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[其他]滑坡监测动态 [复制链接]

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在线wbsky6
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2013-06-13

1滑坡的概念

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。“马刀树”“醉林”都是老滑坡的典型标志。

滑坡的危害

滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋,伤亡人畜,毁坏田地,摧毁工厂、学校、机关单位等,并毁坏各种设施,造成停电、停水、停工,有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡,可摧毁矿山设施,伤亡职工,毁坏厂房,使矿山停工停产,常常造成重大损失。

2滑坡的分类

按滑坡的滑动速度划分

①蠕动型滑坡;②慢速滑坡;③中速滑坡;④高速滑坡 。

① 浅层滑坡;② 中层滑坡;③ 深层滑坡;④ 超深层滑坡。

按滑坡体的规模大小划分

① 小型滑坡;② 中型滑坡;③ 大型滑坡;④ 巨型滑坡。

按形成的年代划分

① 新滑坡;② 古滑坡;③老滑坡;④正在发展中滑坡、

按力学条件划分

① 牵引式滑坡;② 推动式滑坡。

按物质组成划分

① 土质滑坡;②岩质滑坡。

按滑动面与岩体结构面之间的关系划分

① 同类土滑坡;②顺层滑坡;③切层滑坡。

3产生滑坡的条件

3.1产生滑坡的基本条件

产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面。例如中国西南地区,特别是西南丘陵山区,最基本的地形地貌特征就是山体众多,山势陡峻,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件,滑坡灾害相当频繁。

从斜坡的物质组成来看,具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低,容易产生变形面下滑;坚硬岩石中由于岩石的抗剪强度较大,能够经受较大的剪切力而不变形滑动。但是如果岩体中存在着滑动面,特别是在暴雨之后,由于水在滑动面上的浸泡,使其抗剪强度大幅度下降而易滑动。

降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在,雨水的大量下渗,导致斜坡上的土石层饱和,甚至在斜坡下部的隔水层上击水,从而增加了滑体的重量,降低土石层的抗剪强度,导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。

地震对滑坡的影响很大。究其原因,首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外,一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜坡土石体就更容易发生变形,最后就会发展成滑坡。

(2)产生滑坡的主要条件

一是地质条件与地貌条件;二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关:

(1)岩土类型:岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。

(2)地质构造条件:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。

(3)地形地貌条件:只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。

(4)水文地质条件:地下水活动,在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。

就第二个条件而言,在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用,可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而诱发滑坡。主要的诱发因素有:地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。

4 滑坡监测前沿动态

滑坡监测的内容很多。 裂缝监测、 地下水位监测、地表水监测、降水量监测、位移监测、和应力监测等。而目前最前沿最有效的几种方法是位移监测、应力监测等。

4.1裂缝监测

山坡和建筑物上的裂缝是滑坡变形的最明显的标志,对这些裂缝进行监测是最简单又最直接的监测,在整个监测过程中首先采用。最原始的方法是在动体和不动体上打桩通过的方法测量

日本坂田株式会社生产的SRL型滑坡自动记录仪,不用机械纸袋记录,一台室内记录装置可带12个设在滑坡内外的记录仪,滑坡位移在室内自动记录,自动记录装置可用于滑坡危险性大,人员不宜接近的情况。

近年来我国也研制出自动记录仪且可以遥测,测距可达5-10公里由设置在滑坡的发射装置发射数据,适合于山坡陡峭、短距离内有几个滑坡需要观测的情况。

4.2 位移监测

这是一种传统的监测方法,就是在滑坡区设置若干个观测桩,构成若干条监测线,形成观测网。每一条观测线的两端,在稳定提上设置镜桩、照准镜和护桩。用精密经纬仪测出各桩垂直观测线方向的位移值,用水平仪平测各桩的升降值,通过这些控制各观测桩在三维空间的位移量和位移方向。

目前最先进的位移检测方法是GPS监测滑坡位移。通过徕卡机器人(图1)自动监测系统,实现了对监测网内(图2)变形数据的采集、存储、处理全部过程的自动处理,全天候自动搜索自动测量记录。

图1 莱卡机器人
图2 监测网

4.3 应力监测

4.3.1远程应力监测的原理

根据超前滑动力的数学表达,就可以通过对摄动力的监测、分析处理,把滑坡力学系统中的变化动态反映出来,从而清楚地揭示滑坡的整个稳定—平衡—失稳—滑动的全过程。这样就把滑坡从“现象监测”转变为对“下滑力—抗滑力”的本质监测,从对“点监测”转变为对“滑坡力学平衡系统”的监测。

4.3.2 监测系统组成

远程监测预报系统由现场子系统和室内子系统组成见图3。

现场子系统安装到监测现场,具有传感、采集、发射的功能,可将现场摄动力数据自动采集、自动发射到接收分析系统;室内子系统是智能接收分析系统,可将现场发来的数据自动接收并处理形成动态监测曲线和监测预警曲线,根据监测曲线和预警准则判断所监测边坡的稳定状态。

4.3.3 系统功能优势

边坡(围岩)应力远程智能监测系统,是中国矿业大学(北京)岩土工程研究中心研制的高新技术设备,该监测系统适用于各种类型的岩土体边坡滑坡灾害监测和隧道、巷道围岩稳定性监测,也可用于其它岩体边坡应力及其加固结构工作状态的监测。通过该系统可实时掌握边坡岩体内部应力变化和锚索(杆)加固结构的工作状态,为岩土工程的研究和滑坡灾害的有效防治提供科学依据。

该系统的功能优势主要体现在四个方面:

第一、监测数据的自动采集;

第二、岩土体内部应力状态远程无线监测,数据传送和接收不受距离限制;

第三、现场监测数据的实时自动接收;

第四、全过程信息转换成应力变化动态曲线和仿真软件系统。

图3 监测系统总体构造

4 滑坡监测发展展望

目前的监测方法,位移监测所取得的结果对于滑坡不能提前准确预报,而应力监测能够提前预测但是花费较高,我国山区众多,而且处于滑坡地段的居民和铁路线路等也是数量巨大,滑坡灾害应力远程监测不宜普及。期望更价廉有效的监测方法。在全国范围内普及使用减少因为滑坡灾害所带来的巨大的人员伤亡和经济损失。

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不错哈!谢谢楼主分享!

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离线鼎胜

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只看该作者 2楼 发表于: 2014-01-06
边坡支护现在是很多施工的头疼问题
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