楊家槽滑坡防治工程變形監(jiān)測設(shè)計與觀測

1、第 32卷第 2期2001年 2月人民長江YangtzeRiverVol. 32 ,No. 2Feb. ,2001文章編號 :1001 - 4179 (2001) 02 - 0037 - 03楊家槽滑坡防治工程變形監(jiān)測設(shè)計與觀測劉德軍(長江水利委員會綜合勘測局 ,湖北武漢 430010)摘要 :滑坡治理過程中 ,有必要開展滑坡變形監(jiān)測工作 ,為綜合評價滑坡穩(wěn)定性 ,合理確定滑坡治理方案提供依據(jù)。滑坡經(jīng)過治理之后 ,仍然需要持續(xù)地進行監(jiān)測 ,為評價滑坡未來長期整體的穩(wěn)定性 ,預(yù)報安全和減災(zāi)防災(zāi) ,收集預(yù)警數(shù)據(jù)。在滑坡面積范圍、差規(guī)模都比較大的情況下 ,通過在地面大范圍內(nèi)建立大型測量網(wǎng) ,測出地面

2、監(jiān)測點的三維位移量 ,監(jiān)視滑坡宏觀變形動態(tài) ,然后在典型或主滑斷面以及特定重要部位進行定點監(jiān)測 ,測量滑坡地下深部的位移量 ,有助于識別滑坡變形模式 ,評價滑坡穩(wěn)定性。楊家槽滑坡治理工程施工期內(nèi) ,滑坡體監(jiān)測點沒有發(fā)生突變位移現(xiàn)象。在楊家槽滑坡上滑體后緣公路邊坡以及下滑體東側(cè)紅巖溪右邊坡存在局部緩慢變形現(xiàn)象 ,目前楊家槽滑坡總體上基本穩(wěn)定。關(guān)鍵詞 :滑坡監(jiān)測 ;變形監(jiān)測設(shè)計 ;巖質(zhì)滑坡 ;隔河巖水庫庫區(qū)析 ,有助于識別滑坡的變形模式 ,評價滑坡的穩(wěn)定性。楊家槽滑坡位于湖北省清江隔河巖水庫北岸 ,距隔河巖大壩 23 km?；虑熬壐叱?130 m ,后緣高程 570 m ,滑坡范圍長建立滑坡監(jiān)測

3、網(wǎng)的目的是為了統(tǒng)一滑坡各期變形觀測基滑體下厚上薄 ,前緣最厚達 70 m ,為大型的基巖切層滑坡。經(jīng)過地質(zhì)勘探資料分析和試驗研究認為楊家槽滑坡形成年代久遠 ,經(jīng)受了各種超常規(guī)的降雨或地震條件的考驗 ,均未出現(xiàn)大的變動 ,在水庫蓄水和滑體上出現(xiàn)大量人類活動以前 ,滑坡的穩(wěn)定性是好的。水庫建成蓄水以后 ,滑坡體前緣 200 m高程 (正常蓄水位)以下淹沒于庫水之中 ,受水位消漲和浪擊掏蝕影響 ,滑坡前緣局部穩(wěn)定性乃至滑坡整體穩(wěn)定性有所下降。滑坡體上現(xiàn)建有新型的移民城鎮(zhèn) ,居民的生產(chǎn)、活也有導致滑坡自然條件惡化的趨勢?；轮卫砉こ烫幚聿捎玫乇砗偷叵屡潘⒕壘植考庸毯头罌_護岸等措施 ,以滿足滑坡整體穩(wěn)

