范晓妮1 李永利1 程显东2
黑龙江省九〇四水文地质工程地质勘察院 黑龙江 哈尔滨 150027
东北煤田地质局油气开发研究院 辽宁 沈阳 110013
摘要:近年来,我国社会主义建设事业不断发展,各种基础设施的投资规模也不断加大,相关岩土、水利水电以及道路桥梁等工程数量也不断增多,随之而来的,就是诸如山体滑坡、泥石流以及岩崩等地质灾害频繁发生,严重影响着当地人民的生命财产安全。而地质灾害防治工程虽然能够有效减少地质灾害的发生,但它却是一个相对综合的工程项目,涉及诸如地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等,许多相关的复杂性问题,并且相关理论尚待完善。
关键词:地质灾害;治理工程;效果监测
引言:地质灾害的发生大都具有时间上的突发性与地域空间上的规律性,因此,做好地质灾害治理工程的监测与防治是十分有必要的。论文从我国地质灾害监测与防治现状出发,对我国地质灾害防治工程监测阶段及监测目的做了简单阐述。
1 研究背景与意义
所谓的地质灾害实际指的是岩土体的移动事件,致使地质灾害发生的因素便是在大自然以及人为因素的影响下,破坏了地质灾害监测因素的条件,致使这些地质灾害的发生。地质灾害的发生将会对人民群众以及一些公共设施造成大规模的破坏。一般而言,地质灾害发生的过程分为六个阶段,分别是孕育、发生、发展、衰亡以及稳定的过程。地质灾害发生的最终后果就是在许许多多的地方出现靠近山体的滑坡,大多数土壤松弛的地方出现泥石流、土壤水分过大的地方水土流失等等的现象。这些现象严重影响了人类的生命安全以及财产安全。
2地质灾害监测技术的发展现状
地质灾害的发生发展需要人们通过精密的仪器才能监测到其变形过程,预测其发展趋势和确定控制其形成发展的变形破坏层面。其是一个从渐变到突变的阶段性动态发展过程,但是凭人的直觉一般是难以发现的,因此,有效的变形监测工作对地质灾害预防、治理具有重要的工程意义,变形监测工作贯穿于地质灾害防治的全过程,从地质灾害的勘察、设计阶段的检测信息有效反映地质灾害体的存在及其发展活动过程确定相关的各种几何学、动力学等指标,为防治设计提供必要的设计依据;在地质灾害的防治施工过程中可以有效检测治理工程施工对既有地质灾害体的扰动影响以及防治对策的有效性和施工安全风险监控;治理工程后效果的监测有效监控其治理效果以及长期运营的安全性和时效性等。 因此尽管变形监测贯穿于地质灾害勘察,设计和施工等全过程,但在各阶段之间又具有相互的连续性。变形监测技术是一门很强的应用技术,它是以工程地质学,土力学,岩石力学,钢筋混凝土力学及土木工程设计理论和方法等学科为理论基础,以仪器仪表,传感器技术,计算机与通信技术,大地测量技术,测试技术,信息科学等学科为技术支持,同时还融合地质灾害防治工程施工工艺和工程实践经验,以地质灾害体与防治工程结构体的相互作用及其稳定的动态评估为主要目的综合型应用技术。伴随着电子技术,计算机技术,信息技术和空间技术发展,国内外地质灾害调查与检测方法和相关理论得到长足的发展。
3 地质灾害防治工程监测阶段及其目的
地质灾害的防治工程整体上可以分地质灾害体的勘查,治理设计,治理施工和竣工运行等阶段, 监测工作应当贯穿地质灾害防治过程的始终,但是由于不同阶段的工作重点和目的的不同,其监测工作内容,项目和监测的目的与任务也有所不同。
3.1 地质灾害勘察期间的监测
1 )监测地质灾害的变形历史,分析判断其变形的特征,优势变形方向及其可能的影响范围,判断目前的稳定状态;2 )监测确定地质灾害体的空间几何特征和可能的规模;3 )测定地质灾害的滑动速度和变形规模,预测其可能发生的失稳破坏的时间、范围,及时捕捉灾害体的变形信息,为开展预报,预警工作提供必要的依据。
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3.2 地质灾害治理设计阶段的检测
1 )确定正在滑动的潜在滑面的数量和位置及地质灾害体内部变形特征及其特征信息,为设计载荷及其他设计参数提供依据;2 )监测地质灾害体内部的变形差异性及其活动特征为确定针对性的防治设计方案提供依据;3 )有效确定滑坡主滑,抗滑,牵引地段的划分,边坡危岩体的差异变形等,为治理方案的制定依据。
