滑坡調(diào)查及觀測

鐵路滑坡觀測滑坡是在一定的地形地質(zhì)條件下，由于多年自然或人為因素的影響，引起巖、土體原有的平衡破壞，局部不穩(wěn)定土體或巖體沿著山坡內(nèi)部某一面或軟弱帶作整體、緩慢或急速滑動的變形現(xiàn)象。雖然表現(xiàn)為斜坡整體下滑，但其內(nèi)部實際上分為滑動部分和抗滑部分，只有當下滑力大于抗滑力時，斜坡才會失去平衡而發(fā)生滑動?；瑒右话闶情L期而緩慢的，其發(fā)育過程可分為蠕動變形、滑動破壞和漸趨穩(wěn)定三個階段，但也有一些滑坡表現(xiàn)為多動滑動和急劇的運動?；碌姆植紡V泛，活動頻繁，危害嚴重。大規(guī)模的滑坡曾掩埋村鎮(zhèn)、阻塞江河、摧毀廠礦、中斷交通，給國家建設(shè)和人民生命財產(chǎn)造成嚴重的損失。如1980年汛期成昆線鐵西滑坡使二百萬立方米巖體驟然下滑，中斷行車40天；1999年汛期金溫鐵路因滑坡造成兩次客車顛覆的重大事故?；率瞧茐蔫F路工程建筑物的主要病害之一，山區(qū)鐵路更是深受其害。一、滑坡的判釋、觀測（一）滑坡的判釋：地形地貌條件⑴山坡表面發(fā)生連續(xù)或不連續(xù)的裂縫（地表裂縫，房屋開裂、傾斜，天溝、護墻開裂、鼓脹）⑵凹形坡（上陡下緩），凸形坡（上緩下陡）⑶電桿、樹木歪斜（坡面上形成醉林、馬刀林等）⑷在沿河圓順的凹岸中，突然有一部分土體向河床凸出，凸出地段并見有大塊孤石堆積⑸黃土地區(qū)高階地的前緣斜坡的坡腳，易受水侵濕影響而強度降低的地段⑹山坡或河谷谷坡上的圈椅地貌（圈椅地貌指背后靠山，左右兩側(cè)為兩條山梁，中間圍出一塊緩坡地，外形象圈椅狀的一種地貌）⑺山區(qū)峽谷陡坡地段的局部緩坡地帶，單面山的緩坡以及線狀延伸的斷崖下的崩積、坡積地貌等⑻雙溝同源地形，如溝谷不深，溝間距離約數(shù)十米至數(shù)百米，溝間山坡多呈上、下陡而中部緩的鼻形斜坡地形⑼山坡農(nóng)田變形，水田漏水，水田改為小塊田等地質(zhì)條件⑴粘土、砂粘土、粘砂土、黃土、礫石土、碎石土、碎塊石土等⑵沉積巖本身常具層理、軟弱夾層，特別是粘土巖組成的斜坡（泥巖、頁巖等）⑶變質(zhì)巖具有節(jié)理，易風(fēng)化，遇地下水、地表水豐富（片巖、千枚巖、板巖）⑷巖漿巖常有原生節(jié)理、構(gòu)造裂縫、風(fēng)化裂縫⑸人工堆填土置于松軟潮濕地面上或置于傾斜地面上⑹傾向山外，傾斜度較大，走向與線路交角小于45°的巖石具有斷層面、節(jié)理面、裂隙面水的作用⑴地下水、地表水豐富（含天然人工修筑的過、蓄水設(shè)備中的水），易滲入斜坡體內(nèi)⑵斜坡前緣抗滑部分受江、河、湖、?；蛩畮斓乃鳑_刷、水位漲落影響或波浪侵襲⑶地下水發(fā)生顯著變化，干枯的泉水重新出水且混濁，坡腳附近濕地增多人為活動⑴在斜坡體上、中部堆置棄土、棄碴，興建工程和放置重型設(shè)備等⑵在斜坡體下部刷坡⑶在斜坡體附近爆破，斜坡受列車震動影響⑷在斜坡體上開荒種植，破壞山坡地表覆蓋層及天然植被值得注意的是，在識別斜坡是否屬滑坡時，應(yīng)根據(jù)上述各種地形地貌、巖土性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)及人為因素進行綜合分析、評價，不能僅憑單一因素就草率定論。