4、定和前緣局部穩(wěn)定的要求?；轮卫砉こ涕_始以前 ,需要根據(jù)安全系數(shù)綜合評價滑坡穩(wěn)定性 ,然后確定滑坡治理工程設(shè)計安全系數(shù)或治理方案。由于土體和巖體有許多地質(zhì)和土工的不確定性 ,準確評定其安全系數(shù)是困難的。因此 ,從長期的運行安全角度考慮 ,在采取必要的治理工程措施的同時 ,需要進行位移測量監(jiān)測滑坡的穩(wěn)定性 ,了解治理工程施工期以及運行期滑坡的實際安全性能 ,檢驗治理工程的效果。滑坡面積范圍、差規(guī)模都比較大的情況下 ,在地面大范圍內(nèi)建立大型測量網(wǎng) ,測出地面監(jiān)測點的三維位移量 ,監(jiān)視滑坡宏觀變形動態(tài)。此外在典型或主滑斷面以及特定重要部位進行定點監(jiān)測 ,測量滑坡體深部的位移量 ,形成由整體普查到局部

5、詳查、宏觀到微觀的立體監(jiān)測系統(tǒng) ,是最為經(jīng)濟、用、圖 1楊家槽滑坡變形監(jiān)測系統(tǒng)布置示意收稿日期 :2000 - 07 - 09作者簡介 :劉德軍 ,男 ,長江水利委員會綜合勘測局工程測量與安全監(jiān)測中心 ,工程師。中圖分類號 : P642122文獻標識碼 : A1概述2滑坡防治工程變形監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計211變形監(jiān)測網(wǎng)800 m ,寬 300110 m ,上寬下窄 ,面積 0126 km2 ,體積 880萬 m3。準 ,提供每期變形觀測的工作基點 ,楊家槽滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)如圖1所示。有效的監(jiān)測方案。根據(jù)地面位移并結(jié)合定點監(jiān)測的深部位移分高生前高由實38人民長江2001年水平位移監(jiān)測網(wǎng)中 AW2、AW3、

6、AW7位于滑坡體范圍以外的穩(wěn)定巖石上 ,為水平位移監(jiān)測網(wǎng)基準點或固定點 ,也是滑坡水平位移監(jiān)測工作基點 ;AW1、AW4、AW5、AW6位于滑坡體外圍 ,點位相對穩(wěn)定 ,是水平位移監(jiān)測網(wǎng)待定點 ,也是滑坡水平位移監(jiān)測工作基點 ,同時還監(jiān)視滑坡外圍巖體的變形。水平位移監(jiān)測網(wǎng)采用邊角網(wǎng)觀測方案 ,依據(jù)混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求實施 ,最弱邊相對中誤差不低于1/ 500 000 ,最弱點位移量中誤差不大于 2 mm。垂直位移監(jiān)測網(wǎng)點 AS1 AS2和 AS3 AS4均位于滑坡體范圍以外比較穩(wěn)定、整巖石上。其中 AS1 AS2是垂直位移監(jiān)測網(wǎng)基準點并互作校核 ,同時也是滑坡地面垂直位移觀測的工作基

7、點 ,AS3 AS4是滑坡體深層垂直位移觀測工作基點 ,通過連測地面垂直位移基準點定期校核。地面變形監(jiān)測點共布置 17個。測點布置如圖 1所示 ,點位及標點特性如表 1所示。地面變形監(jiān)測點水平位移觀測采用邊長交會方案 ,依據(jù)混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求實施。根據(jù)楊家槽滑坡情況要求最弱點水平位移位移量中誤差不大于±3 mm ;垂直位移觀測采用精密水準或三角高程導線方案 ,要求最弱點垂直位移量中誤差不大于±3 mm。表 1地面監(jiān)測點點位及標點特性點名 部位 標型 點名 部位 標型AJ1紅巖溪邊坡上部地面標 AJ13下滑體后緣地面標AJ2紅巖溪邊坡上部房頂標 AJ14上滑體前緣

