高陡边坡稳定性监控方法研究

高陡边坡稳定性监控方法研究

刘铄龙

广西交通投资集团南宁高速公路运营有限公司广西南宁530600

摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路建设项目的增多。当前，在公路工程、铁路工程等项目建设中，存在很多边坡灾害，比如滑坡、崩塌等等。如果不能结合边坡实际情况采用相应的加固防护措施，则会影响边坡结构安全，必须采用相应的分析软件对边坡结构稳定性进行计算分析，根据计算结果对边坡稳定性进行综合评价，为项目建设提供依据。本文就高陡边坡稳定性监控方法展开探讨。

关键词：高陡边坡；稳定性；监控

引言

对高陡边坡进行控制措施研究，具体检测的内容如下：（1）对边坡岩土的表面以及地下出现的二维或者是三位位移、倾斜的变化进行监控测试；（2）检测相关特征参数的具体数值，包括应力、应变以及地声等；（3）对地震、当地降水量、气候变化温度以及地表和地下水水质和水温进行检测，同时监控测试由于人类活动产生的影响。

1高陡边坡的稳定性影响因素

通过对岩质边坡失稳进行调查研究发现，影响边坡结构稳定性的因素包括岩层特性、突发地震、岩石种类、施工干扰、边坡型式、降雨等。如果岩质边坡受到自然风化，大量降雨渗入地层中，或者局部地下水上升，就会导致地质断层力学性能降低，影响边坡抗滑能力。另外，在降雨地表水流动以及施工开挖的影响下，边坡下滑力逐渐增加。上述影响因素都会造成局部滑块边界的力学性能降低，导致边坡稳定性降低，进而造成滑坡地质灾害。

2天边坡工程监测的作用与目的

（1）为边坡工程设计提供必要的岩土工程和水文地质等技术资料。（2）边坡监测可获得更充分的现场资料和边坡稳定性发展的动态规律，从而圈定边坡的不稳定区段。（3）通过边坡监测，确定不稳定边坡的滑坡破坏模式，确定不稳定边坡变形和滑移的变化规律，为采取必要的防护措施提供重要的依据。（4）为边坡的稳定性分析和安全预警提供重要依据。假如监测结果显示边坡有失稳趋势，则将现场作业人员和机械设备提前撤出危险区域，能有效减少人员伤亡和避免设备损失，最终使生产现场的安全环境得以改善。

3监测方法分析

3.1宏观地质观测法

所谓宏观地质观测的实质就是借助较为常见的地质调查的方式针对坍塌以及滑坡等现象和相应的发展变化趋势加以检测、分析，从而尽可能做到科学预测。此种观测法通常将地裂缝、地表鼓胀以及沉降和建筑物变形、动物行为异常等作为观测的主要对象。这种方法相较而言，较为简单，并且成本相对较低，此种方法可以普及，同时能够准确预测坍塌和滑坡的情况。虽然如今的检测技术相对发达，同时观测仪器设备在不断升级，但是此种方法依然具有十分重要的意义。

3.2定量分析

综合考虑工程地质条件、滑坡特征等因素，将滑坡分为以下几种工况条件：（1）滑坡体为残坡积砂质粘性土，滑床为中风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩；（2）滑面为圆弧滑动面，滑面倾向与坡面倾斜相同；（3）在具体的计算分析过程中，正常工况边坡处于天然状态下，而非正常工况边坡中的非正常因素指的是暴雨、强降雨。

3.3简易观测法

所谓建议观测法实际上就是在相应的斜坡变形提盒建筑物的缝隙之间标记相应的建议观测标志，通过使用长度量具对裂缝随时间的产生的变化加以检测，从而找出二者之间的关系。采用的主要方法和内容包括：（1）设置相应的骑缝式观测桩，对裂缝岩土体出现的相对位移改变加以监测。（2）在相关建筑物裂缝上进行标记，设置玻璃条、水泥砂浆片或者是在其上贴上纸条。（3）使用红色油漆在相关岩石缝中进行标记。（4）将简易的观测桩安置在陡壁的夹层红，对裂缝的长度进行测量，同时检测裂缝的延伸方向和宽度等。此种检测方法相对比较简单，同时精确度不高，需要提供大量的劳动力作为支撑，存在的优点在于操作比较简单，同时具有一定的直观性，具有相对可靠的经检测数据，能够在交通运输相对封闭，经济水平较低的山区进行推广。及时已经有精密仪器可以作为监测手段依然需要相应的简单检测方法，从而实现对结果的核对，保证最终结果的准确性。