另外，詳細詢問當?shù)鼐用竦母惺?，也許會大大提高識別滑坡的工作效率和準確性。（二）滑坡穩(wěn)定性判別在野外對滑坡穩(wěn)定程度進行判斷，主要是通過現(xiàn)場調(diào)查，在充分掌握工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，可從地貌形態(tài)比較、地質(zhì)條件對比和影響因素變化分析等方面來判斷：相對穩(wěn)定的滑坡地貌特征不穩(wěn)定的滑坡地貌特征⑴滑坡后臂較高，長滿了樹木，找不到擦痕和裂縫⑵滑坡臺階寬大且已夷平，土體密實，無陷落不均現(xiàn)象⑶滑坡前緣的斜坡較緩，土體密實，長滿草木，無松散坍塌現(xiàn)象⑷滑坡兩側(cè)的自然溝谷切割很深，谷底基巖出露⑸滑坡體較干燥，地表一般沒有泉水和濕地，滑坡舌部泉水清澈⑹滑坡前緣舌部有河水沖刷的痕跡，舌部的細碎土石已被河水沖走，殘留有一些較大的孤石⑴滑坡后臂高、陡，未長草木，常能找到擦痕和裂縫⑵滑坡臺階尚保存臺坎，土體松散，地表有裂縫，且沉陷不均⑶滑坡前緣的斜度較陡，土體松散，未生草木并不斷產(chǎn)生小量坍塌⑷滑坡兩側(cè)多是新生的溝谷，切割較淺，溝底多為松散堆積物⑸滑坡體濕度很大，地面泉水和濕地較多，舌部泉水流量不穩(wěn)定⑹滑坡前緣正處在河水沖刷條件下（三）滑坡的觀測在發(fā)現(xiàn)滑坡有開始活動的跡象后，應(yīng)立即進行位移、地下水動態(tài)等觀測，并結(jié)合其他有關(guān)資料一起綜合分析，判斷滑坡對線路危害的程度，以便采取有效措施，防止滑坡的發(fā)展及對運輸?shù)挠绊憽；挛灰朴^測（1）簡易觀測法一一適用于規(guī)模小、性質(zhì)簡單的滑坡，通常有：直角觀測尺（如圖1）?；逵^測尺（如圖2）。直線形觀測樁。三角形觀測標。以上四種觀測法詳見路基病害觀測?；覊K觀測標（如圖3）：僅用于圬工建筑物裂縫變化觀測。在裂紋上用水泥砂漿做成觀測灰塊，并在裂紋兩端點以紅油漆畫線觀測裂紋延長情況。⑵布網(wǎng)觀測方法一一建立觀測網(wǎng)，用水準儀、經(jīng)緯儀、光電測距儀、全站儀等儀器進行觀測。任意方格網(wǎng)（如圖4）：適用于地形復(fù)雜的大型滑坡。設(shè)置時受地形的限制少，便于對一個大滑坡內(nèi)有幾種不同的次生滑坡的觀測研究。此方法較為常用。橫排樁網(wǎng)（如圖5）：適用于自然坡度較陡、縱向視線不暢、縱向遠端觀測樁視距超過500m的滑坡。此方法較為常用。十字交叉網(wǎng)（如圖6）：適用于滑體范圍不大，窄而長，主軸位置明顯的滑坡。但主軸以外的各觀測樁只能測得高程變化和一個單向位移值。（3）建網(wǎng)要求——在1：500或1：1000的地形平面圖上，詳細繪制病害情況，結(jié)合現(xiàn)場情況在圖上設(shè)計觀測網(wǎng)，然后在現(xiàn)場設(shè)置觀測樁。在主滑線附近設(shè)置縱排觀測樁。