邱龍偉 黃霞 鄭貴
[摘要]在進行滑坡變形檢測的各項工作中,數(shù)據(jù)處理占據(jù)著非常重要的地位,并且在當(dāng)前所應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理方法也是不盡相同。本文從構(gòu)造斷面分析法的相關(guān)理論知識等方面,介紹了滑坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法和原理,并且根據(jù)實際的應(yīng)用對該方法進行可行性的論證。
[關(guān)鍵詞]構(gòu)造斷面 滑坡 變形監(jiān)測 數(shù)據(jù)處理 論證
[中圖分類號] P642.22 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-7-152-1
1滑坡變形的發(fā)生機理
滑坡變形的發(fā)生除了與地質(zhì)地貌等方面的因素有關(guān)之外,還與生態(tài)環(huán)境、氣候環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境以及人類的活動等因素有關(guān)。但是我們應(yīng)該注意,引發(fā)滑坡變形和破壞的因素不可能單單指其外部因素的,還與其內(nèi)部的因素相輔相成,離開了坡體變形破壞的內(nèi)部因素是不能產(chǎn)生作用的。
從某一方面來講,滑坡變形是一個動態(tài)變化的過程,而且我們所監(jiān)測的滑坡可以看成是一個動態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)然,無論是什么系統(tǒng)都是由一系列或者定量的部分要素組成的有機整體,在分析滑坡系統(tǒng)的整體過程中,就需要在研究變形的階段中全面掌控每一個部分、每一個監(jiān)測點的動態(tài)。在進行實際的分析過程中,很難進行多點的空間監(jiān)測,所以往往采取單點的序列監(jiān)測,最后將這些采點進行圖標(biāo)的繪制于分析,逐步的了解滑坡體的位移性。但是,當(dāng)前所應(yīng)用的整體分析方法與功能軟件比較少,其中最有效的一種方法就是采取位移等值線法來研究滑坡變形,通過垂直位移以及水平位移的獨立研究來監(jiān)測數(shù)據(jù),然后在整合在一起得出綜合結(jié)論。
在經(jīng)過長期的研究和工作實踐以后,總結(jié)出了構(gòu)造斷面法來進行滑坡變形的分析,能夠綜合斷面的時間、水平位移和垂直位移等方面的信息,方便繪制直觀的圖形,實現(xiàn)整體的對滑坡變形進行掌握。
2構(gòu)造斷面的原理和方法
2.1構(gòu)造斷面的原理
在當(dāng)前的很多領(lǐng)域中,都應(yīng)用到了斷面的分析方法,并且發(fā)揮著不可忽視的作用,例如在建筑工程中分析計算土石方、水庫泥沙、庫容地質(zhì)層面、礦藏儲量等等多方面。在滑坡變形的監(jiān)測過程中應(yīng)用構(gòu)造斷面的分析方法,會因為滑坡的動態(tài)性而產(chǎn)生同一大斷面上的監(jiān)測點隨時間、位移的變化而偏離,最后造成不共面的后果,但是另一方面監(jiān)測點的現(xiàn)狀分布以及滑坡的下滑特性能夠間接地構(gòu)造成斷面,使得避開不共面的干擾和影響。
在實際的地質(zhì)監(jiān)測過程中,滑坡上的監(jiān)測點都是經(jīng)過專業(yè)的勘探人員進行實地勘探以后,再根據(jù)地形、地質(zhì)的特點以及周圍環(huán)境條件進行全面的優(yōu)化設(shè)計,最后在根據(jù)精確的坐標(biāo)進行建造。在經(jīng)過實際的勘探后發(fā)現(xiàn),滑坡在整體下滑時往往具有單一的方向性,而且其水平方向的位移與主滑方向多數(shù)一致,橫向方面的水平位移很小,但是在進行監(jiān)測點布置時也會設(shè)置多個線狀點。
發(fā)生在主滑方向上的位移導(dǎo)致滑坡變形的關(guān)鍵,雖然發(fā)生在橫向于主滑方向上的位移很小,但是還是需要注意觀察和分析局部的坍塌以及粗差等因素的影響。