8、地面標AJ3紅巖溪邊坡中部房頂標 AJ15上滑體后緣地面標AJ4紅巖溪邊坡中部房頂標 AJ16上滑體后側(cè)地面標AJ6紅巖溪邊坡下部房頂標 AJ19下滑體中上部地面標AJ7下滑體前緣房頂標 AJ20下滑體中上部地面標AJ8下滑體前緣房頂標 AJ21下滑體前緣地面標AJ9下滑體中下部房頂標 AJ22下滑體前緣地面標AJ10下滑體中下部房頂標注 :AJ1AJ4 AJ6AJ10 AJ13AJ16為強制對中鋼筋混凝土三角觀測標墩 ,滑坡防治前期布設(shè) ;AJ19AJ22為強制對中鋼筋混凝土三角觀測標墩 ,滑坡治理工程增加布設(shè)?；律顚?(排水洞內(nèi) ,圖 1中以短虛線表示)變形監(jiān)測設(shè)施布置包括水平位移監(jiān)測設(shè)

9、施和垂直位移監(jiān)測設(shè)施。為監(jiān)測楊家槽滑坡滑體深層沿主滑方向的水平位移 ,在主排水洞內(nèi)沿主洞軸線方向連續(xù)布置 8套精密量距裝置 ,另在 1號排水支洞內(nèi) ,共布置 5套精密量距裝置。以帶尺定期量測監(jiān)測點的水平位移。精密量距測點點位布置及標點特性如表 2所示。表 2深層變形監(jiān)測點點位布置及標點特性樁號樁號水準點量距點部位水準點量距點部位(m) (m)LD01洞口 LD11 SC09 0 + 048排水主洞LD02 SC01 0 + 100 1號支洞 LD12 SC10 0 + 063排水主洞LD03 SC02 0 + 080 1號支洞 LD13 SC11 0 + 081排水主洞LD04 SC03 0

10、+ 060 1號支洞 SC12 0 + 093排水主洞LD05 SC04 0 + 040 1號支洞 LD14 SC13 0 + 101排水主洞LD06 SC05 0 + 020 1號支洞 LD15 SC14 0 + 109排水主洞LD07 SC06 0 + 000三洞交叉口 LD08 0 + 040 2號支洞LD09 SC07 0 + 010排水主洞 LD16 0 + 080 2號支洞LD10 SC08 0 + 028排水主洞為監(jiān)測滑坡體深層垂直位移 ,在地下排水洞主洞和 1、2號排水支洞內(nèi) ,布置 l條精密水準測線 ,于排水洞底板埋設(shè) 16座水準監(jiān)測標點。深層水平、直位移觀測 ,按有關(guān)儀器操

11、作規(guī)程規(guī)范要求實施 ,水平位移觀測最弱點位移量中誤差不大于±3 mm ,垂直位移觀測最弱點位移量中誤差不大于±3 mm。3滑坡變形觀測數(shù)據(jù)處理地面監(jiān)測點平面坐標采用 54北京坐標系以 AW2、AW3、AW7為起算點 (基準點) ;高程采用 56黃海高程系以 AS1 AS2為起算點 (基準點)。觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理及平差計算采用計算機數(shù)據(jù)處理軟件包完成。觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理主要內(nèi)容包括 :水準高差的尺長改正、距邊的氣象改正及測距儀常數(shù)改正、直角歸算到標心改正、測斜距歸算到標心改正、程網(wǎng)平差、心斜距歸算到 250 m高程面的改正計算等內(nèi)容。高程網(wǎng)平差采用水準網(wǎng)間接平差方法 ;平面網(wǎng)采用測邊

12、網(wǎng)間接觀測平差方法。地面監(jiān)測點位移量符號規(guī)定 :水平位移 X方向沿主滑方向為“+”, Y方向向下游側(cè)方向為“+”;垂直位移 ( H方向)向下沉降為“+”,反之為“-”。地下排水洞內(nèi)監(jiān)測點高程以 AS3、AS4為起算點 (工作基點) ,通過連測地面垂直位移觀測起算點 AS1 AS2定期校準。精密量距 (伸長計 )監(jiān)測點 ,根據(jù)測段斜距觀測值 ,測段溫度觀測值 ,測段標桿頭 (高程)高差分別進行溫度改正、傾斜改正 ,歸算為測段平距 ,以安裝時測段平距為起算數(shù)據(jù) ,計算測段相對伸縮水平位移 ;主洞測線 (主滑方向)以 SC14為起算點 (基準點) ,支洞測線 (接近主滑方向)以 SC06為起算點 (