3.3 监测工作设计所需要的相关资料
监测工作设计所需要的相关资料包括以下几个方面。1)地质勘探钻孔资料。该资料能够帮助监测人员发现潜在的失稳破坏面,并在监测期间做好防范工作。2)工程地质平面图及剖面图。帮助监测人员了解地质灾害体的主要分布区域以及变形活动分区。3)地质灾害主控因素分析工程地质勘察报告。该资料能够帮助监测人员了解并掌握相关环境地质条件。4)稳定性计算分析报告。帮助监测人员了解地质灾害体发生变形活动的主控因素、薄弱部位以及稳定状态等信息。5)工程水文地质分析报告。帮助监测人员了解当地地表水文条件与年度变化对地质灾害活动的影响。6)防治工程设计报告及防治工程布置剖面图。帮助监测人员在施工期与运行期对治理工程的布置以及控制变形机制进行调整。7)工程开挖施工地质检验记录。开挖施工时揭露的地质工程问题是监测运行期的主要监测内容。
4 监测形式
4.1 地表绝对位移监测
地表绝对位移监测包括地表水平位移、地面沉降与表面倾斜监测 3 部分,其中,表面倾斜监测常用观测方法为简易量测,而地表水平位移和地面沉降监测常用的观测方法有以下几种:(1)大地测量法,对水平位移监测,包括但不限于视准线法,小角法、极坐标法以及交会法等;对垂直位移监测,包括水准测量,精密三角高程测量等; (2)GPS 测量法; (3)近景摄影测量法。
4.2 滑坡体内部位移监测
滑坡体内部位移监测包括:(1)滑带处错动变形,常用的
观测方法为便携仪表量测法,固定埋设仪表量测法;(2)内部相对位移监测,常用的观测方法有埋设仪表量测法。
5 监测主要手段
地质灾害监测项目的进行需要根据不同区域的治理工程而有所区别,包括但不限于地质环境条件、灾害类型、灾害安全等级以及防治措施和变形控制要求等。本文针对三峡库区地质灾害治理进行相关分析。
5.1 常规地面测量
该方法是利用全站仪等对地质灾害体的角度、边长以及高程的变化来确定变形。该方法在三峡库区应用时主要针对的是高边坡监测,主要应用有全站仪和精密水准仪 2 种测量仪器,其中前者自动化程度高、精度也高,但受通视条件和气候因素影响较大,而后者主要应用于垂直方向变形观测,但只适用于小范围的高切坡变形监测,并且其作业过程长期没有更新。
5.2 地下水测量
地下水对滑坡的影响主要体现在以下 2 个方面:(1)使岩、土体的抗剪强度降低;(2)地下水位上升时,对岩、土体产生浮托作用,造成土体软化、饱和,因此,地下水位的监测在地质灾害治理工作中具有十分重要的地位。在三峡库区进行地下水位测量时,运用的是自动化设备对地下水水位与水温的动态监测。
结语
综上所述,由于不断加快了我国城市化的发展进程,地质灾害治理工程逐渐得到社会人民群众的重视,因而对边坡施工等方面的要求也更高,尤其是对于工程中的超常规结构,其特点在于高度较高、跨度较大且自重较大等,并且对地质灾害治理工程施工质量与安全管理的要求也更高。地质灾害治理工程的监测工作是一个综合了多个学科的综合技术体系,相关的监测手段和监测设备也种类繁多,在实际应用中,一定要选择合理的监测方法和监测方案,通过可靠的监测数据分析,按照适宜性、针对性的原则来进行地质灾害的防治工作,以便达到良好的防治效果。此外,在具体的监测工作中,相关人员要有效提高监测效率,避免因技术以及仪器的多样性造成的重复作业。
参考文献:
[1]于漫江.地质灾害监测及防治措施分析[J].科技展望,2017,27(15):142.
[2]张宁.浅议地质灾害防治(治理)工程施工中的监测[J].科技视界,2016(12):215+223.
论文作者:范晓妮1,李永利1,程显东2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签:地质灾害论文; 工程论文; 位移论文; 发生论文; 测量论文; 目的论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第15期论文;