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摘要：邊坡監(jiān)測(cè)是科學(xué)管理邊坡和正確處理邊坡工程潛在問(wèn)題的依據(jù)，其重要性貫穿著整個(gè)邊坡工程。文章圍繞邊坡地表變形及內(nèi)部變形、邊坡應(yīng)力以及邊坡地下水等幾方面論述了邊坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容、作用及技術(shù)方法，并提出了邊坡監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)原則。

關(guān)鍵詞：邊坡監(jiān)測(cè)；作用；方案設(shè)計(jì)；原則

一、邊坡監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外在斜坡穩(wěn)定性及滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)方面，已取得了顯著進(jìn)展。隨著近代數(shù)、力理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)巖體工程地質(zhì)力學(xué)理論與方法也逐漸形成，形成了一套傳統(tǒng)工程地質(zhì)分析體系。但隨著研究的不斷深入，對(duì)于邊坡動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的依賴(lài)程度也大大增加，邊坡監(jiān)測(cè)方面也存在著一些缺陷和不足，主要表現(xiàn)在監(jiān)測(cè)參數(shù)單一，監(jiān)測(cè)理論不完善或使用不當(dāng)?shù)确矫妗Ｔ谶吰鹿こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)方面，我國(guó)正由過(guò)去的人工皮尺簡(jiǎn)易工具的監(jiān)測(cè)手段過(guò)渡到儀器監(jiān)測(cè)，又正在向自動(dòng)化、高精度及遠(yuǎn)程系統(tǒng)發(fā)展。早期邊坡監(jiān)測(cè)主要是根據(jù)人工地質(zhì)觀察來(lái)確定邊坡的狀況。隨著簡(jiǎn)易觀測(cè)法的出現(xiàn)，邊坡監(jiān)測(cè)也逐漸地從定性向定量方面發(fā)展，大地測(cè)量法的發(fā)展主要是伴隨著高精度的光學(xué)及光電儀器的出現(xiàn)而逐漸成熟的。同時(shí)隨著監(jiān)測(cè)儀器的快速發(fā)展，GPS測(cè)量以及近景攝影測(cè)量也迅速應(yīng)用到邊坡監(jiān)測(cè)中來(lái)。近代，伴隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，聲發(fā)射方法，時(shí)域反射法，光時(shí)域反射法等也被應(yīng)用于邊坡監(jiān)測(cè)之中。今后，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，邊坡的現(xiàn)代監(jiān)測(cè)方法應(yīng)該向著遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方向發(fā)展。

二、邊坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

目前邊坡監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容依據(jù)所需的監(jiān)測(cè)參數(shù)可分為四大類(lèi)，即邊坡地表變形監(jiān)測(cè)、邊坡內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)、邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)及邊坡地下水監(jiān)測(cè)。

2.1邊坡地表變形監(jiān)測(cè)

邊坡巖土體的破壞一般不是突然發(fā)生的，破壞前會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的變形發(fā)展期。早期邊坡監(jiān)測(cè)主要是根據(jù)人工觀測(cè)地表的變化特征，地下水的異變，周?chē)鷦?dòng)植物的異常等來(lái)確定邊坡的狀況。雖然這種方法最為簡(jiǎn)易，也沒(méi)有實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的支撐，但它是邊坡最為直觀、準(zhǔn)確的宏觀體現(xiàn)，以此為據(jù)才能制定合理的監(jiān)測(cè)方案。通過(guò)對(duì)邊坡巖土體的變形量測(cè)，不但可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)邊坡的失穩(wěn)滑動(dòng)，同時(shí)運(yùn)用變形的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律來(lái)檢驗(yàn)邊坡治理設(shè)計(jì)的正確性。

邊坡地表變形監(jiān)測(cè)的方法包括地表大地測(cè)量法、GPS測(cè)量法、近景攝影測(cè)量法以及地表沉降變形遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。其中，大地測(cè)量法技術(shù)成熟，精度較高，監(jiān)控面廣，成果資料可靠，便于靈活地設(shè)站觀察等優(yōu)點(diǎn)，在邊坡的地表監(jiān)測(cè)中占有主導(dǎo)地位。后三種方法是趨于自動(dòng)化與智能化的監(jiān)測(cè)方法，是今后邊坡監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2邊坡內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)