對于滑坡來說,他是一個彈性體,可以采取坐標(biāo)軸投影的方法來表示,然后根據(jù)位移以及垂直面、水平面等設(shè)置構(gòu)造斷面,應(yīng)用矢量分解為理論的基礎(chǔ)構(gòu)造法。在經(jīng)過這種分解構(gòu)造的方法來構(gòu)造斷面,然后按照一定的比例縮小繪制斷面圖,在經(jīng)過放大位移量的處理方法再次調(diào)制斷面成果。
2.2構(gòu)造斷面的具體方法
在構(gòu)造出斷面以后,會出現(xiàn)方向、高程、起點、累距四個參數(shù),并且這四個參數(shù)至關(guān)重要,是進行矢量分解構(gòu)造法和放大位移構(gòu)造法的最重要數(shù)據(jù)。
2.2.1矢量分解構(gòu)造法
在進行矢量分解構(gòu)造斷面的過程中,首先需要經(jīng)過專業(yè)地質(zhì)技術(shù)人員確定好的方向為基準(zhǔn),在確定主滑方向是需要考慮大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)與資料,一旦使得位移量不準(zhǔn)確,就會嚴(yán)重影響主滑方向的確定,當(dāng)然也可以先確定主要的方向然后進行逐步的調(diào)整。
在確定斷面的方向時,要遵循多數(shù)監(jiān)測點分解在橫向主滑方向水平位移盡量小的原則;其次要確定斷面的起點位置,在斷面的方向線上進行起點的選取,最好選取首次進行監(jiān)測的斷面最高點或者最低點;最后要進行得就是適量計算和成果表調(diào)制,利用計算出來的累距、監(jiān)測點高程等進行各期次各斷面的成果表調(diào)制。
2.2.2放大位移量在構(gòu)造法
在進行放大位移量在構(gòu)造斷面的方法時,要嚴(yán)格的以矢量分解構(gòu)造法調(diào)制的斷面成果為基礎(chǔ),再一次求解同一條斷面上監(jiān)測點位移矢量。然后要選擇合適的位移矢量放大倍數(shù),對每一個監(jiān)測點的垂直和水平位移進行放大。再利用第一期矢量分解中的監(jiān)測點高程和累距進行同一條斷面上監(jiān)測點的位移求解,最后調(diào)制出余次各期斷面成果。
3分析方法比較
在經(jīng)過時間序列單點分析以及構(gòu)造斷面、多點等值線圖三種方法進行分析計算之后,發(fā)現(xiàn)其結(jié)果基本一致,就表明在該河流區(qū)域的滑坡主要經(jīng)受季節(jié)氣候的變化以及周圍環(huán)境等多因素的影響,出現(xiàn)了緩慢的下滑趨勢。在使用時間序列單點以及位移分析、沉降圖等綜合方法進行分析計算時,能夠更加精細準(zhǔn)確,并且適合大部分的范圍,但是也有不足之處就是整體性的效果還不夠明顯,缺少具體監(jiān)測定點之間的聯(lián)系分析,使用且來比較繁瑣,工作量比較大。在利用多點等值線圖進行分析計算時,能夠比較準(zhǔn)確的把握垂直方向和水平方向之間的位移,能夠體現(xiàn)出較強的整體性,但是相對來說直觀性比較不足。使用構(gòu)造斷面的分析方法,不僅僅具有較強的整體性和直觀性,還能夠準(zhǔn)確的把握各方位的位移量。
4結(jié)語
通過本文對滑坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法的分析、比較,我們可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)造斷面的方法不僅僅能夠很好的對各監(jiān)測點之間進行有效地聯(lián)系,體現(xiàn)出較強的整體性,而且在分析觀察的過程中也比較直觀、清楚,能夠準(zhǔn)確的掌握監(jiān)測點之間位移量和方向特點,充分的證實了其在處理滑坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)中的可行性。
參考文獻
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[2] 作者:崔宏偉.滑坡地段淺埋公路隧道施工監(jiān)控及極限位移分析.橋梁與隧道工程.蘭州交通大學(xué).2012(學(xué)位年度).