朱国祥，周宏磊，陈国华，刘衡秋

（北京市勘察设计研究院有限公司，北京 100038）

0 前言

滑坡、崩塌的发生通常经历从缓慢变化到加速变化的过程，在这个变化过程中早期发现、早期治理，可以避免不必要的损失，滑坡、崩塌的地面监测为早期发现提供可靠的依据。我国山区有相当部分村镇遭受滑坡、崩塌的威胁，仅靠专业监测单位来监测滑坡、崩塌的发展趋势，从人力、物力上难以保证。因此依靠村镇中文化水平不高，通过简单培训就能承担监测数据的采集和管理工作的人员就显得尤为重要。

通常滑坡、崩塌的地面监测时间较长，数据量较大，需要采用计算机管理。目前国内有关滑坡、崩塌等地质灾害的信息管理系统通常较复杂，不利于村镇级技术人员的使用，因此研制一套适合于村镇级技术人员的数据采集和管理系统就显得十分必要。

本文主要介绍一套滑坡和崩塌地面监测数据的采集和管理程序的功能、主要组成部分和特点，并以监测实例介绍该程序的使用方法。该程序操作简单，与其他常用软件兼容性较好，是滑坡、崩塌监测数据分析和管理的有效工具。

1 程序主要功能

1.1 输入

（1）逐个录入数据：将每天监测到的数据及时保存到计算机中；

（2）批量数据录入：将以EXCEL格式建立的数据文件调入本程序中，可任选需要调入的数据列，实现数据的批量录入，便于与常用的数据文件兼容。

1.2 数据管理

（1）以滑坡体为单元，将针对该滑坡的各种监测数据保存在该滑坡名下；

（2）实现数据的查询、编辑等功能；

（3）数据输入后以图形方式实时显示；

（4）监测点基本属性集中管理，可后续添加；（5）数据的备份、数据维护；

（6）通过设置预警值，对滑坡、崩塌发展趋势进行预报。

1.3 数据的输出

（1）以Excel文件格式输出，将各类监测数据分类或全部保存到Excel格式文件中；

（2）以CAD图形格式输出，同一图中可同时输出多条曲线，也可将不同类别的曲线叠加到同一图中，以便于分析；

（3）以Word文件格式输出，包括监测点属性资料，监测数据报表；

（4）以txt文件格式输出，将各类监测数据分类或全部保存到txt格式文件中。

2 程序运行环境及主要特点

2.1 程序研制平台及运行环境

本程序开发语言为Visual C++2005，代码总计约3万行，使用环境要求不高，目前一般的计算机都可以很好地运行，软硬件基本要求见表1。

2.2 程序的主要特点

（1）数据录入后以图形方式实时显示

如图1为数据录入界面，其右侧为图形显示区，当左边表格中数据发生变化后，可通过“刷新曲线图”按钮随时得到变化后的曲线。在图形显示区单击鼠标右键，可对图形进行保存、全屏显示、开窗放大和复制到剪贴板等操作。

表1 程序运行环境配置

图1 数据录入界面

（2）随时了解不同时间段监测数据变化速率

在图形显示区显示的曲线上从左到右任意点击2次，弹出曲线的变化斜率（图2），根据曲线斜率的变化可了解监测数据的变化速率。

图2 监测值变化速率查询界面

（3）自动计算各监测点监测时刻发生的位移量和位移方位角

对地表和深部位移监测一般得到的是两个垂直方向的方向位移，在分析中需要了解滑坡的合成位移及滑动方向。

滑坡、崩塌体监测点合成位移量S按下式计算

位移方位角按图3中的4种情况计算：

图3 位移方位角计算情形

当ΔX和ΔY均为正时，变形方位角为（β+α）mod（360）

当ΔX为正、ΔY为负时，变形方位角为（β+360°-α）mod（360）

当ΔX和ΔY均为负时，变形方位角为（β+180°+α）mod（360）

当ΔX为负、ΔY为正时，变形方位角为（β+180°-α）mod（360）

β——ΔX正方向的方位角。

（4）可对多项监测数据集中管理

本程序可将地表变形监测数据、深部变形监测数据、地下水位动态、降雨量变化资料、裂缝监测数据、沉降量监测数据统一管理，便于对各类监测数据间的相互关系进行分析。

（5）数据输出灵活多样

为便于与其它常用软件兼容，本程序输出采用多种方案，可将各类监测数据或图件保存为xls、txt、doc和dwg格式文件。

3 监测数据采集实例与分析

3.1 滑坡体概况

北京市某山区边坡因修路开挖坡体引起滑坡，滑坡所在地层岩性主要为寒武纪页岩，受强烈的构造运动影响，岩体十分破碎。坡体开挖后形成的上下二级边坡中出现多条裂缝，其中上级边坡后缘裂缝逐渐发展成连续分布，裂缝最宽达0.6m。

3.2 监测点的布置

为查明该滑坡体的特征，分析该滑坡的稳定性和发展趋势，为边坡加固提供设计参数，本次在滑坡体上设置了5个深部位移监测孔，15个地表位移监测点，对滑坡体的变形特征进行监测。图4为监测点分布图，其中深部位移监测孔大致沿滑坡主滑方向布置，监测孔深度见表2。

图4 监测点分布图

表2 深部位移监测孔深度一览表

3.3 监测数据管理与分析

监测点现场施工完成后每间隔几天统一监测一次，深部位移采用CX-3测斜仪进行监测，测得两个垂直方向的方向位移，自2008年4月9日至2008年7月16日3个多月中，取得了较丰富的监测数据，表3为2008年7月10日监测到的不同深度处两个垂直方向的方向位移。为查明该滑坡体的滑动面位置，采用本次研制的滑坡、崩塌监测数据采集与管理程序进行分析处理，图5为SDL～2监测孔不同日期测得的数据采用该程序处理后的滑坡体变形随深度变化的曲线，从该图中可见，该滑坡在监测孔处的滑动面大致在埋深17m处。

表3 SDL-2监测孔2008年7月10日监测结果一览表Table 3 Measurements of Monitoring Hole SDL-2 on July 10th，2008

图5 滑坡体变形随深度变化的曲线

4 结语

滑坡、崩塌地质灾害的早期发现、早期预防是减少不必要损失的关键，而地面监测是滑坡、崩塌早期发现的途径。由于山区村镇经济相对落后，住户分布较散，专业监测队伍不可能全面覆盖，因此培养一支村镇级的滑坡、崩塌监测队伍十分必要，通过简单培训，使他们掌握对滑坡、崩塌监测数据的采集和管理。本程序操作简便、与其它常用软件兼容性好，采用图形实时显示，对各类监测数据进行分析，预测滑坡、崩塌的发展趋势，大大提高了对监测数据进行分析、管理的效率。