摘 要:能夠?qū)吰路€(wěn)定性產(chǎn)生影響的有多個(gè)因素,其中高陡邊坡一旦失去穩(wěn)定性很有可能造成極為嚴(yán)重的后果,故需要對(duì)其相關(guān)變化以及產(chǎn)生這一變化的原因加以分析,并且探究邊坡失穩(wěn)發(fā)生的概率、出現(xiàn)的時(shí)間以及相應(yīng)的位置,文章結(jié)合高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控預(yù)防的有關(guān)問題進(jìn)行了探究,并分析相關(guān)控制手段所具有的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:高陡邊坡;穩(wěn)定性;監(jiān)控;解析
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.084
1 引言
對(duì)高陡邊坡進(jìn)行控制措施研究,具體檢測(cè)的內(nèi)容如下:(1)對(duì)邊坡巖土的表面以及地下出現(xiàn)的二維或者是三位位移、傾斜的變化進(jìn)行監(jiān)控測(cè)試;(2)檢測(cè)相關(guān)特征參數(shù)的具體數(shù)值,包括應(yīng)力、應(yīng)變以及地聲等;(3)對(duì)地震、當(dāng)?shù)亟邓俊夂蜃兓瘻囟纫约暗乇砗偷叵滤|(zhì)和水溫進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)監(jiān)控測(cè)試由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響[1]。
2 監(jiān)測(cè)方法分析
(1)宏觀地質(zhì)觀測(cè)法。所謂宏觀地質(zhì)觀測(cè)的實(shí)質(zhì)就是借助較為常見的地質(zhì)調(diào)查的方式針對(duì)坍塌以及滑坡等現(xiàn)象和相應(yīng)的發(fā)展變化趨勢(shì)加以檢測(cè)、分析,從而盡可能做到科學(xué)預(yù)測(cè)。此種觀測(cè)法通常將地裂縫、地表鼓脹以及沉降和建筑物變形、動(dòng)物行為異常等作為觀測(cè)的主要對(duì)象。這種方法相較而言,較為簡(jiǎn)單,并且成本相對(duì)較低,此種方法可以普及,同時(shí)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)坍塌和滑坡的情況。雖然如今的檢測(cè)技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá),同時(shí)觀測(cè)儀器設(shè)備在不斷升級(jí),但是此種方法依然具有十分重要的意義。
(2)簡(jiǎn)易觀測(cè)法。所謂建議觀測(cè)法實(shí)際上就是在相應(yīng)的斜坡變形提盒建筑物的縫隙之間標(biāo)記相應(yīng)的建議觀測(cè)標(biāo)志,通過使用長(zhǎng)度量具對(duì)裂縫隨時(shí)間的產(chǎn)生的變化加以檢測(cè),從而找出二者之間的關(guān)系。采用的主要方法和內(nèi)容包括:1)設(shè)置相應(yīng)的騎縫式觀測(cè)樁,對(duì)裂縫巖土體出現(xiàn)的相對(duì)位移改變加以監(jiān)測(cè)。2)在相關(guān)建筑物裂縫上進(jìn)行標(biāo)記,設(shè)置玻璃條、水泥砂漿片或者是在其上貼上紙條。3)使用紅色油漆在相關(guān)巖石縫中進(jìn)行標(biāo)記。4)將簡(jiǎn)易的觀測(cè)樁安置在陡壁的夾層紅,對(duì)裂縫的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)檢測(cè)裂縫的延伸方向和寬度等。此種檢測(cè)方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單,同時(shí)精確度不高,需要提供大量的勞動(dòng)力作為支撐,存在的優(yōu)點(diǎn)在于操作比較簡(jiǎn)單,同時(shí)具有一定的直觀性,具有相對(duì)可靠的經(jīng)檢測(cè)數(shù)據(jù),能夠在交通運(yùn)輸相對(duì)封閉,經(jīng)濟(jì)水平較低的山區(qū)進(jìn)行推廣。及時(shí)已經(jīng)有精密儀器可以作為監(jiān)測(cè)手段依然需要相應(yīng)的簡(jiǎn)單檢測(cè)方法,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)果的核對(duì),保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(3)設(shè)站觀測(cè)法。此種方法的實(shí)施是在進(jìn)行了斜坡地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查以及預(yù)防的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的,對(duì)存在嚴(yán)重危害的邊坡和滑坡地區(qū)進(jìn)行線形或者是網(wǎng)格狀觀測(cè)站點(diǎn)的設(shè)立,并且對(duì)相關(guān)變形影響不到的地區(qū)進(jìn)行固定檢測(cè)站的設(shè)置,借助多種儀器包括經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀以及攝影儀器等對(duì)變形區(qū)范圍內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變化進(jìn)行檢測(cè),想要進(jìn)行斜坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和觀測(cè),最為有效的方式是建立相應(yīng)的站點(diǎn)對(duì)其加以觀測(cè)。
1)大地測(cè)量法:采用這一方式進(jìn)行檢測(cè)有多種方法可以實(shí)現(xiàn),最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)π逼伦冃萎a(chǎn)生的影響范圍以及具體位移情況進(jìn)行檢測(cè),并且由于測(cè)量的量程比較靈活,能夠?qū)π逼伦冃蔚恼w過程加以檢測(cè),對(duì)各個(gè)階段斜坡的具體形態(tài)加以掌握,保證了斜坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確。