邊坡內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)的目的是能為準(zhǔn)確確定滑面位置，研究滑坡目前性狀及其發(fā)展趨勢(shì)，以及整治工程設(shè)計(jì)提供重要的信息。邊坡內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)主要是在鉆孔中安設(shè)儀器對(duì)邊坡內(nèi)部變形實(shí)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要有沉降、傾斜、撓度及地下水位或滲透壓力，有時(shí)還可以進(jìn)行地下水流向、流速和水質(zhì)分析等測(cè)量工作。對(duì)于邊坡來(lái)說(shuō)，潛在滑面的確定事關(guān)重要，一般是以地質(zhì)勘察為主確定潛在滑面，通過(guò)邊坡內(nèi)部監(jiān)測(cè)等手段，驗(yàn)證或修正潛在滑面的位置。

鉆孔測(cè)斜儀是最為常用的儀器裝置，監(jiān)測(cè)過(guò)程中在多個(gè)深孔會(huì)出現(xiàn)不同的曲線形態(tài)，其曲線形態(tài)主要有“V”形，“D”形，“B”形，“R”形及“復(fù)合”形幾種特征類(lèi)型，其中“V”形表明滑坡該部位還沒(méi)有形成明顯的滑動(dòng)面；“D”形表明只有一個(gè)較為明顯的滑面，滑面以上話題呈整體運(yùn)動(dòng)；“B”形表明滑坡沿巖土體多層滑面（或結(jié)構(gòu)面）滑動(dòng)，但各滑塊的運(yùn)動(dòng)速率不一致，滑坡處于蠕變-滑移階段；“R”形曲線顯示在滑坡較淺部已形成明顯的滑動(dòng)面，且位移相對(duì)較大，而下部位移較小，表面滑坡在監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)以淺層整體滑移為主。

2.3邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)

在巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)的過(guò)程中，研究人員可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)的方式獲得應(yīng)力的變化規(guī)律，繼而提出應(yīng)力監(jiān)測(cè)的預(yù)警值。邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)包括邊坡內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測(cè)、巖石邊坡地應(yīng)力監(jiān)測(cè)、邊坡錨固應(yīng)力測(cè)試。邊坡內(nèi)部應(yīng)力測(cè)試可通過(guò)壓力盒量測(cè)滑帶承重阻滑力和支擋結(jié)構(gòu)受力，以了解邊坡體傳給支擋工程的壓力及支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。邊坡地應(yīng)力監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)大型巖石邊坡工程，一般采用深孔應(yīng)力解除法來(lái)進(jìn)行地應(yīng)力絕對(duì)測(cè)量和地應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)，旨在了解邊坡地應(yīng)力或在施工過(guò)程中地應(yīng)力的變化情況。邊坡錨桿錨索拉力的變化是邊坡荷載變化的直接反映，因此對(duì)于邊坡錨固力的監(jiān)測(cè)，一方面可以結(jié)合位移測(cè)量修正錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)，另一方面可以了解到邊坡荷載的變化情況。

2.4邊坡地下水監(jiān)測(cè)

地下水是邊坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素，對(duì)于地下水豐富的邊坡，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以了解地下水位為主，根據(jù)工程要求，可進(jìn)行地下水孔隙水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。尤其在邊坡工程中，孔隙水壓力是評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)邊坡穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素，需要在現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)孔隙水壓力儀進(jìn)行觀察。

三、邊坡監(jiān)測(cè)的方案設(shè)計(jì)

邊坡失穩(wěn)是一個(gè)自微觀變形向宏觀變形的轉(zhuǎn)化過(guò)程，一般自變形開(kāi)始至失穩(wěn)要經(jīng)歷四個(gè)階段，即卸荷變形階段、蠕滑拉裂階段、劇烈滑動(dòng)階段和趨穩(wěn)階段。故可以在邊坡發(fā)生變形的過(guò)程中，采取適當(dāng)方法對(duì)其變形及其影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其變形在安全范圍內(nèi)，這樣就確保了邊坡的穩(wěn)定。若在卸荷和蠕滑拉裂階段邊坡的變形在規(guī)定安全范圍內(nèi)，那么影響因素對(duì)邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)，邊坡是穩(wěn)定的；但在劇烈滑動(dòng)和趨穩(wěn)階段，邊坡產(chǎn)生的變形有可能導(dǎo)致失穩(wěn)，因此必須采取一定的加固措施將其變形控制在安全范圍之內(nèi)以保證邊坡的穩(wěn)定。

