高陡边坡稳定性监控方法研究

摘 要：能够对边坡稳定性产生影响的有多个因素，其中高陡边坡一旦失去稳定性很有可能造成极为严重的后果，故需要对其相关变化以及产生这一变化的原因加以分析，并且探究边坡失稳发生的概率、出现的时间以及相应的位置，文章结合高陡边坡稳定性监控预防的有关问题进行了探究，并分析相关控制手段所具有的优缺点。

关键词：高陡边坡；稳定性；监控；解析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.084

1 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]。

2 监测方法分析

（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。

（2）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）设站观测法。此种方法的实施是在进行了斜坡地质灾害的调查以及预防的基础之上进行的，对存在严重危害的边坡和滑坡地区进行线形或者是网格状观测站点的设立，并且对相关变形影响不到的地区进行固定检测站的设置，借助多种仪器包括经纬仪、水准仪以及摄影仪器等对变形区范围内网点的三维位移变化进行检测，想要进行斜坡地质灾害的预防和观测，最为有效的方式是建立相应的站点对其加以观测。

1）大地测量法：采用这一方式进行检测有多种方法可以实现，最为明显的优点就是能够对斜坡变形产生的影响范围以及具体位移情况进行检测，并且由于测量的量程比较灵活，能够对斜坡变形的整体过程加以检测，对各个阶段斜坡的具体形态加以掌握，保证了斜坡的稳定性评价的准确。

相比于其他检测方法，大地检测技术相对成熟，并且具有较高的精确度，应用范围广，准确性高，能够较为灵活地设置站点。并且在相应的斜坡监测中占据了主导地位，虽然这一监测方式也存在一定的缺点，会受到监测地地形以及气候条件的影响，并且需要较长的监测周期，但是整体上具有优势性。

2）全球定位系统（GPS）测量法：这一技术的实施原理是借助GPS卫星所发射的定为信号，通过空间后方交会加以测量，从而对地面的目标测定点的三维坐标加以确定。采用这一方法实施监测的优点在于受到地理条件的限制少，不会受到不同天气环境的影响，可实现24小时监测；并且能够对相应的三维目标加以测定，针对动态的观测点，能够对其速度加以监测，具有相对较高的观测精度，这一方法在地形复杂，建筑物相对较多，并且可视条件差的三维位移点监测方面具有优势，但是这一方式观测到的精度相对较差。

3）近景摄影测量法：在固定的两个不同位置安置相应的近景摄影仪，并且使滑坡区观测点可以形成相应的摄影构成立体相片，借助立体坐标仪观测相应的三维坐标，进行对比，从而得到斜坡岩土的相关变形位移资料。就其测试精确度来讲，采用近景测量能够实现在崩滑体速度产生变化时加以测量，也就是针对危岩临空陡壁裂缝的变化或者是相关滑坡地表产生快速位移变化时会进行监测。这种监测方法同样存在不足，难以适应所有地形，操作复杂，对相关技术人员的专业要求相对较高，故并没有广泛应用在崩塌和滑坡位移的监测中。

（4）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。

（5）自动遥测法。此种方法可以实现远距离无线传输，这一测试方法的自动化程度程度相对较高，同时能够实现全天观察，相对省时也较为安全可靠，同时这一觀测方法也是今后研发的重点。此种测试方法存在一定的缺陷，传感器质量难以满足要求，仪器在长期运行过程中难以保持良好的稳定性，存在运行故障问题，当环境条件较差，比如遇到雨、风、雷电等不良天气时，遥测数据有可能出现波动甚至中断。

（6）声发射/微震监测。声发射、微震监测技术是可以应用在高海拔相对寒冷地区的灾害监测方法，最近几年其发展速度相对较快，在上世纪60年代后期，声发射技术就在环境相对恶劣的高海波露天得到应用，能够用以监测高海拔陡边坡岩体的稳定性，经过长期运用发现，这一经检测工具十分有效。

参考文献：

[1]徐帅，李元辉，安龙，杨宇江. 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，2012，29（06）：888-893.

作者简介：顾磊（1988-），男，专科，助理工程师，从事基坑、隧道、高边坡边坡等变形监测。