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地表变形测量技术在滑坡稳定性监测中的应用研究与实例分析

2018-10-21王衡意

中国房地产业·中旬 2018年10期
关键词:滑坡体滑坡灾害

王衡意

摘要:滑坡灾害作为重大的地质灾害问题,对于我国工程建设有着重要的影响。而滑坡稳定性监测可以有效对滑坡情况进行动态监控,并且及时对灾害程度进行评价和预测,为后续的防治提供有效指导。目前在滑坡稳定性监测中应用的技术较多,其中最为关键的一项是地表变形测量技术,该技术的应用对于滑坡稳定性监测起到至关重要的作用,达到了很好的预防和治理效果。

关键字:地表变形;稳定性;应用

引言

现阶段,我国工程建设规模逐渐扩大,极大地提高了人们的生活质量和水平,但是与此同时也出现了一系列地质灾害问题,其中滑坡灾害就是最严重的一项。滑坡灾害的形成不仅给工程建设造成严重影响,同时也严重威胁到人们的生命安全。然而目前我国并没有足够的能力去应对和解决这一自然灾害,只能做到预防和监测,通过对滑坡稳定性进行动态监测,掌握滑坡灾害的全过程,以确保其处于可控状态,为灾害的预防和治理提供科学指导。

1、滑坡灾害形成机理和特征分析

1.1形成机理

滑坡主要是指斜坡上的土体受到地下水或自然雨水冲刷的影响,在重力作用下发生顺坡滑动的现象。滑坡灾害作为地质灾害中较为严重的一项问题,不仅影响着工程建设,同时也破坏了人类的生态平衡。通常情况下,滑坡灾害根据形成原因不同可以大致分为两种,即天然滑坡和人为滑坡,其中前者又可以细分为以下几种类型,即岩土类型、地质构造条件和地形地貌条件。

1.2滑坡灾害特征研究

不同于其它的地质灾害,滑坡地质灾害具有以下几方面特征:第一,按照地域分布。我国国土资源辽阔,加之各个区域水文地质和条件存在显著差异,所以滑坡灾害形成的机理和危害程度就不尽相同,对于灾害的治理措施也就出现了差异;第二,突发性特征。由于自然环境具有多变性特点,所以导致各个区域的地质构造变化莫测,使得滑坡灾害产生具有严重的突发性特征,控制和预防难度较大;第三,季节性特征。由于地质条件和水文条件受到季节因素影响较大,所以导致滑坡灾害具备了季节性特征,在一些雨水较多的季节,滑坡地质灾害发生的概率更高,其危害也更大。

2、地表变形测量技术在滑坡稳定性监测中的应用研究

2.1常规大地测量法

常规大地测量法是地表变形测量技术的主要代表,它又可以细分为三角测量法和水准测量法,常规大地测量法主要是通过大地测量仪器和相关理论进行测量操作,该测量结果准确性较高,同时投入成本较低,具有很好的应用价值。但是常规大地测量方法也不可避免的存在一些缺陷,即测量周期长,需要耗费巨大的人工劳动力,同时该方法测量过程中容易受到多种自然条件的限制,导致其监测结果出现误差。随着社会的不断发展,常规大地测量法得到了有效的改进,具体体现如下:第一,应用了高精度的测量仪器代替传统的大地测量设备,使得测量效率大大提高;第二,采用电子水准仪替代了传统的光学水准仪,使得监测数据的准确性和可靠性都得到大幅度提高;第三,智能化技术的应用,使得大地测量方法具备了自动化功能,大大降低了人工劳动力。

2.2GPS变形监测法

随着GPS接收机的小型化,该技术在工程领域逐渐得到应用,特别是二十世纪九十年代,由于接收技术和数据处理技术的日臻完善,使测量的速度和精度不提高,GPS在我国的滑坡稳定性变形监测中得到广泛应用。该方法具有速度快、全天候观测、测点间无需通视、自动化程度高等优点,对目标表面的各监测点能进行同步变形监测,并实现了数据采集、传输、处理、分析、显示和存储的一体化和自动化,测量精度可达到亚毫米级[1]。

3、实例分析

上述分析了地表变形测量技术中的四种主要方法,为了研究地表变形测量在滑坡稳定性监测中的应用,文章接下来重点以GPS变形监测法,结合工程实例,对其在滑坡稳定性监测中的实际应用进行分析,详细如下所示:

3.1工程概况

某小区地处滑坡体质构造区域,主要由上层沉积沙和下层滑坡层组成,属于古滑坡交合处。根据相关研究发现,该技校曾经发生过滑坡事故,但是由于滑坡倾角较小,所以并未造成严重的危害。为了确保技校后续不会由于滑坡问题而造成恶劣影响,本次研究对其进行了GPS监测,重点监测区域包括技校区域福利区外滑坡体位移和地表位移变化,监测过程中一旦出现危机,系统将立即报警,确保滑坡所造成的危害将至最低。在实际的监测过程中,为了确保监测精度符合规范标准,对点位误差进行了如下规定,即点位误差≤1mm。

3.2监测内容和设备

对于本次监测,主要监测内容包括滑坡体与地表水平位移以及滑坡体与地表垂直位移。为了确保监测效果达到最佳,本次研究结合布网要求和工程实际情况,采取了有效的布网方式。对于本次监测中所使用的设备如下:主要包括四台高精度的GPS信號接收机,确保监测卫星状态处于最佳。在监测过程中涉及到相关数据的处理,主要应用Locus processor软件进行解算基线向量。为了确保监测数据准确性达到最佳,需要对每组数据进行平差处理和比较分析,以保证数据处于可控范围之内,同时由于数据监测会存在误差,需要相关工作人员对点位误差精度进行控制,确保误差在合理范围之内。

3.3监测区网的布设

在进行检测区网布设前,需要选定2个控制点作为基准点,同时再选10个点作为监测点,详细布网情况如图1所示。本次布设的监测网包括GPS监测网和常规监测网两种,其中1号点和2号点作为基准点,由于2号点位于福利区地表,采取钻孔方式进行滑坡体分离处理,所以稳定性有所提升,其余点为观测点,分布在福利区附近。

3.4GPS监测结果分析

根据GPS测量得到各水平位移监测点的三维坐标和分析发现,地表垂直位移监测结果为进一步了解此滑坡体对于向阳技校福利区地表造成的影响,还对福利区内几个参考点打桩进行精密水准测量。测量范围不仅包括GPS监测网中的几个参考点,还包括分布于几栋建筑物楼角的独立打桩点,这些点分布较好,有利于对整个福利区地表垂直位移的全面监测。另外,要研究此滑坡体对地物的影响情况,只研究地表的水平、垂直位移是不够的,还要研究滑坡对建筑物的影响,一般反映在建筑物的沉降量上。因此,在利用GPS对地表垂直位移监测的基础上,又利用精密水准测量对福利区10栋建筑物的各墙角的沉降量进行了监测,监测结果显示均为出现异常,可见GPS变形监测在滑坡稳定性监测中应用具有重要的作用和价值。

4、结束语

综上所述,滑坡作为一种常见的地质灾害,要想对其进行有效的治理,首先必须要对其稳定性进行监测,地表变形测量技术在该方面的应用相对成熟,所取得的效果较为显著,为促进我国工程建设的进一步发展奠定了坚实基础。

参考文献:

[1]王启春,马洪浩.基于测量机器人与近景摄影测量技术的山区采动地表移动变形监测方法[J].矿山测量,2017,45(05):1-4.

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