(1中國地質大學(武漢)，湖北武漢，430074；
2中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所，河北保定，071051)
長江三峽庫區地質災害預警監測是服務於地質災害防治和確保三峽工程建設安全的主要基礎工作。在開縣、萬州、巫山三縣38個滑坡災害專業監測點，采用了地球變形監測、深部位移鉆孔測斜儀監測、地下水監測、滑坡推力監測、地表裂縫相對位移監測、GPS全球定位系統監測、TDR時域反射監測、宏觀監測等綜合監測方法。在每個滑坡災害點，分別采用兩種或兩種以上的監測方法監測滑坡表面的內部變形或應力變化；采用4 ~ 5種方法同時監測重要災點，進行對比和綜合分析。根據對滑坡監測和監測結果的統計分析，各種監測數據的結果具有明顯的壹致性和相關性，反映了滑坡的變形和特征，證明了監測方法的合理有效。監測結果將為地質災害預警工程和地質災害防治工程提供可靠依據。
關鍵詞:三峽庫區地質災害預警工程監測方法應用
1前言
長江三峽庫區自然地質條件復雜，是地質災害的多發區和重災區。三峽工程和百萬移民工程的建設，在壹定程度上改變了原有的地質環境平衡，加劇了地質災害的發生。隨著三峽工程的不斷推進，庫區地質災害對三峽工程和庫區人民生命財產安全的影響越來越大。及時有效地防治庫區地質災害已成為三峽工程的重要任務之壹。地質災害預警監測是實現地質災害防治的主要基礎工作。
三峽庫區滑坡災害專業監測點38個，其中開縣14，萬州區14，巫山縣18。
2種監控方法
2.1大地變形監測
全站儀用於監測。在滑坡體外部選擇地質條件好、地基相對穩定的點作為監測參考點，在滑坡體上選擇有代表性的點作為監測點。所有標誌點均由混凝土強制對中監測墩構成。
2.2深層位移監測
鉆孔測斜儀用於監測。在滑坡上選擇有代表性的點布置測斜儀鉆孔，分別在主滑方向和垂直主滑方向進行正、負自下而上的讀數，監測點間距為0.5m，監測數據在穩定後用移動式“CX-01重力加速度計鉆孔測斜儀”自動記錄，每個監測周期記錄4組數據。
2.3滑坡推力監測
在滑坡上選擇有代表性的點布置鉆孔，在鉆孔中選擇合適深度的部位，預置壹系列滑坡推力傳感器，用導電光纖連接到地面。每次監測，通過“BHT-II滑坡推力監測系統”測量並記錄各點數據。
2.4表面裂縫的相對位移監測
在裂縫兩側的適當位置放置幾組裂縫計，以原位監測裂縫的相對位移。機械監控具有幹擾少、可靠性高、性能穩定的特點。時間-位移曲線可直接從監測數據中繪制，測量結果直觀。儀器的壹般量程為25 ~ 100 mm，讀數器的分辨率為0.01mm，工作溫度為-40℃ ~+105℃。
2.5地下水監測
在滑坡體上有代表性的點布置鉆孔，用自動水位記錄儀、孔隙水壓力監測儀等儀器監測地下水位、孔隙水壓力、土壤含水量、溫度等參數。孔隙水壓力監測儀的孔隙水壓力範圍為-80 kPa ~ 200 kPa，分辨率為0.1kPa，精度為0.5% f·s；土壤含水量範圍為0至飽和含水量，分辨率為1%。溫度範圍為0 ~ 70℃，分辨率為0.65438±0℃，精度為65438±0% f·s。
2.6 GPS全球定位系統監控
選擇滑坡外地質條件好、地基相對穩定的點作為監測基準點；選取滑坡上有代表性的點作為監測點，所有標誌點均采用混凝土強制對中監測墩，觀測時采用多點聯測。GPS監測方法可以進行全天候監測，不受能見度條件的限制。同時監測X、Y、Z方向的位移方便靈活，還可以監測災害體所在地帶的區域地殼形變。采用美國Ashtech公司生產的UZ CGRS GPS，最小采樣間隔1s，跟蹤接收至少12顆衛星。使用Ashtech Solution 2.6軟件，精度水平可達3mm+1ppm，垂直可達6mm+2ppm。