對(duì)于一個(gè)具體的邊坡，應(yīng)針對(duì)其特征選擇可行性的監(jiān)測(cè)技術(shù)、方法，確定較為理想的監(jiān)測(cè)方案，合理布置測(cè)點(diǎn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我們應(yīng)更好地去利用監(jiān)測(cè)儀器和技術(shù)手段的不斷進(jìn)步和更新帶給我們的先進(jìn)性，但要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)避免“唯武器論”，單方面追求高精度、自動(dòng)化、多參數(shù)，而脫離工程實(shí)際需要的監(jiān)測(cè)方案。對(duì)于不同類(lèi)型和不同工況邊坡監(jiān)測(cè)方法的確定，應(yīng)以各種監(jiān)測(cè)方法的基本特點(diǎn)、功能及適用條件為依據(jù)，并充分考慮各種監(jiān)測(cè)方法的有機(jī)結(jié)合、互相補(bǔ)充、校核，這樣通過(guò)各種方法的優(yōu)化和組合，才能獲得最佳的監(jiān)測(cè)效果。優(yōu)化工作包含以下幾個(gè)方面：

（1）在確定監(jiān)測(cè)方法方面，充分考慮地形、地質(zhì)條件及監(jiān)測(cè)環(huán)境，選擇合適的監(jiān)測(cè)方法，做到土、樣結(jié)合，儀器監(jiān)測(cè)和宏觀監(jiān)測(cè)相結(jié)合，人工直接監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合。（2）在監(jiān)測(cè)儀器使用方面，做到電子儀表和機(jī)械儀表相結(jié)合，儀表精度高、低相結(jié)合，不要片面追求高、精、尖、多、全。（3）測(cè)內(nèi)容方面，應(yīng)根據(jù)工況與邊坡的空間形態(tài)，本著少而精的原則，選擇關(guān)鍵的監(jiān)測(cè)部位，合理布置監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)；突出重點(diǎn)，兼顧整體；力求表部和深部相結(jié)合，幾何量和有關(guān)物理參數(shù)監(jiān)測(cè)相結(jié)合。（4）定觀測(cè)精度方面，結(jié)合實(shí)地踏勘，對(duì)于邊坡變形機(jī)理、變形發(fā)展趨勢(shì)及監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的精度指標(biāo)綜合分析，按照誤差理論（觀測(cè)誤差一般應(yīng)為變形量的1/51/10）來(lái)確定適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)精度。（5）觀測(cè)周期方面，應(yīng)主要根據(jù)邊坡體處于不同變形發(fā)展?fàn)顟B(tài)和不同監(jiān)測(cè)手段的性質(zhì)確定或靈活調(diào)整。一般而言，在邊坡變形速率未出現(xiàn)突然增大時(shí)，變形量相對(duì)較小，觀測(cè)周期可長(zhǎng)些，但精度要求要高；而當(dāng)變形速率加大或出現(xiàn)異常變化，應(yīng)縮短變形周期，加密觀測(cè)次數(shù)，精度可適當(dāng)放寬。

四、結(jié)束語(yǔ)

1邊坡地表變形及內(nèi)部變形、邊坡應(yīng)力以及邊坡地下水是邊坡監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容，也是所需的主要監(jiān)測(cè)參數(shù)，能夠?yàn)檎莆者吰伦冃翁卣?、?guī)律以及巖土體力學(xué)參數(shù)的反演分析提供資料。

2邊坡監(jiān)測(cè)方案設(shè)則應(yīng)針對(duì)其特征選擇可行性的監(jiān)測(cè)技術(shù)、方法，在利用先進(jìn)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的同時(shí)，要避免“唯武器論”，優(yōu)化和組合各種監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法，合理布置測(cè)點(diǎn)，確定較為理想的監(jiān)測(cè)方案。

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