在滑坡體的上、中、下三個部位，每部位至少需設(shè)一處橫排觀測樁，并且在滑坡體外的不動體上也應(yīng)設(shè)置l一2個觀測樁;縱排樁在滑坡體的下緣外的不動體上，必須設(shè)一個觀測樁。每條觀測線上設(shè)一個置鏡點，其位置一般應(yīng)在滑坡可能發(fā)展范圍以外不少于30m處。為防止置鏡樁變動，必須在穩(wěn)定的地方加設(shè)護樁。每條觀測線上設(shè)兩個照準點，其位置應(yīng)以置鏡樁上的儀器能清楚而直接看到為準。照準樁也應(yīng)設(shè)在滑坡可能發(fā)展范圍以外不少于30m的穩(wěn)定地層上。橫排樁排與排之間的距離視具體情況而定，最大一般不超過40m，樁的間距為15—20m。對活動滑坡應(yīng)多設(shè)觀測樁。在不動體上，設(shè)置水準基點樁。觀測樁、置鏡樁、照準點樁及水準基點樁埋設(shè)必須牢固。在不易找到樁的地方，樁旁應(yīng)有明顯標志，觀測樁位置必須標于地形圖上。⑷建網(wǎng)工作程序：按建網(wǎng)要求在現(xiàn)場將各樁設(shè)置完畢后，按照一定順序統(tǒng)一編號.建立各樁的履歷卡片，記錄樁的號數(shù)、位置、所在排號、周圍地形和地層特點、灌樁的過程和質(zhì)量等。整個觀測網(wǎng)建成后，作一次全面測量(包括平面和高程)，作為今后觀測的依據(jù)。同時，應(yīng)測出各縱橫排觀測線的方位角和各樁的平面位置，繪制在1：500的地形圖上。編寫建網(wǎng)說明書，其內(nèi)容包括該滑坡過去和現(xiàn)在的情況簡介、觀測目的、采用觀測網(wǎng)形式的特點、觀測網(wǎng)設(shè)置方法、建網(wǎng)的時間與過程以及其他需要記錄的內(nèi)容等。各種樁的履歷卡片、建網(wǎng)平面圖、建網(wǎng)說明書應(yīng)妥善保存。觀測：觀測周期：變形較大的滑坡，每月觀測1—2次；變形微小的滑坡，可2—3月觀測1次。雨季前后應(yīng)增加觀測次數(shù)，可以5—10天觀測1次。觀測方法及要求：整個觀測工作應(yīng)嚴格按照一般測量工作的要求進行，側(cè)角誤差不應(yīng)超過儀器最小讀數(shù)的兩倍，測距誤差不大于1：2000，高程測量誤差不大干5”L(L為兩水準基點間距離，以km計)。觀測平面位移量時，在地面上測出位于觀測線上的三個點，并連成一直線，該三點的誤差不能大于1?2mm，然后精確量取觀測樁到三點聯(lián)線的垂直距離，即為該樁單向累計位移值。測得縱橫兩個單向位移值后，再通過計算或作圖而求得平面位移的方向和位移值。高程測量應(yīng)盡量保持前后距離相等，用塔尺抽尺讀數(shù)時必須搖尺，每一觀測樁往返兩次的高程差不應(yīng)超過3mm。e.每次觀測完畢后，必須立即對觀測結(jié)果進行整理和復(fù)核，并分析各樁的位移情況，如有異常應(yīng)立即到現(xiàn)場核對。f.如觀測時發(fā)現(xiàn)滑坡產(chǎn)生急劇滑動或某一局部滑動加劇，有可能危及施工或行車安全時，必須立即報告有關(guān)單位.及時采取措施，防止發(fā)生事故。位移觀測資料整理與分析：將所有觀測的結(jié)果，即每個觀測樁的縱橫位移量，用坐標法點繪于平面圖上，然后將各排的位移點連接起來.