2.7時域TDR監測
即采用電纜中的“雷達”測試技術，在電纜中發射脈沖信號，同時監測反射信號。在滑坡上選擇有代表性的點布置監測鉆孔，將同軸電纜埋入監測鉆孔中，將地表與TDR監測儀連接，將測試信號與反射信號進行比較，根據其異常情況判斷同軸電纜的開路、短路和變形狀態，推斷電纜的變形位置，進而計算滑坡地層的變形位置和位移。TDR監測采用固定預置同軸電纜，成本低，可進行自上而下的全斷面連續監測，測量範圍廣。
2.8宏觀監控
在定期檢查法的基礎上，根據變形較大的滑坡的變形特征，布置壹定數量的簡易觀測點進行定期觀測，及時掌握其變形動態。
對於每個滑坡災害點，分別采用兩種以上的監測方法監測滑坡的地表變形和內部變形或應力變化，同時采用4 ~ 5種方法監測重要災害點進行對比和綜合分析。應突出監測點的布置，控制滑坡的關鍵部位；綜合處理，盡量反映滑坡的整體變形。鉆孔孔口周圍澆築混凝土，布置精確的監測點。
3監測效果分析
根據2003年7月至6月65438+2月的滑坡災害專業監測數據，初步分析了三峽庫區地質災害預警工程的監測方法和應用效果。
3.1大地變形監測
地面變形監測，開展了開縣大丘九社、鞠萍九社滑坡，巫山縣溝子堡滑坡、半壁塘滑坡及4處滑坡的監測。以下以開縣大丘縣九社滑坡為例，簡述監測效果。
大丘九社滑坡位於開縣鎮東鎮大丘九社斜坡上。滑坡的平面形狀近似為矩形，剖面呈凹形。分布標高205~300m，滑體長約250m，寬約300m，面積765438+萬m2，估算厚度20m，體積約1.4萬m3。滑坡發育在由侏羅系沙溪廟組(J2s)紫色泥巖和砂巖互層組成的平緩層狀邊坡中。滑坡體物質成分主要為砂巖和砂巖碎屑土，地表松散，局部有砂巖碎屑出露，為滑坡堆積體。
圖1開縣大丘九社滑坡累積位移曲線
(a)X方向(b)Y方向(c)H方向d 1-監測點編號
大丘九社滑坡監測點共三排，每排9個監測點，在滑坡對面的邊坡上布置兩個基準點，分別在兩個基準點進行監測。監測網的布設既控制整個滑坡又突出重點，測量采用前方交會法。
8月5日進行第壹次測量，9月20日進行D1的第二次測量，21。結果表明，變形趨勢明顯，滑體向NEE方向滑動。10年10月24日監測結果顯示，各監測點變形趨於緩和。6月11和2月1監測結果顯示，各監測點無明顯變化(見圖1)。監測數據與宏觀調查的定性分析壹致。
利用全站儀監測土體變形的特點是監測方便，可以隨時監測壹些危險的滑坡，在滑坡上既可以設置永久監測樁，也可以設置臨時監測樁。監測精度高，測點誤差可達3.5毫米；；不僅可以測量相對位移，還可以監測絕對位移。在滿足測量條件的情況下可以進行連續監測，對滑坡滑動的全過程進行監測，沒有範圍限制。但這種儀器的監測受到天氣因素和光照條件的限制，很難在雨霧條件和夜間進行監測，而且還受到地形和能見度條件的限制，主要靠人工操作難以實現自動監測。
3.2深部位移鉆孔測斜儀監測
深層位移鉆孔測斜儀監測點為開縣6處滑坡和16個鉆孔，巫山縣5處滑坡和19個鉆孔，萬州區8處滑坡和24個鉆孔，共占19個滑坡和59個鉆孔。下面以開縣虎城村滑坡為例，簡述監測效果。
胡城村滑坡是壹堆積層滑坡，位於開縣長沙鎮胡城村斜坡上。滑坡平面呈近似矩形，剖面呈凹形，分布高程330 ~ 400 m，縱向長約300m，橫向寬約500m，滑坡估算平均厚度12m，面積15萬m2，體積18萬m3。滑坡發育在中侏羅統沙溪廟組(J2s)紫紅色泥巖和泥質粉砂巖組成的水平層狀巖質邊坡上，滑坡上部為崩積的紫紅色礫石土。山體滑坡威脅著400多名居民及其財產的安全。滑坡配備了三個深層位移鉆孔測斜儀來監測鉆孔。
