浅析公路滑坡体的监测与探测方法

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　　摘    要：近年来，公路网建设的已经进入高潮时期。公路造价增长了近百倍。公路坡体一旦发生崩落、泥石流、滑坡等地质灾害后，将引起巨大的经济损失。在众多公路地质灾害中滑坡是主要的公路病害之一，它分布广泛，而且危害巨大。滑动过程可以延续几年或几十年，常使交通中断，影响公路的正常使用。因此，开展公路滑坡体的监测和探测研究是十分必要的，意义重大。本文在论述滑坡的形成机理以及各种探测方法的原理基础上，开展了公路滑坡体形态的监测和探测方法的技术研究，说明了公路滑坡监测探测方法结合运用的创新性，为各种探测方法定位公路滑坡体的研究指出了新方向。
　　关键词：公路滑坡体;监测;探测;地质灾害
　　1   引言
　　滑坡是指由于地质结构、水流冲刷、人工切坡等多因素的影响，致使部分或全部土体或岩石在重力作用下，沿着地层软弱面滑动或部分变形的不良地质现象[1]。滑坡是目前面临的最广泛、受害最重和时间最长的地质灾害之一。随着人类活动空间范围的逐渐扩展、以技术和经济条件为支撑的工程活动对地质环境扰动程度的不断加大，滑坡灾害越来越频繁。严重的滑坡灾害不仅给当地居民的生命财产造成极大损失，也严重影响基础设施的安全运营 [2]。因此，开展对公路滑坡体的研究迫在眉睫。开展公路滑坡地质灾害的监测与探测技术方法研究，定位滑坡体形态，了解滑坡发生的机理，发生条件以及滑坡的规模，意义重大。在深入研究滑坡地质灾害的形成机理和危害的前提下，本文积极探索定位公路滑坡体形态的探测方法和工作模式，为进一步圈定滑坡灾害危险性区域和灾害高风险区域提供了可靠依据。目前，折射地震法、地质雷达法、电阻率法，电磁法等都被用来对滑坡体进行勘探、检测、监测。但是，各种探测方法的应用还只是处于不十分完善的探索性的阶段，将各种方法结合用来研究滑坡体的情况不多。因此，有必要对滑坡体的形成机理，探测方法的原理进行深入论述，从而能更好的运用有效的探测方法定位滑坡体的形态，为防灾减灾提供依据。
　　2   讨论
　　随着社会的发展，滑坡灾害已直接妨碍了经济活动，已涉及很多生产领域。滑坡问题已引起更多的重视。因此，本文开展了滑坡灾害的监测与探测研究。
　　2.1  公路滑坡体监测探测的目的
　　公路滑坡监测探测的主要目的是了解和掌握滑坡体的演变过程，及时捕捉滑坡灾害的特征信息，为滑坡的正确分析评价、预测预报及治理提供可靠资料和科学依据。探测结果也是检验滑坡分析评价结果及滑坡治理工程效果的依据。探测既是滑坡调查、研究和防治工程的重要组成部分，又是滑坡地质灾害预测预报信息获取的一种有效手段，通过探测可掌握滑坡的变形特征及规律，预测预报滑坡体的边界条件、规模、滑动方向、失稳方式、发生时间及危害性，及时采取防灾措施，尽量避免和减轻灾害损失。
　　2.2  公路滑坡的概念及探测内容
　　公路滑坡是指组成斜坡的部分岩体，在一定的地层结构、岩性、水文地质条件下，由于河流冲刷、地下水活動、气候变化、人工砌坡、地震活动等因素的影响，破坏了岩土体的力学平衡条件，使山坡上的不稳定土体（岩体）在重力作用下，向下滑动的不良地质现象[3]。滑坡勘查的目的是为该滑坡灾害的预测预报和综合防治论证提供地质依据。公路滑坡勘查一般包括调绘、勘探、野外测试和室内试验分析等内容。
　　2.3  公路滑坡的组成要素
　　在一般情况下，我们必须尽可能地观察和研究公路滑坡体要素有助于确定滑坡的性质及发展状况。滑坡具有许多要素，如滑坡体、滑坡床、滑动面、滑坡壁、滑坡湖、滑坡台阶、滑坡舌，主滑线等。
　　2.4  公路滑坡成因