13、相對固定點) ,分別計算測線累計伸縮水平位移。4變形監(jiān)測結(jié)果及滑坡的穩(wěn)定性在滑坡治理工程施工以前 ,滑坡水平位移監(jiān)測網(wǎng)于 1992年10月首次觀測。為配合楊家槽滑坡治理工程施工 ,1999年 9月對該網(wǎng)進行了一次校測。垂直位移監(jiān)測網(wǎng)于 1999年 9月首次觀測 ,滑坡治理工程竣工后于 2000年 3月進行了校測。監(jiān)測網(wǎng)點校測點位與首次觀測時比較結(jié)果見表 3。通過校測表明 ,滑坡水平、直位移監(jiān)測網(wǎng)點坐標或高程的變化很小 ,可以認為是觀測誤差如氣候條件、測條件等因素的影響所致 ,變形監(jiān)測網(wǎng)基本處于穩(wěn)定狀態(tài) ,監(jiān)測網(wǎng)點可以作為滑坡水平、直位移觀測的工作基點。表 3監(jiān)測網(wǎng)點校測點位比較結(jié)果點名XYH點

14、名XYHAW1 AW8AW4 AS03AW5 AS04AW6垂位于滑坡體上的所有地面監(jiān)測點中 ,目前存在緩慢變形的測點 ,有位于上滑體后緣的 AJ15 ,以及主要集中在下滑體東側(cè) ,即紅巖溪右邊坡的監(jiān)測點 AJ1 AJ2 AJ3 AJ4 AJ5。這些測點是在滑坡治理工程施工以前布設(shè)的。212地面變形監(jiān)測點213深層變形監(jiān)測點411變形監(jiān)測網(wǎng)1197 - 2125 316 - 1175- 0110 - 0183 01841166 - 0193 01652175 1188412地面監(jiān)測點水平、直位移、完、垂、測垂觀高標、垂觀垂、第 2期劉德軍 :楊家槽滑坡防治工程變形監(jiān)測設(shè)計與觀測表 4監(jiān)測點各向

15、累計位移增量39mm點名AJ1AJ2AJ3AJ4AJ15位移增量XYHXYHXYHXYHXYH1992年 10月至 2000年 3月1998年 8月至 2000年 3月在滑坡上滑體共布置有 AJ14、AJ15兩個監(jiān)測點 ,均為地面標。監(jiān)測點 AJ15位于上滑體后緣公路邊坡上 ,監(jiān)測點 AJ14位于上滑體前緣 ,如圖 1所示。兩點在滑坡主滑方向的水平位移分量變化過程線如圖 2所示。1992年 10月至 2000年 3月 (歷時89個月)上滑體前緣測點 AJ14的主向累計水平位移量在 10 mm以內(nèi) ,沒有顯著位移趨勢 ,而其后緣測點 AJ15的主向累計水平位移量約為 28 mm ,存在緩慢位移趨

16、勢 ,初步分析認為是公路邊坡局部變形現(xiàn)象。但是測點所處部位對于監(jiān)視上滑體的滑移變形非常重要 ,應(yīng)予以密切關(guān)注?；轮卫硎┕て趦?nèi) (1998年 8月溪的存在 ,有效地攔截了降雨在滑坡體外圍產(chǎn)生的匯流 ;楊家槽mm ,沒有突變位移跡象。少了降雨入滲 ,對滑坡的穩(wěn)定十分有利。結(jié)合目前已有的滑坡變形監(jiān)測資料分析 ,總體認為滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。楊家槽滑坡治理工程采用了地表截排水工程、地下排水工程以及滑坡前緣護岸加固工程等措施 ,改善了滑坡體及周圍人類生產(chǎn)生活對滑坡自然環(huán)境日益惡化的影響 ,減小水庫蓄水后水位漲落與浪擊對于滑體前緣局部穩(wěn)定乃至滑坡整體穩(wěn)定的影響?；路乐巫冃伪O(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與觀測 ,自

