工作模式，為進(jìn)一步圈定滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)域和災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域提供了可靠依據(jù)。目前，折射地震法、地質(zhì)雷達(dá)法、電阻率法，電磁法等都被用來(lái)對(duì)滑坡體進(jìn)行勘探、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)。但是，各種探測(cè)方法的應(yīng)用還只是處于不十分完善的探索性的階段，將各種方法結(jié)合用來(lái)研究滑坡體的情況不多。因此，有必要對(duì)滑坡體的形成機(jī)理，探測(cè)方法的原理進(jìn)行深入論述，從而能更好的運(yùn)用有效的探測(cè)方法定位滑坡體的形態(tài)，為防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。

2? ?討論

隨著社會(huì)的發(fā)展，滑坡災(zāi)害已直接妨礙了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，已涉及很多生產(chǎn)領(lǐng)域。滑坡問(wèn)題已引起更多的重視。因此，本文開(kāi)展了滑坡災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與探測(cè)研究。

2.1? 公路滑坡體監(jiān)測(cè)探測(cè)的目的

公路滑坡監(jiān)測(cè)探測(cè)的主要目的是了解和掌握滑坡體的演變過(guò)程，及時(shí)捕捉滑坡災(zāi)害的特征信息，為滑坡的正確分析評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及治理提供可靠資料和科學(xué)依據(jù)。探測(cè)結(jié)果也是檢驗(yàn)滑坡分析評(píng)價(jià)結(jié)果及滑坡治理工程效果的依據(jù)。探測(cè)既是滑坡調(diào)查、研究和防治工程的重要組成部分，又是滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息獲取的一種有效手段，通過(guò)探測(cè)可掌握滑坡的變形特征及規(guī)律，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)滑坡體的邊界條件、規(guī)模、滑動(dòng)方向、失穩(wěn)方式、發(fā)生時(shí)間及危害性，及時(shí)采取防災(zāi)措施，盡量避免和減輕災(zāi)害損失。

2.2? 公路滑坡的概念及探測(cè)內(nèi)容

公路滑坡是指組成斜坡的部分巖體，在一定的地層結(jié)構(gòu)、巖性、水文地質(zhì)條件下，由于河流沖刷、地下水活動(dòng)、氣候變化、人工砌坡、地震活動(dòng)等因素的影響，破壞了巖土體的力學(xué)平衡條件，使山坡上的不穩(wěn)定土體（巖體）在重力作用下，向下滑動(dòng)的不良地質(zhì)現(xiàn)象[3]。滑坡勘查的目的是為該滑坡災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和綜合防治論證提供地質(zhì)依據(jù)。公路滑坡勘查一般包括調(diào)繪、勘探、野外測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)分析等內(nèi)容。

2.3? 公路滑坡的組成要素

在一般情況下，我們必須盡可能地觀察和研究公路滑坡體要素有助于確定滑坡的性質(zhì)及發(fā)展?fàn)顩r。滑坡具有許多要素，如滑坡體、滑坡床、滑動(dòng)面、滑坡壁、滑坡湖、滑坡臺(tái)階、滑坡舌，主滑線等。

2.4? 公路滑坡成因

滑坡的形成是相當(dāng)復(fù)雜的，總的來(lái)說(shuō)分為內(nèi)在（地質(zhì)）因素及外在（非地質(zhì)）因素，前者是滑坡發(fā)生的地質(zhì)基礎(chǔ)或物質(zhì)基礎(chǔ)條件，后者則為滑坡的發(fā)生提供了外動(dòng)力因素或觸發(fā)條件。內(nèi)在（地質(zhì)）因素包括邊坡巖體的機(jī)構(gòu)特性、巖體介質(zhì)結(jié)構(gòu)特性、地下水狀態(tài)或水文地質(zhì)條件及地應(yīng)力等;外在（非地質(zhì)）因素包括大氣降雨、沖刷、風(fēng)化作用、物理化學(xué)作用、爆破震動(dòng)及人類工程活動(dòng)等。引起滑坡還有很多其它因素，如冰凍，干裂等等。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出的是，滑坡形成的條件及影響因素是非常復(fù)雜的，絕非是單因素影響的結(jié)果。

2.5? 公路滑坡產(chǎn)生的機(jī)理

滑坡產(chǎn)生的機(jī)理是指斜坡上所有點(diǎn)變形和變位的連續(xù)交替，由此而實(shí)現(xiàn)滑坡及其位移的發(fā)生，并導(dǎo)致最終結(jié)果，即斜坡達(dá)到新的平衡狀態(tài)[3]。