得觀測樁位移圖并確定移動范圍。將每排樁中位移量最大的樁連線即可分析出滑坡滑動方向?；轮芙绲拇_定：若觀測樁設(shè)置合理，則有的觀測樁會移動而有的不動，那么未移動的觀測樁與相鄰移動的觀測樁之間的地帶即可確定為滑坡周界。如每排觀測樁出現(xiàn)兩個或兩個以上的較大位移量，其方向與滑動速度都各不相同，則說明存在幾個不同性質(zhì)的滑坡，應(yīng)分別繪出其主鈾方向與滑動周界。每次觀測結(jié)果用不同的顏色或線條在觀測位移圖上加以區(qū)別，以便于進行對比。某一觀測樁的平均位移速度為Vi=(Ai2-Ai1)/t式中Vi——第i個觀測樁的平均位移速度(mm/月)；Ai2,Ai1——第i個觀測樁兩次觀測的位移量(mm)；t——第i個觀測樁兩次觀測的時間(月)?；率芰π再|(zhì)的確定：滑坡主軸斷面上某兩個相鄰樁的平均位移量S為S=(Lx-Lsh)/d式中S——滑坡主軸斷面上某兩個相鄰樁的平均位移量(mm/月)：S為+表示觀測樁在受拉地段，S為一表示樁在受壓地段；Lx——主軸斷面上兩個相鄰樁中靠近滑坡下緣的觀測樁的位移量(mm)；Lsh——主軸斷面上兩個相鄰樁中靠近滑坡上緣的觀測樁的位移量(mm)；d——主軸斷面上兩個相鄰樁的距離(m)。若滑坡的所有地段均為受拉，則滑坡屬牽引式滑坡，若滑坡的上緣地段為受拉，下緣地段受壓，則滑坡屬推動式滑坡。滑動面形狀的判斷：由于滑坡系整體滑動，滑體的滑動完全受滑動面形狀的控制，當滑坡僅有一層滑面時，縱排上某一觀測樁的垂直位移矢量和水平線的夾角a，?？煞从吃摌断虏炕瑒用媾c水平線的夾角a(均順滑動方向量取)，即tana=樁高程變化量/順滑動方向位移量當觀測樁升高時，a角表示滑動面向上翹的角度；反之，則a角表示滑動面向下傾斜的角度。根據(jù)a角的變化規(guī)律，就可判定滑面的形狀：圓弧形、直線形或折線形，相應(yīng)可初步判斷滑面發(fā)生在均質(zhì)土中或巖層層面上。地下水動態(tài)觀測水對滑坡的形成和發(fā)展有著重要作用。要掌握了解地下水與滑坡滑動的關(guān)系及排水工程的效果，就需要對地下水進行動態(tài)觀測，并且通過觀測水位水質(zhì)的顯著變化能得到滑坡即將活動的預(yù)告。(1)觀測項目：收集降雨、氣溫等氣象資料，對應(yīng)觀測水位、涌水量、水溫及化學(xué)成分等。⑵觀測方法及要求：利用鉆孔、泉眼、試坑、水溝等進行觀測。觀測孔應(yīng)布置在滑坡供水的主要含水層上。觀測孔的數(shù)量在每一相似條件下(如同一含水層)，不能少于3個孔。觀測孔可利用地質(zhì)勘探孔。觀測鉆孔用不同口徑的套管(塑料管、鋼管、鐵管、竹管)加固，它由花管、管身、管蓋三部分組成?；ü芏螢檫M水處.故應(yīng)將其設(shè)于含水層中并加金屬過濾網(wǎng)。在孔底及管周圍填以砂礫，上部套管外圍則用黏土填入并搗實，孔口加蓋上鎖。觀測一般應(yīng)反映降雨后第1天、第5天、第13天的地下水動態(tài)，若遇長期不降雨，則每月觀測1次。水位用測水鐘或自計水位計量測，每次水位測量應(yīng)連續(xù)3次，取其接近的兩次水位平均值作為正式記錄，精度為lc