相比于其他檢測(cè)方法,大地檢測(cè)技術(shù)相對(duì)成熟,并且具有較高的精確度,應(yīng)用范圍廣,準(zhǔn)確性高,能夠較為靈活地設(shè)置站點(diǎn)。并且在相應(yīng)的斜坡監(jiān)測(cè)中占據(jù)了主導(dǎo)地位,雖然這一監(jiān)測(cè)方式也存在一定的缺點(diǎn),會(huì)受到監(jiān)測(cè)地地形以及氣候條件的影響,并且需要較長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)周期,但是整體上具有優(yōu)勢(shì)性。
2)全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量法:這一技術(shù)的實(shí)施原理是借助GPS衛(wèi)星所發(fā)射的定為信號(hào),通過空間后方交會(huì)加以測(cè)量,從而對(duì)地面的目標(biāo)測(cè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)加以確定。采用這一方法實(shí)施監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于受到地理?xiàng)l件的限制少,不會(huì)受到不同天氣環(huán)境的影響,可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)測(cè);并且能夠?qū)ο鄳?yīng)的三維目標(biāo)加以測(cè)定,針對(duì)動(dòng)態(tài)的觀測(cè)點(diǎn),能夠?qū)ζ渌俣燃右员O(jiān)測(cè),具有相對(duì)較高的觀測(cè)精度,這一方法在地形復(fù)雜,建筑物相對(duì)較多,并且可視條件差的三維位移點(diǎn)監(jiān)測(cè)方面具有優(yōu)勢(shì),但是這一方式觀測(cè)到的精度相對(duì)較差。
3)近景攝影測(cè)量法:在固定的兩個(gè)不同位置安置相應(yīng)的近景攝影儀,并且使滑坡區(qū)觀測(cè)點(diǎn)可以形成相應(yīng)的攝影構(gòu)成立體相片,借助立體坐標(biāo)儀觀測(cè)相應(yīng)的三維坐標(biāo),進(jìn)行對(duì)比,從而得到斜坡巖土的相關(guān)變形位移資料。就其測(cè)試精確度來講,采用近景測(cè)量能夠?qū)崿F(xiàn)在崩滑體速度產(chǎn)生變化時(shí)加以測(cè)量,也就是針對(duì)危巖臨空陡壁裂縫的變化或者是相關(guān)滑坡地表產(chǎn)生快速位移變化時(shí)會(huì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方法同樣存在不足,難以適應(yīng)所有地形,操作復(fù)雜,對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)要求相對(duì)較高,故并沒有廣泛應(yīng)用在崩塌和滑坡位移的監(jiān)測(cè)中。
(4)儀器儀表觀測(cè)法。儀表觀測(cè)法主要有如下幾種方法,包括測(cè)縫法、測(cè)斜以及電感電阻位移、電橋測(cè)量、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量法、地聲法和聲波法等,此種方法主要是針對(duì)危巖體滑坡變形位移、應(yīng)力應(yīng)變以及地聲變化等。
1)機(jī)械式傳動(dòng)儀表觀測(cè)法:此種方法主要是在邊坡的變形位置設(shè)立相應(yīng)的測(cè)座,并使用多種儀器進(jìn)行直接觀測(cè)包括百分表、千分表以及游標(biāo)刻度、水準(zhǔn)氣泡等。其觀測(cè)結(jié)果相對(duì)直觀,能夠在斜坡變形的中期以及長(zhǎng)期階段進(jìn)行測(cè)量。
2)電子儀表觀測(cè)法:此種檢測(cè)方法時(shí)將相應(yīng)的感應(yīng)器在邊坡變形的位置加以埋設(shè),從而借助電子感應(yīng)儀表獲取相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào),對(duì)其變化加以觀測(cè)。使用的技術(shù)相對(duì)先進(jìn),同時(shí)具有較為豐富的觀測(cè)方法,儀表的靈敏度和準(zhǔn)去性也相對(duì)較高,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀測(cè),能夠在斜坡變形的短時(shí)期和中期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(5)自動(dòng)遙測(cè)法。此種方法可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸,這一測(cè)試方法的自動(dòng)化程度程度相對(duì)較高,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)全天觀察,相對(duì)省時(shí)也較為安全可靠,同時(shí)這一觀測(cè)方法也是今后研發(fā)的重點(diǎn)。此種測(cè)試方法存在一定的缺陷,傳感器質(zhì)量難以滿足要求,儀器在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中難以保持良好的穩(wěn)定性,存在運(yùn)行故障問題,當(dāng)環(huán)境條件較差,比如遇到雨、風(fēng)、雷電等不良天氣時(shí),遙測(cè)數(shù)據(jù)有可能出現(xiàn)波動(dòng)甚至中斷。
(6)聲發(fā)射/微震監(jiān)測(cè)。聲發(fā)射、微震監(jiān)測(cè)技術(shù)是可以應(yīng)用在高海拔相對(duì)寒冷地區(qū)的災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法,最近幾年其發(fā)展速度相對(duì)較快,在上世紀(jì)60年代后期,聲發(fā)射技術(shù)就在環(huán)境相對(duì)惡劣的高海波露天得到應(yīng)用,能夠用以監(jiān)測(cè)高海拔陡邊坡巖體的穩(wěn)定性,經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)用發(fā)現(xiàn),這一經(jīng)檢測(cè)工具十分有效。
參考文獻(xiàn):
[1]徐帥,李元輝,安龍,楊宇江. 地下開采擾動(dòng)下高陡邊坡穩(wěn)定性研究[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2012,29(06):888-893.
作者簡(jiǎn)介:顧磊(1988-),男,???,助理工程師,從事基坑、隧道、高邊坡邊坡等變形監(jiān)測(cè)。