剥隘镇滑坡变形监测网的设计与实施

黄军明,徐卓揆,魏 峰,张付民

(1.长江三峡勘测研究院有限公司(武汉),武汉 430074;2.长沙理工大学交通运输工程学院,长沙 410114)

1 引言

广西百色水利枢纽云南库区剥隘镇四、七、九片区古滑坡整体于2008年11月～12月在水库蓄水、强降雨等作用下出现变形复活,滑坡前缘临库一带出现较大规模的塌岸、道路桥梁开裂、房屋变形拉裂、水厂蓄水池漏水、公路挡墙裂缝发育等变形现象,引起当地居民恐慌。右江公司于2008年11月17日建立并启动了滑坡变形体临时变形监测网,由长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)和中水珠江规划勘测设计有限公司合作,开始对滑坡变形实施动态监控,并对测量成果进行汇总分析,实时准确提供滑坡变形情况,及时预测滑坡变形趋势,为右江公司在滑坡应急抢险中的决策提供可靠的监测资料(图1)。

图1 地表、深部变形监测点及地下水长观孔布置图

对滑坡的治理,陆续进行了一系列抢险措施,包括水厂、九片区、四片区的抗滑桩支档;七号沟的土石方回填加固;七片区的格构锚防护;地表排水系统的施工;20万m3的甲村前缘压脚工程。另外还有目前正在施工的1号、2号地下排水洞以及将要实施的70万m3的甲村滑坡压脚工程。剥隘滑坡的前期变形监测在应急抢险过程中起了很重要的作用,为勘测、设计和施工方案实施有一定的指导意义。为了提高监测精度和质量,为了检验治理工程效果,防止地质灾害对当地人民群众的生命财产的危害,在原有监测方案的基础上提出一个长期安全监测的技术方案。

2 剥隘镇滑坡变形监测网的设计与实施

在全面分析了现在监测项目和条件的基础上,建立了剥隘镇滑坡变形监测网,进一步加强剥隘镇四、七、九片区滑坡整体的安全监测,并及时向右江公司、工程监理单位提供变形数据及分析结果,同时可为滑坡治理的工程设计及施工提供了精确的测量数据。剥隘镇滑坡变形监测网包括了5个方面的内容。

2.1 滑坡地表变形监测

2008年5月份以前的监时监测网布置了29个临时监测点,为了检验治理工程效果,提高监测精度,按照新的技术要求,新的地表变形监测网重新设计,在滑坡范围内共布置18个永久点,埋设观测墩埋(如图1所示),按15d一次进行周期监测。采用Leica TCA2003型测量机器人观测滑坡表层水平位移和垂直位移,水平位移观测位移量中误差为±5mm,垂直位移观测位移量中误差为±3mm。5月底和6月初进行了初始值观测(TP16、TP17、TP18初始值的观测在6月底)。并对观测的数据位移量按周期进行了统计(表1、表2)。

表1 地表变形监测水平位移(截至2010年7月30日) mm

表2 地表变形监测垂直位移(截至2010年7月30日) mm

2.2 滑坡深部变形监测

在监测区布设深部变形监测钻孔,目前安装和观测6个孔(如图1),按15d一次的周期进行监测,采用CX-03E钻孔测斜仪进行观测,深层水平位移观测位移量中误差为±4mm/15m。自2009年2月以来经过了近一年半的监测,深部位移监测孔观测的基本情况见表3,深部位移监测孔孔深-位移曲线图见图2(以IN06为例、其它监测孔由于篇幅关系略去)。

表3 钻孔深部位移变形监测情况

图2 IN06(ZK15)测斜孔位移曲线图

2.3 应力计、锚力计测量

如图3所示,在水厂、九片区、四片区抗滑桩布置应力计和锚力计,进行周期观测(每月2次),采用南瑞NDA1411振弦式指示仪进行观测。应力、锚力观测值曲线见图4。

图3 应力、锚力计安装监测布置图

2.4 水文气象观测

水文气象观测项目包括右江水库库水位和剥隘降雨量,由右江公司水文测报系统每天进行观测记录,每月及季度剥隘降雨量见表4,1月1日至7月1日降雨量总计530mm。

表4 剥隘镇降雨量(2010年)

图4 抗滑桩应力计、锚力计测量值曲线图

2.5 钻孔地下水位观测

剥隘镇滑坡变形监测网设计并建立有10个地下水位长期观测孔,有ZK19、ZK28、ZK33、ZK37、ZK40、ZK44、ZK51、ZK55、ZK56、ZK65,平面布置图见图1,每月观测二次以统计钻孔地下水位的变化情况。

3 监测预警值的确定

变形监测预警值的确定是变形监测技术设计的重要内容,根据滑坡的变形情况,设计人员参考有关资料,针对性地制定了以下预警值,作为剥隘滑坡监测和预报应急预案依据。

3.1 地表位移监测

(1)Ⅰ级预警(红色)。3个月的地表监测累计位移量超过50mm或单次监测位移增加量超过30mm。

(2)Ⅱ级预警(橙色)。3个月的地表监测累计位移量超过40mm或单次监测位移增加量超过20mm。

3.2 深部位移监测

(1)Ⅰ级预警(红色)。单月监测累计位移量超过100mm或单次监测位移增加量超过50mm。

(2)Ⅱ级预警(橙色)。单月监测累计位移量超过60mm或单次监测位移增加量超过30mm。

3.3 钢筋应力计

(1)Ⅰ级预警(红色)。钢筋应力监测测量值(绝对值)超过100MPa。

(2)Ⅱ级预警(橙色)。钢筋应力监测测量值(绝对值)超过50MPa。

3.4 锚索锚力计

(1)Ⅰ级预警(红色)。1000kN级预应力锚索(除四片区Z41号桩外)锚力计测量值超过980kN,2000kN级预应力锚索(四片区Z41号桩)锚力计测量值超过1500kN。

(2)Ⅱ级预警(橙色)。1000kN级预应力锚索(除四片区Z41号桩外)锚力计测量值超过950kN,2000kN级预应力锚索(四片区Z41号桩)锚力计测量值超过1200kN。

4 结语

剥隘镇滑坡变形监测网通过地表变形监测对滑坡表面的变化进行监测,通过安装钻孔倾斜仪对滑坡内部变化进行监测,另外在抗滑桩上安装应力计和锚力计对抗滑桩的受力情况进行监测,整个监测网形成了立体的变形监测系统。由于滑坡的变形,和地表水和地下水的关系很大,观测剥隘滑坡范围里降雨量情况,右江库水位的升降情况,同时对滑坡内的10个钻孔的地下水位进行观测,整个监测网同时形成了完整的变形监测系统,对掌握剥隘滑坡的动向和变形趋势,对滑坡地质灾害的应急抢险工作起到了非常重要的作用。

从各项观测值变化情况来看,观测数据远离设计预警值,前期滑坡治理措施已经发挥着重要的稳定作用,滑坡目前尚处在一个相对稳定的状态。随着滑坡治理项目的完善和投入使用,剥隘滑坡的稳定性将得到进一步的提高。实践证明,剥隘镇滑坡变形监测网为治理工作提供了正确可靠的变形数据,这对保护当地人民群众的生命财产,起着非常重要的作用。

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