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淺談地質(zhì)災(zāi)害治理中邊坡移動監(jiān)測成果的整理及分析
一、概述
隨著我國的持續(xù)發(fā)展，大量的基礎(chǔ)工程建設(shè)和礦產(chǎn)開采所形成的露天邊坡、自然風(fēng)化和水蝕等因素所形成的需要進行災(zāi)害治理的邊坡正在逐年增加。這些邊坡由于受力的平衡狀態(tài)逐漸破壞，因而便產(chǎn)生了邊坡的不穩(wěn)定，或者說邊坡巖體移動的問題。如果對巖體的移動不能很好的防治和，由此所形成的災(zāi)害將會給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅，或使用國民經(jīng)濟遭到重大損失。為了防止這類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，必須進行以巖體移動量、移動速度為目的的邊坡移動監(jiān)測，依據(jù)邊坡移動監(jiān)測數(shù)據(jù)成果結(jié)合對巖體力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的調(diào)查，便取得巖體移動的較全面的資料，從而可分析巖體移動的規(guī)律，判定移動巖體及所沿滑動面的位置、形狀、大小及傾角等，以便對移動的巖體采取防治措施。本文就如何合理地進行邊坡移動監(jiān)測成果整理發(fā)表一點淺見。
二、地質(zhì)災(zāi)害治理中的邊坡移動監(jiān)測的特點
由于觀測成果的整理方式與監(jiān)測點的布設(shè)形式和觀測方法有著密切的聯(lián)系，在分析整理邊坡移動觀測成果之前必須了解邊坡移動監(jiān)測的方法和特點：邊坡巖體不穩(wěn)定范圍的大小和形狀以及巖體移動的方向通過實地調(diào)查和分析是可以判定的。實踐證明，邊坡巖體的移動都是屬于剪切破壞性質(zhì)的。當(dāng)巖體中存在抗剪強度較低的弱面，且此弱面與邊坡面大致一致時，則當(dāng)弱面上部巖體的自重力和其它外部載荷所構(gòu)成的下滑力超過沿弱面的抗滑能力時，上部的巖體就會沿弱面（邊坡暴露面）向下形成邊坡巖體移動。由于邊坡巖體移動方向的可預(yù)測性以及現(xiàn)代測繪儀器測距精度的提高，所以通常邊坡監(jiān)測點均布設(shè)成線狀且與巖體移動方向相同（如圖1所示），這樣邊坡巖體水平移動量主要反映于沿視線方向的距離變化值，盡量減少測角誤差給巖體水平移動監(jiān)測數(shù)據(jù)帶來的影響，而對邊坡巖體的垂直移動量監(jiān)測精度不受影響。由于能夠形成地質(zhì)災(zāi)害的巖體年均垂直移動量＞15cm，且主要集中在某一時間段的巖體移動活躍期內(nèi)，所以巖體的垂直移動量可采用光電測距高程法觀測。每條觀測線一般由控制點和監(jiān)測點組成，在觀測線的每端（移動范圍外）布設(shè)不少于兩個控制點。若難以找到穩(wěn)定的區(qū)域埋設(shè)控制點，也可采用固定角法確定觀測線。
對于邊坡外圍的不穩(wěn)定區(qū)域可布置一些分散測點。
三、觀測成果的整理
每次觀測后都要進行成果整理。成果整理包括邊坡移動數(shù)據(jù)的計算和繪制邊坡移動曲線圖兩部分。
1、計算部分。在計算之前，應(yīng)先對外業(yè)觀測的原始記錄進行仔細檢查。