Kx-162鉆孔位於滑動體中部。2004年6月10，9.5 ~ 10.5 m深度發生明顯位移變形，本月變形量5.56mm，變形方向247°。11的月份沒有增加的趨勢，累計變形量為4.58mm，略小於1的月份，變形方向為253°(見圖2)。
Kx-165鉆孔位於滑動體的下部。2004年6月，10，在15.0 ~ 16.5 m測試深度發生明顯位移變形(見圖3)。本月變形量5.45mm，變形方向241。11月，無明顯增大趨勢，累計變形量為5.39mm，與1月累計變形量相近，變形方向為240。
地質災害調查與監測技術方法論文集
圖2開縣虎城村滑坡Kx-162鉆孔位移隨深度變化曲線。
(a)東西方向(b)南北方向
圖3開縣虎城村滑坡Kx-165鉆孔位移隨深度變化曲線。
(a)東西方向(b)南北方向
深層位移鉆孔測斜儀的監測方法可以在壹定位置布置的鉆孔中監測滑坡體中淺層、中層、深層和滑動帶在垂直方向上的滑動方向和相對滑動位移；但當滑坡發生較大或迅速加速的位移變形時，由於鉆孔和鉆孔中的測斜管變形損壞，測斜儀探頭無法送入鉆孔，可能使鉆孔失去監測價值。
3.3滑坡推力監測
滑坡推力監測* * *有2個測點，4個鉆孔:巫山縣李唐滑坡2個鉆孔，曹家坨滑坡2個鉆孔。下面以李唐滑坡為例，簡述監測方法和效果。
李唐滑坡位於巫山縣曲池鄉長江幹流左岸邊坡。滑坡在平面上呈不規則的圈椅狀。前緣高90m，後緣高400m，平均坡度約30° ~ 40°，縱向長約800m，橫向寬150~250m ~ 250m，滑體厚20m，面積24萬m2，體積490萬m3。滑坡發育在三疊系巴東組(T2b)的灰巖、泥灰巖和泥巖中。滑坡的主要物質為泥灰巖和泥巖碎塊，表層多為松散土，下部碎塊結構致密。
推力孔Ws-t-tzk1位於滑體下部，推力孔Ws-t-tzk2位於滑體中部。滑坡推力監測結果數據見圖4和圖5。推力監測曲線表明，監測數據規律性強，基本壹致，傳感器未發現明顯數值變化。滑坡推力監測結果與宏觀監測結果和鉆孔測斜儀同時監測結果壹致，表明該階段滑坡處於相對穩定的微變形狀態。
圖4巫山縣李唐Ws-t-tzk1鉆孔滑坡推力監測曲線。
圖5巫山縣李唐Ws-t-tzk2鉆孔滑坡推力監測曲線。
滑坡推力監測方法屬於定點監測。在鉆孔中預置傳感器，通過傳感光纖連接，傳感信息由地面滑坡推力監測系統采集。在滑坡體上壹定位置布置鉆孔，從上到下監測滑坡體內淺、中、深、滑帶的垂直滑坡推力變化，並定期采集監測數據。在完善采集傳輸處理系統的基礎上，可以實現無人值守的自動連續監測。
4結論
(1)通過多種手段的綜合監測，掌握了被監測滑坡體表面和內部滑動帶的變形和應力情況。對數據的綜合分析表明，它反映了滑坡的位移變化和動態特征，為災害預警提供了重要的基礎數據，表明所采用的監測方法是合理有效的。
(2)鉆孔測斜儀深部位移監測法，當滑坡發生壹定量的緩變位移時，部分鉆孔無法再進行全孔測量，造成調查監測經費的浪費和滑坡監測點及監測部位的減少。
(3)目前壹個月壹次的監測周期，很難保證在滑坡有滑移危險時進行有效監測。因此，在專業監測的同時，應開展群體監測和預防監測。特殊情況下，對於危險滑坡災害點，調整監測方案，進行加密監測或連續監測，使監測滿足預警預報要求。
(4)從長遠發展考慮，監測應以無人值守、易維護、低成本、固定、自動快速連續采集傳輸、半自動監測和人工監測相結合，建立高效的地質災害監測網絡和地質災害預警系統。
參考
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