2.6? 公路滑坡體監(jiān)測(cè)原理與方法

滑坡最明顯的特征是運(yùn)動(dòng)，需要監(jiān)測(cè)的是滑動(dòng)及其特征（包括大小和速率）和滑動(dòng)時(shí)地面動(dòng)態(tài)與變形，因此，公路滑坡的地表變形在滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中占據(jù)了重要的地位。目前，監(jiān)測(cè)方法主要有：傳統(tǒng)大地測(cè)量法、GPS法等。

2.6.1? 傳統(tǒng)的大地測(cè)量法

傳統(tǒng)的大地測(cè)量方法投入快、精度高、監(jiān)測(cè)范圍大、直觀、安全，可直接確定滑坡位移方向及變形速率。大地測(cè)量法監(jiān)測(cè)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的基本原理是：從滑坡體外的穩(wěn)定體上設(shè)立一系列基準(zhǔn)點(diǎn)通視滑體內(nèi)各條塊的各個(gè)部位上設(shè)立固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以基準(zhǔn)點(diǎn)為不動(dòng)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，通過(guò)觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)同初始坐標(biāo)的差異來(lái)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 精密大地測(cè)量技術(shù)是目前廣泛使用的最有效的外觀方法，可適應(yīng)于公路滑坡的不同變形階段的位移監(jiān)測(cè)。

2.6.2? GPS監(jiān)測(cè)法

目前，GPS已廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量。實(shí)踐證明，GPS對(duì)人類活動(dòng)影響極大，應(yīng)用價(jià)值極高。特別是用于精密定位的測(cè)地型GPS接收機(jī)的出現(xiàn)，為滑坡變形監(jiān)測(cè)也提供了一種新的監(jiān)測(cè)手段。采用的定位技術(shù)主要有：①偽距法定位②載波相位定位 ③GPS相對(duì)定位。GPS相對(duì)定位技術(shù)主要應(yīng)用在測(cè)量上，它是將兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別安置在基線兩端，同步觀測(cè)一組相同的GPS衛(wèi)星，來(lái)確定基線端點(diǎn)的相對(duì)位置。GPS相對(duì)定位常用于大地測(cè)量、工程控制測(cè)量和變形監(jiān)測(cè)等方面。定位技術(shù)為偽距法定位：就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間[Δt]乘以光速c所得出的量測(cè)距離[ρ']。如下式

[ρ']=[Δt]·c

2.7? 公路滑坡體探測(cè)方法

應(yīng)當(dāng)在公路滑坡勘察中布置監(jiān)測(cè)，以便同地表位移監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)和勘探等資料校核。內(nèi)部變形觀測(cè)的方法很多，主要有：物探法、內(nèi)部?jī)A滑監(jiān)測(cè)、內(nèi)部相對(duì)位移監(jiān)測(cè)、支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等。應(yīng)充分發(fā)揮勘探工作的綜合效益。在公路滑坡體勘探過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)所了解的條件和問(wèn)題的變化，及時(shí)修改原來(lái)的布置方案，圓滿地完成勘探任務(wù)。

3? 結(jié)論

本文概述公路滑坡體的相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論及探測(cè)方法的原理，研究了滑坡的形成機(jī)理和機(jī)制，驗(yàn)證滑坡體形態(tài)定位所使用探測(cè)方法的合理性、有效性和實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上，以資料為依據(jù)，詳細(xì)分析公路滑坡的成因機(jī)理、滑坡探測(cè)的各種原理及方法，總結(jié)歸納出探測(cè)滑坡體形態(tài)的空間定位工作模式，為實(shí)際工程中的滑坡探測(cè)工作提供可行的實(shí)施方案，初步形成了定位滑坡體形態(tài)的探測(cè)技術(shù)的新思路。

在今后對(duì)公路滑坡體進(jìn)行勘察探測(cè)以前，首先要了解滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理、發(fā)育條件、滑坡的特征等，從而為有效地開(kāi)展公路滑坡地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、勘探提供科學(xué)依據(jù)。進(jìn)一步加強(qiáng)邊坡滑坡治理的監(jiān)測(cè)工作，在公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，建議采取多種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)與探測(cè)工作，以便于提高控制精度。

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