對于移動觀測控制點，應(yīng)計算出平面坐標及高程。計算的結(jié)果應(yīng)記入專門的表格中。對于觀測點，應(yīng)計算各點的高程、各點間及各點至某一控制點間之水平距離等。計算各點間之水平距離時，應(yīng)根據(jù)具體情況考慮各項改正。對觀測線的測點，還應(yīng)進行偏距改正。偏距改正的目的，就是求出相鄰測點間之水平距離在觀測線方向上的投影長度。改正方法與傾斜改正類同，只不過前者是在水平面內(nèi)的改正，后者是在豎直面的改正，前者的偏距相當(dāng)于后者的高差。各點的移動值，根據(jù)初次觀測和各次重復(fù)觀測的成果計算。計算方法如下：
下沉值：W=H-H
H：初次觀測所得測點的高程
H：第m次重復(fù)觀測所得測點高程水平移動值：U=√U+U
U：沿觀測線方向的水平移動值
U：垂直觀測線方向的水平移動值下沉速度：V=(W-W)/T
W：第m＋1次觀測的下沉值
W：第m次觀測的下沉值
T：兩次監(jiān)測相隔天數(shù)
對分散測點，可根據(jù)極坐標法或角度交會法的觀測成果計算測點平面坐標，由重復(fù)觀測和初次觀測所得坐標值之差，即可求得測點水平移動的線量值。通過向圖上展點也可以了解其移動方向。也可以直接根據(jù)重復(fù)觀測與初次觀測的角度與距離測定值，計算其沿視線方向的縱向位移量和垂直視線方向的橫向位移量，并求出測點總的水平移動值及移動方向。計算成果列入下表：
2、繪圖部分。為了從圖象上直觀地了解和分析測點在不同時間的移動變化情況，以及各測點（觀測線上）之間移動和變化的分布情況，應(yīng)根據(jù)各測點移動值的計算成果繪制成移動曲線圖。對于觀測線上的測點，可在每次重復(fù)觀測后繪制一條下沉曲線及水平移動曲線。為了便于觀察和比較，應(yīng)將曲線圖繪在相應(yīng)觀測線斷面圖的上方。在斷面圖的上方適當(dāng)位置畫兩條水平線，作為繪制移動曲線的橫坐標軸。在此軸上，用與斷面圖相同的比例尺，并于觀測線上原測點位置相對應(yīng)地轉(zhuǎn)繪出各測點的位置，寫上編號。然后在每一水平線的左側(cè)繪一豎直線，作為縱坐標軸，分別代表水平移動值和下沉值（如圖2所示）。為了使圖形明顯，可將縱坐標軸的比例尺放大，根據(jù)具體情況可選用1：1、1：2或1：5的比例尺。對于分散測點可以繪制水平位移（下沉）~時間曲線圖。
四、觀測成果的分析研究
圖2是某觀測線根據(jù)垂直走向方向的觀測線的三次水平移動觀測成果和三次下沉移動觀測成果，繪制的水平移動曲線和下沉曲線。由圖上可以明顯地看出，觀測線上各測點移動量的大小和變形分布情況。跟據(jù)巖體性質(zhì)和經(jīng)驗數(shù)據(jù)在下沉曲線的兩端即可找到移動邊界點，將各移動邊界點投影到平面圖上即可圈定巖體移動區(qū)域。在移動比較活躍的區(qū)域可隨時增加一些分散的測點，通過移動觀測，了解每個測點的移動量隨時間變化的情況，進行綜合分析。
通過對很多測點移動值大小及方向的分布情況分析，可以了解巖體移動的趨勢。根據(jù)各測點的水平移動值與下沉值，可求出測點移動總向量的傾角。由測點移動的傾角及傾向，可判斷可能產(chǎn)生滑坡的空間位置。一旦發(fā)生移動曲線突變，進入巖體臨滑突變階段，就可及時向有關(guān)部門通報相關(guān)的準確數(shù)據(jù)和信息。
五、結(jié)束語
為防止巖體崩落和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，監(jiān)測和治理工作是必不可少的，而測繪部門的監(jiān)測成果是至關(guān)重要的也是最基礎(chǔ)的。所以如何提供科學(xué)直觀的監(jiān)測資料也是我們測繪工作者值得關(guān)注和探討的問題。
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