　　滑坡的形成是相当复杂的，总的来说分为内在（地质）因素及外在（非地质）因素，前者是滑坡发生的地质基础或物质基础条件，后者则为滑坡的发生提供了外动力因素或触发条件。内在（地质）因素包括边坡岩体的机构特性、岩体介质结构特性、地下水状态或水文地质条件及地应力等;外在（非地质）因素包括大气降雨、冲刷、风化作用、物理化学作用、爆破震动及人类工程活动等。引起滑坡还有很多其它因素，如冰冻，干裂等等。应该强调指出的是，滑坡形成的条件及影响因素是非常复杂的，绝非是单因素影响的结果。
　　2.5  公路滑坡产生的机理
　　滑坡产生的机理是指斜坡上所有点变形和变位的连续交替，由此而实现滑坡及其位移的发生，并导致最终结果，即斜坡达到新的平衡状态[3]。
　　2.6  公路滑坡体监测原理与方法
　　滑坡最明显的特征是运动，需要监测的是滑动及其特征（包括大小和速率）和滑动时地面动态与变形，因此，公路滑坡的地表变形在滑坡监测系统中占据了重要的地位。目前，监测方法主要有：传统大地测量法、GPS法等。
　　2.6.1  传统的大地测量法
　　传统的大地测量方法投入快、精度高、监测范围大、直观、安全，可直接确定滑坡位移方向及变形速率。大地测量法监测滑坡地质灾害的基本原理是：从滑坡体外的稳定体上设立一系列基准点通视滑体内各条块的各个部位上设立固定监测点，以基准点为不动点，监测点为运动点，通过观测监测点坐标同初始坐标的差异来确定监测点的运动状态。 精密大地测量技术是目前广泛使用的最有效的外观方法，可适应于公路滑坡的不同变形阶段的位移监测。
　　2.6.2  GPS监测法
　　目前，GPS已广泛应用于工程测量。实践证明，GPS对人类活动影响极大，应用价值极高。特别是用于精密定位的测地型GPS接收机的出现，为滑坡变形监测也提供了一种新的监测手段。采用的定位技术主要有：①伪距法定位②载波相位定位 ③GPS相对定位。GPS相对定位技术主要应用在测量上，它是将两台GPS接收机分别安置在基线两端，同步观测一组相同的GPS卫星，来确定基线端点的相对位置。GPS相对定位常用于大地测量、工程控制测量和变形监测等方面。定位技术为伪距法定位：就是由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间[Δt]乘以光速c所得出的量测距离[ρ']。如下式
　　[ρ']=[Δt]·c
　　2.7  公路滑坡体探测方法
　　应当在公路滑坡勘察中布置监测，以便同地表位移监测、地质勘测和勘探等资料校核。内部变形观测的方法很多，主要有：物探法、内部倾滑监测、内部相对位移监测、支护结构监测等。应充分发挥勘探工作的综合效益。在公路滑坡体勘探过程中，应根据所了解的条件和问题的变化，及时修改原来的布置方案，圆满地完成勘探任务。
　　3  结论
　　本文概述公路滑坡体的相关概念和基础理论及探测方法的原理，研究了滑坡的形成机理和机制，验证滑坡体形态定位所使用探测方法的合理性、有效性和实用性。在此基础上，以资料为依据，详细分析公路滑坡的成因机理、滑坡探测的各种原理及方法，总结归纳出探测滑坡体形态的空间定位工作模式，为实际工程中的滑坡探测工作提供可行的实施方案，初步形成了定位滑坡体形态的探测技术的新思路。
　　在今后对公路滑坡体进行勘察探测以前，首先要了解滑坡地质灾害的形成机理、发育条件、滑坡的特征等，从而为有效地开展公路滑坡地质灾害的调查、勘探提供科学依据。进一步加强边坡滑坡治理的监测工作，在公路建设及运营过程中，建议采取多种方法进行监测与探测工作，以便于提高控制精度。
　　参考文献：
　　[1] 仝达伟，张之平.滑坡监测研究及其最新进展[J].传感世界，2005（6）：10～14.
　　[2] 李奇，徐白山.利用物探调查边坡中滑坡体现状的研究[M].西安：西安地图出版社，2009.
　　[3] 陈立新.高速公路边坡处治技术优化设计研究[D].中南大学，2007.
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