山体滑坡监测哪些方面以及各种监测方法,优缺点和难题?

如题所述

第1个回答  2013-12-24
1 概述
滑坡是山区基本建设工程中最常遇到的一种灾害。边坡的变形破坏与其所造成的不良地质环境可对人类工程活动带来严重的危害,造成生态环境的失调和破坏,并可能带来更大范围和更深远的负面影响。本文通过对滑坡的机理及监测技术的比较分析,旨在寻找一种有效的滑坡治理方法。
2 山体滑坡机理
滑坡形成机理和诱发机理的研究一直是世界上公认的难题,21世纪初美国地质调查局的滑坡灾害减灾战略规划,将滑坡过程和诱发机理研究列为首要的任务,这不仅因为滑坡、泥石流形成机理和诱发机理研究是至今没有突破的难题,更重要的是它成为制约地质灾害预测预警和防灾、减灾研究的瓶颈问题。因此,长期以来,国内外许多地学专家、学者都将其作为攻克目标,潜心研究,取得了一些探索性的成果。
此外,还有学者提出滑坡产生于特定的工程地质与水文环境,是在以重力为主的自然营力作用下或在人类工程活动影响下发生发展的斜坡变形运动,是依附于其内在软弱结构面(带)的地表斜坡岩土体,在一定的地质力学机制下,失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的顺坡移动现象。也有学者认为滑坡形成的原因是多方面的,有其内在因素和外在影响。具体包括以下几方面:1)滑坡区域岩石的岩性、结构及构造(岩石破碎,风化强烈,岩性软弱)是古滑坡复活的内部原因;2)地下水的作用;3)人类工程活动。
纵观各种不同的机理研究,工程滑坡的形成机理可概括为以下几方面:
——滑体的力学性质。岩体力学性质主要取决于岩体的地质特征及其所赋存的地质环境。研究结果表明,岩体力学参数主要与岩体结构特征、尺寸效应、赋存的应力条件、所处的应变状态以及赋存的渗流特征密切相关,岩体的力学性能对山体滑坡有着决定性的影响。
——工程和水文地质条件。如潜在的古滑坡、地下水等也会造成滑坡的发生。
——外界诱发因素。大气降雨、地表水和人类的各种工程活动等称滑坡的外界诱发因素。
3 监测技术
监测滑坡是为了具体了解和掌握滑坡演变过程,为滑坡的正确评价、预测、预报及治理工程提供可靠的资料和科学依据,同时,监测结果也是检验滑坡分析评价及治理工程效果的尺度。通过监测滑坡的变形特征与规律,预测、预报滑坡的边界条件、规模、滑动方向、破坏方式、大体时间及其危害性,并及时采取措施尽量或减轻灾害损失。
自20世纪60年代以来,以美国为代表开展了地质灾害监测预报技术的一系列研究。通过对滑坡、泥石流等10种自然灾害的研究,使减灾工作提高到前所未有的程度。美国、西欧等国采用遥感、GPS卫星定位及气象雷达及微震技术等监测手段对其地质灾害进行监测,以实现地质灾害的长期、中期和短期的预报。通过自动记录、储存、计算机处理和信息远传输,实现滑坡、泥石流等地质灾害的实时监测及预报。
3.1 滑坡监测原理和方法
在理论分析和实验室研究工作中,国内外已应用了多种方法,如三重蠕变曲线地图形分析方法、半对数曲线法和变形速度倒数法进行滑坡时间预测,测量地表破坏声响反射方法检测地表、地下水运动,这些方法都是离线式和非实时性的。在实地检测工作中,国内外滑坡灾害的监测主要采用了5种类型的监测技术与方法,即:宏观地质观测法、简易观测法、设站观测法、仪表观测法及自动遥测法。
3.2 滑坡监测技术的新进展
上述滑坡监测方法和仪器在实际应用中已十分成熟,但普遍存在的问题是数据的采集需要人工定期到现场进行,使得滑坡监测缺乏实时性。随着三维激光扫描技术、GPS一机多天线系统、INSAR(合成孔径雷达干涉测量)以及多传感器的集成等高新技术在滑坡监测与预测、预报领域的应用,将进一步提高滑坡灾害变形监测预报的精度。
滑坡的失稳破坏,都有一个从渐变到突变的发展过程,一般单凭人们的直觉是难以发现的,必须依靠精密的监测仪器和适宜的技术方法进行周密监测。借助监测来了解滑坡的实际状况及其稳定性,既为工程安全提供了科学依据,又对修改设计、指导施工提供了可靠资料,能帮助人类规避风险,将滑坡灾害损失降低到最小程度。滑坡监测技术的迅速发展,必将促进监测范围不断扩大、自动化系统、数据处理和资料分析系统、监测预报系统等技术方法日趋完善。
《矿业工程》2011,9(3)
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