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浅谈地质灾害治理中边坡移动监测成果的整理及分析-5151doc

浅谈地质灾害治理中边坡移动监测成果的整理及分析
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-11-17

  一、概述

  随着我国经济的持续发展,大量的基础工程建设和矿产开采所形成的露天边坡、自然风化和水蚀等因素所形成的需要进行灾害治理的边坡正在逐年增加。这些边坡由于受力的平衡状态逐渐破坏,因而便产生了边坡的不稳定,或者说边坡岩体移动的问题。如果对岩体的移动不能很好的防治和管理,由此所形成的地质灾害将会给人民的生命和财产安全带来严重威胁,或使用国民经济遭到重大损失。为了防止这类地质灾害的发生,必须进行以调查岩体移动量、移动速度为目的的边坡移动监测,依据边坡移动监测数据成果结合对岩体力学性质、水文地质等方面的调查,便取得岩体移动的较全面的资料,从而可分析岩体移动的规律,判定移动岩体及所沿滑动面的位置、形状、大小及倾角等,以便对移动的岩体采取防治措施。本文就如何合理地进行边坡移动监测成果整理发表一点浅见。

  二、地质灾害治理中的边坡移动监测的特点

  由于观测成果的整理方式与监测点的布设形式和观测方法有着密切的联系,在分析整理边坡移动观测成果之前必须了解边坡移动监测的方法和特点:边坡岩体不稳定范围的大小和形状以及岩体移动的方向通过实地调查和分析是可以判定的。实践证明,边坡岩体的移动都是属于剪切破坏性质的。当岩体中存在抗剪强度较低的弱面,且此弱面与边坡面大致一致时,则当弱面上部岩体的自重力和其它外部载荷所构成的下滑力超过沿弱面的抗滑能力时,上部的岩体就会沿弱面(边坡暴露面)向下形成边坡岩体移动。由于边坡岩体移动方向的可预测性以及现代测绘仪器测距精度的提高,所以通常边坡监测点均布设成线状且与岩体移动方向相同(如图1所示),这样边坡岩体水平移动量主要反映于沿视线方向的距离变化值,尽量减少测角误差给岩体水平移动监测数据带来的影响,而对边坡岩体的垂直移动量监测精度不受影响。由于能够形成地质灾害的岩体年均垂直移动量>15cm,且主要集中在某一时间段的岩体移动活跃期内,所以岩体的垂直移动量可采用光电测距高程法观测。每条观测线一般由控制点和监测点组成,在观测线的每端(移动范围外)布设不少于两个控制点。若难以找到稳定的区域埋设控制点,也可采用固定角法确定观测线。

  对于边坡外围的不稳定区域可布置一些分散测点。

  

  三、观测成果的整理

  每次观测后都要进行成果整理。成果整理包括边坡移动数据的计算和绘制边坡移动曲线图两部分。

  1、计算部分。在计算之前,应先对外业观测的原始记录进行仔细检查。

  对于移动观测控制点,应计算出平面坐标及高程。计算的结果应记入专门的表格中。对于观测点,应计算各点的高程、各点间及各点至某一控制点间之水平距离等。计算各点间之水平距离时,应根据具体情况考虑各项改正。对观测线的测点,还应进行偏距改正。偏距改正的目的,就是求出相邻测点间之水平距离在观测线方向上的投影长度。改正方法与倾斜改正类同,只不过前者是在水平面内的改正,后者是在竖直面的改正,前者的偏距相当于后者的高差。各点的移动值,根据初次观测和各次重复观测的成果计算。计算方法如下:

  下沉值:W=H-H

  H:初次观测所得测点的高程

  H:第m次重复观测所得测点高程水平移动值:U=√U+U

  U:沿观测线方向的水平移动值

  U:垂直观测线方向的水平移动值下沉速度:V=(W-W)/T

  W:第m+1次观测的下沉值

  W:第m次观测的下沉值

  T:两次监测相隔天数

  对分散测点,可根据极坐标法或角度交会法的观测成果计算测点平面坐标,由重复观测和初次观测所得坐标值之差,即可求得测点水平移动的线量值。通过向图上展点也可以了解其移动方向。也可以直接根据重复观测与初次观测的角度与距离测定值,计算其沿视线方向的纵向位移量和垂直视线方向的横向位移量,并求出测点总的水平移动值及移动方向。计算成果列入下表:

  

  2、绘图部分。为了从图象上直观地了解和分析测点在不同时间的移动变化情况,以及各测点(观测线上)之间移动和变化的分布情况,应根据各测点移动值的计算成果绘制成移动曲线图。对于观测线上的测点,可在每次重复观测后绘制一条下沉曲线及水平移动曲线。为了便于观察和比较,应将曲线图绘在相应观测线断面图的上方。在断面图的上方适当位置画两条水平线,作为绘制移动曲线的横坐标轴。在此轴上,用与断面图相同的比例尺,并于观测线上原测点位置相对应地转绘出各测点的位置,写上编号。然后在每一水平线的左侧绘一竖直线,作为纵坐标轴,分别代表水平移动值和下沉值(如图2所示)。为了使图形明显,可将纵坐标轴的比例尺放大,根据具体情况可选用1:1、1:2或1:5的比例尺。对于分散测点可以绘制水平位移(下沉)~时间曲线图。

  四、观测成果的分析研究

  图2是某观测线根据垂直走向方向的观测线的三次水平移动观测成果和三次下沉移动观测成果,绘制的水平移动曲线和下沉曲线。由图上可以明显地看出,观测线上各测点移动量的大小和变形分布情况。跟据岩体性质和经验数据在下沉曲线的两端即可找到移动边界点,将各移动边界点投影到平面图上即可圈定岩体移动区域。在移动比较活跃的区域可随时增加一些分散的测点,通过移动观测,了解每个测点的移动量随时间变化的情况,进行综合分析。

  通过对很多测点移动值大小及方向的分布情况分析,可以了解岩体移动的趋势。根据各测点的水平移动值与下沉值,可求出测点移动总向量的倾角。由测点移动的倾角及倾向,可判断可能产生滑坡的空间位置。一旦发生移动曲线突变,进入岩体临滑突变阶段,就可及时向有关部门通报相关的准确数据和信息。

  

  五、结束语

  为防止岩体崩落和滑坡等地质灾害的发生,监测预防和治理工作是必不可少的,而测绘部门的监测成果是至关重要的也是最基础的。所以如何提供科学直观的监测资料也是我们测绘工作者值得关注和探讨的问题。

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