构造断面分析法在处理滑坡变形监测数据中的应用

邱龙伟 黄霞 郑贵

[摘要]在进行滑坡变形检测的各项工作中，数据处理占据着非常重要的地位，并且在当前所应用的数据处理方法也是不尽相同。本文从构造断面分析法的相关理论知识等方面，介绍了滑坡变形监测数据的处理方法和原理，并且根据实际的应用对该方法进行可行性的论证。

[关键词]构造断面 滑坡 变形监测 数据处理 论证

[中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-152-1

1滑坡变形的发生机理

滑坡变形的发生除了与地质地貌等方面的因素有关之外，还与生态环境、气候环境、地质环境、水环境以及人类的活动等因素有关。但是我们应该注意，引发滑坡变形和破坏的因素不可能单单指其外部因素的，还与其内部的因素相辅相成，离开了坡体变形破坏的内部因素是不能产生作用的。

从某一方面来讲，滑坡变形是一个动态变化的过程，而且我们所监测的滑坡可以看成是一个动态系统。当然，无论是什么系统都是由一系列或者定量的部分要素组成的有机整体，在分析滑坡系统的整体过程中，就需要在研究变形的阶段中全面掌控每一个部分、每一个监测点的动态。在进行实际的分析过程中，很难进行多点的空间监测，所以往往采取单点的序列监测，最后将这些采点进行图标的绘制于分析，逐步的了解滑坡体的位移性。但是，当前所应用的整体分析方法与功能软件比较少，其中最有效的一种方法就是采取位移等值线法来研究滑坡变形，通过垂直位移以及水平位移的独立研究来监测数据，然后在整合在一起得出综合结论。

在经过长期的研究和工作实践以后，总结出了构造断面法来进行滑坡变形的分析，能够综合断面的时间、水平位移和垂直位移等方面的信息，方便绘制直观的图形，实现整体的对滑坡变形进行掌握。

2构造断面的原理和方法

2.1构造断面的原理

在当前的很多领域中，都应用到了断面的分析方法，并且发挥着不可忽视的作用，例如在建筑工程中分析计算土石方、水库泥沙、库容地质层面、矿藏储量等等多方面。在滑坡变形的监测过程中应用构造断面的分析方法，会因为滑坡的动态性而产生同一大断面上的监测点随时间、位移的变化而偏离，最后造成不共面的后果，但是另一方面监测点的现状分布以及滑坡的下滑特性能够间接地构造成断面，使得避开不共面的干扰和影响。

在实际的地质监测过程中，滑坡上的监测点都是经过专业的勘探人员进行实地勘探以后，再根据地形、地质的特点以及周围环境条件进行全面的优化设计，最后在根据精确的坐标进行建造。在经过实际的勘探后发现，滑坡在整体下滑时往往具有单一的方向性，而且其水平方向的位移与主滑方向多数一致，横向方面的水平位移很小，但是在进行监测点布置时也会设置多个线状点。

发生在主滑方向上的位移导致滑坡变形的关键，虽然发生在横向于主滑方向上的位移很小，但是还是需要注意观察和分析局部的坍塌以及粗差等因素的影响。

对于滑坡来说，他是一个弹性体，可以采取坐标轴投影的方法来表示，然后根据位移以及垂直面、水平面等设置构造断面，应用矢量分解为理论的基础构造法。在经过这种分解构造的方法来构造断面，然后按照一定的比例缩小绘制断面图，在经过放大位移量的处理方法再次调制断面成果。

2.2构造断面的具体方法

在构造出断面以后，会出现方向、高程、起点、累距四个参数，并且这四个参数至关重要，是进行矢量分解构造法和放大位移构造法的最重要数据。

2.2.1矢量分解构造法

在进行矢量分解构造断面的过程中，首先需要经过专业地质技术人员确定好的方向为基准，在确定主滑方向是需要考虑大量的监测数据与资料，一旦使得位移量不准确，就会严重影响主滑方向的确定，当然也可以先确定主要的方向然后进行逐步的调整。

在确定断面的方向时，要遵循多数监测点分解在横向主滑方向水平位移尽量小的原则；其次要确定断面的起点位置，在断面的方向线上进行起点的选取，最好选取首次进行监测的断面最高点或者最低点；最后要进行得就是适量计算和成果表调制，利用计算出来的累距、监测点高程等进行各期次各断面的成果表调制。

2.2.2放大位移量在构造法

在进行放大位移量在构造断面的方法时，要严格的以矢量分解构造法调制的断面成果为基础，再一次求解同一条断面上监测点位移矢量。然后要选择合适的位移矢量放大倍数，对每一个监测点的垂直和水平位移进行放大。再利用第一期矢量分解中的监测点高程和累距进行同一条断面上监测点的位移求解，最后调制出余次各期断面成果。

3分析方法比较

在经过时间序列单点分析以及构造断面、多点等值线图三种方法进行分析计算之后，发现其结果基本一致，就表明在该河流区域的滑坡主要经受季节气候的变化以及周围环境等多因素的影响，出现了缓慢的下滑趋势。在使用时间序列单点以及位移分析、沉降图等综合方法进行分析计算时，能够更加精细准确，并且适合大部分的范围，但是也有不足之处就是整体性的效果还不够明显，缺少具体监测定点之间的联系分析，使用且来比较繁琐，工作量比较大。在利用多点等值线图进行分析计算时，能够比较准确的把握垂直方向和水平方向之间的位移，能够体现出较强的整体性，但是相对来说直观性比较不足。使用构造断面的分析方法，不仅仅具有较强的整体性和直观性，还能够准确的把握各方位的位移量。

4结语

通过本文对滑坡变形监测数据的处理方法的分析、比较，我们可以发现构造断面的方法不仅仅能够很好的对各监测点之间进行有效地联系，体现出较强的整体性，而且在分析观察的过程中也比较直观、清楚，能够准确的掌握监测点之间位移量和方向特点，充分的证实了其在处理滑坡变形监测数据中的可行性。

参考文献

[1]谢谟文，柴小庆，贾宁.滑坡实时监测网络地理信息系统研发及应用.《岩石力学与工程学报》 .2011年10期.

[2] 作者：崔宏伟.滑坡地段浅埋公路隧道施工监控及极限位移分析.桥梁与隧道工程.兰州交通大学.2012（学位年度）.