3.4GPS监测

与观测边角相对几何关系的传统测量方法相比，GPS监测可以实现高度自动化，大大减轻了外业观测强度，同时又可以迅速得到高效、可靠的三维点位监测数据。其具有以下优点:（1）观测站之间无需通视，因而不再需要建造觇标;这既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使监测点位的选择变得很灵活。但是，为了使接收GPS卫星的信号不受干扰，必须保持观测站的上空开阔(净空)。（2）定位精度高，观测时间短，可提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。（3）测量操作简便。GPS测量的自动化程度很高，在观测中测量员的主要任务只需将天线对中、整平，打开仪器电源，监视仪器的工作状态，即可自动观测，利用数据处理软件对获取的数据进行内业处理后，即可求得三维坐标。另外，GPS用户接收机一般质量较轻，体积较小，因此携带和搬运都很方便。（4）全天候作业。GPS观测工作可以在任何地点、任何时间连续地进行，一般也不受天气状况的影响。

3.5仪器仪表观测法

仪表观测法主要有如下几种方法，包括测缝法、测斜以及电感电阻位移、电桥测量、应力应变测量法、地声法和声波法等，此种方法主要是针对危岩体滑坡变形位移、应力应变以及地声变化等。（1）机械式传动仪表观测法：此种方法主要是在边坡的变形位置设立相应的测座，并使用多种仪器进行直接观测包括百分表、千分表以及游标刻度、水准气泡等。其观测结果相对直观，能够在斜坡变形的中期以及长期阶段进行测量。（2）电子仪表观测法：此种检测方法时将相应的感应器在边坡变形的位置加以埋设，从而借助电子感应仪表获取相应的感应信号，对其变化加以观测。使用的技术相对先进，同时具有较为丰富的观测方法，仪表的灵敏度和准去性也相对较高，可以实现远距离观测，能够在斜坡变形的短时期和中期进行监测。

3.6雷达SSRR系统实时监测

澳大利亚GroundProbe公司生产的边坡稳定性监测雷达SSR系统是世界唯一亚毫米级精度的持续实时监测技术，也是世界上先进的高精度、长距离边坡监测设备。（1）技术参数。测量精度:±0．01mm;测量范围:3500m;水平扫描角度:270°;垂直扫描角度:120°;区域扫描间隔:1～30min(取决于扫描区域);广泛的区域覆盖:通过数以千计个像素点，可扫描整块的岩体;连续测量:实时展示和监测岩石的运动;预警:超出使用者定义的临界值时，可自动报警;无触点系统:无需触碰斜坡，便可通过雷达扫描来监测岩体的运动轨迹。（2）设备优势。24h全天候实时动态监测，无需碰触岩壁便可监测，影像照片和位移图实时在同一电脑平面显示，预报潜在的岩体塌方趋势;设备耐振动，拆装方便，可用拖车移动;监测数据可实现无线远程距离传输，影像资料可定期留存;该系统针对露天矿山边坡稳定性监控而设计，可在任何天气条件下使用;供电方式既可以柴油发电，又可以电源供电;该系统对边坡岩石塌方有预警系统，从几吨的小规模塌方到数百万吨的塌方均可预报。

结语

现如今，在对高陡边坡进行稳定性分析时，需要综合考虑多项影响因素，并进行定性分析和定量分析，保证高陡边坡稳定性分析的科学性，然后以此为依据进行评价分析，为高陡岩质边坡治理提供可靠依据。

参考文献

[1]徐帅.地下开采扰动下高陡边坡稳定性研究[J].采矿与安全工程学报,2015.

[2]任岗.露天矿高陡边坡稳定性评价及综合加固措施[J].有色金属（矿山部分），2017.