17、開始觀測以來 ,滑坡體沒有產(chǎn)生大的變形或活動 ,但上滑體后緣以及下滑體東側(cè)局部存圖 2滑坡地面監(jiān)測點主滑方向位移過程線在緩慢的變形現(xiàn)象 ,特別是滑坡治理以后未來長期的整體穩(wěn)定在下滑體以外的東側(cè) ,即紅巖溪右邊坡現(xiàn)有監(jiān)測點 AJ1、狀態(tài) ,對于保障水庫長期安全運行和人民生命財產(chǎn)安全 ,具有十AJ2 AJ3 AJ4 AJ5共 5個監(jiān)測點。1992年 10月首次觀測 ,到分重要的意義 ,以后仍然需要持續(xù)地進行監(jiān)測。2000年 3月 (歷時 89個月) ,前 4個測點三維累計位移量如表 4所示。監(jiān)測點變形主要表現(xiàn)為向紅巖溪方向緩慢位移 ,并伴隨較大的向下沉降位移現(xiàn)象。其中 AJ1為地面標 ,其它 3個

18、測點 (1)楊家槽滑坡治理工程施工期內(nèi) ,滑坡地面監(jiān)測點和深為房頂標 ,房頂標測點 AJ3 AJ4變形較大。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn) ,層排水洞內(nèi)監(jiān)測點 ,沒有發(fā)生突變位移現(xiàn)象。在楊家槽滑坡上測點所處房屋多處已出現(xiàn)嚴重裂縫現(xiàn)象。初步分析認為這些測滑體后緣公路邊坡以及下滑體東側(cè)紅巖溪右邊坡存在局部緩慢點位于楊家槽滑坡體以外東側(cè)的紅巖溪邊坡變形范圍以內(nèi) ,而變形現(xiàn)象 ,目前楊家槽滑坡總體上基本穩(wěn)定。且房頂標監(jiān)測點所在房屋基礎(chǔ) ,部分處于殘坡堆積體范圍內(nèi) ,沒 (2)滑坡治理過程中 ,預(yù)先經(jīng)過地質(zhì)勘探和試驗研究的同有深入座落于基巖上 ,導致房屋產(chǎn)生不均勻沉降而產(chǎn)生房屋裂時 ,有必要開展滑坡變形監(jiān)測工作 ,為

19、綜合評價滑坡穩(wěn)定性 ,合縫變形現(xiàn)象?？赡苓@也是該部位房頂標測點變形較地面標測點理確定滑坡治理方案提供依據(jù)?；陆?jīng)過治理之后 ,為了監(jiān)視大的原因之一?；轮卫硎┕て趦?nèi) ( 1998年 8月至 2000年 3滑坡未來長期的整體穩(wěn)定狀態(tài) ,保障水庫長期安全運行和人民月) ,這些監(jiān)測點各向累計位移增量如表 4所示。生命財產(chǎn)安全 ,以后仍然需要持續(xù)地進行監(jiān)測。(3)滑坡面積范圍、差規(guī)模都比較大的情況下 ,在地面大范圍內(nèi)建立大型測量網(wǎng) ,測出地面監(jiān)測點的三維位移量 ,監(jiān)視滑坡宏觀變形動態(tài) ,然后在典型或主滑斷面以及特定重要部位進行定點監(jiān)測 ,測量滑坡體深部的位移量 ,形成由整體普查到局部垂方案。 (編輯 :李梅青)歡迎上網(wǎng)閱覽人民長江雜志 :http :/ / www. chinainfo. gov. cn/ periodical/ rmcj/ index. htmhttp :/ / www. chinajournal . net. cnhttp :/ / www. cj wrc. edu. cn918 814 515 119 916 217 017 3219