变形监测技术在野猫面滑坡中的应用与分析

杨 红，陈向阳，曾凡清

(长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，湖北武汉430074)

变形监测技术在野猫面滑坡中的应用与分析

杨 红，陈向阳，曾凡清

(长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)，湖北武汉430074)

将现代先进测量技术应用于野猫面滑坡，实施地表、地下变形监测，对滑坡进行预警分析，以保证三峡大坝的安全。

野猫面滑坡;变形监测;三峡工程;大坝安全应用

一、前 言

野猫面滑坡体位于湖北省秭归县境内，长江西陵峡之牛肝马肺峡至空岭滩间峡谷北岸，下距三峡工程坝址17 km，属三峡工程水库近坝库岸滑坡。滑坡体总体地形为:前缘较陡，中部较缓，后部比中部稍陡的斜坡地形。滑坡体地处鄂西暴雨区，滑坡体地质历史时期发生过滑动。对滑坡实施变形监测和预警，能保证三峡大坝的安全，意义重大。现以2011年度为例，对野猫面滑坡变形监测进行分析。

二、监测技术应用

野猫面滑坡变形监测分为地表监测和地下监测。地表监测由水平位移监测、垂直位移监测构成，能直观地反映地表变形情况，特别是与滑坡方向垂直的视准线水平位移监测，是滑坡水平位移监测非常有效的方法，垂直位移监测以二等水准实施。地下监测有钻孔测斜仪监测、地下渗压计监测，钻孔测斜仪监测可以查清滑坡的关键部位——滑带的变形趋势，渗压计监测可以监测滑坡体内水位的变化情况。

1.水平位移监测基准网

野猫面滑坡监测水平位移监测网点由TN01、TN02、TN03、TN04-1、TN05、TN06-1、TN07、TN08、TN09 9个点组成。监测网的网形布置如图1所示。对监测网的每年观测进行两次，采用测量机器人Lecia TCA2003自动测量，达到二等边角网的精度要求。

2.水平位移观测

水平位移观测分别采用视准线和后方交会两种方法进行，水平位移监测点位布置如图2所示。

图1 野猫面滑坡变形监测布设示意图

视准线监测布设3条位移观测线:A线由TN06-1、TN07作为其工作基点，观测点包括TN06、AL01、AL02;B线由TN04-1、TN05作为其工作基点，观测点包括AL03、AL04、AL05;C线由TN08、TN09作为其工作基点，观测点包括AL16、AL17。

受地形影响，需在滑坡体内埋设4个水平位移监测点，采用交会法观测，点名为 TP06、TP07、TP08、TP09。

3.垂直位移观测

滑坡体内的垂直位移观测点与水平位移观测点采用平高共点的形式布设，共计15个监测点，其布置情况如图1所示。垂直位移监测采用常规几何水准方法进行，以工作基点LS05起测，经滑坡区域各监测点，至工作基点LS07组成附合水准路线，以二等水准测量的要求进行。

4.伸缩仪监测

野猫面平硐伸缩仪布置在滑坡体平硐内，伸缩仪穿过滑动面两侧，一侧为滑动面，一侧为基岩。观测采用 SS-4型丝式伸缩仪，仪器标称精度为±0.1 mm，自动观测数据。

5.地下水变化渗压计监测

为掌握滑坡体地下水位动态变化特征，在滑坡体上钻孔安装(IP01)地下水位监测仪(GK-4500S渗压计)，孔深105 m。

6.钻孔测斜仪监测

滑坡体深层位移监测采用在钻孔内埋设安装测斜管，在滑坡体上2个110 mm的勘探钻孔内(如图1所示)布设IN01和IN02。测斜管槽埋设方位A+方向与滑坡方向一致，B+方向与滑坡方向垂直。

采用CX-06A型钻孔测斜仪进行观测，按要求观测滑坡体不同深度的水平位移。

7.监测周期

按雨季每个月两次、其他月份每个月一次的观测周期进行监测，实时掌握滑坡变形情况。

三、变形监测分析

野猫面滑坡变形监测自建立以来，较好地监测了野猫面滑坡在三峡水库不同涨消期的变化特征，为充分了解滑坡体的稳定性及变形变化趋势提供了有力依据。水库水位的变化将会对滑坡体的稳定性产生影响，监测资料基本上反映了库水位的变化对滑坡体稳定性的影响。

1.精度分析与统计

2011年水平位移监测网点位中误差、垂直位移监测网高程中误差分别见表1、表2。从统计表中可以看出:水平位移监测的点位中误差均小于设计要求的±5mm的限差，垂直位移监测的高程中误差也小于设计要求的±5 mm的限差，均满足规范及设计要求。

表1 水平位移监测网点位中误差统计表 mm

表2 垂直位移监测网高程中误差统计表 mm

2.表层水平位移监测点分析

(1)各监测点水平位移与分析

统计2011年各监测点水平位移量，结合库水位变化，绘制各监测点监测成果与库水位对比关系如图2～图4所示。

图2 视准线A/C线累计位移量与库水位对比图

根据统计数据来看，2011年视准线各监测点的累计位移量有微小的增大，但基本上在较小的区域范围内，年位移量与上年度比较有所减小，视准线各监测点的过程曲线呈平缓态势。

图3 视准线B线累计位移量与库水位对比图

图4 后方交会各监测点累计合位移量与库水位对比图

由于交会监测点布设在滑坡体的前缘，变化相对较为明显，说明滑坡体尤其是滑坡体前缘仍存在一定的变形。同时各点的累计位移量在一定程度上也受库水位的影响，但位移量的变化在很小的范围内，表明滑坡体暂时处于基本稳定状态，有待继续进行后续的监测工作。

(2)表层水平位移主滑方向位移变形分析

野猫面滑坡主滑方向约为210°，参照滑坡主滑方向，列出位移矢量统计，所绘制的矢量图如图4所示。

通过对统计数据和位移矢量图的分析可知，位移量较大的点是TP07和TP09，此两点位于滑坡的中部脊梁和下缘靠近长江位置，位于滑坡上部的点的位移量明显小于滑坡中下部的点的位移量，位移量较大的点集中在滑坡的中下部，符合滑坡的变形规律;除TP07和TP09两点外，其他监测点的点位移量较小，2011年滑坡水平方向未出现明显变形。

图5 各监测点本年度主滑方向年位移量矢量图

3.垂直位移监测

统计2011年1—12月各测点的垂直位移累计量，见表3。垂直位移各监测点累计位移量与库水位的对比如图6所示。结合滑坡情况，绘制出监测点垂直位移年位移量示意图，如图7所示。

表3 各监测点垂直位移年位移量统计表 mm

图6 垂直位移各监测点累计位移量与库水位对比图

图7 各监测点垂直位移年位移量示意图

从上述图表统计数据可以归纳出野猫面滑坡各监测点的垂直位移变化情况。位移量较大的点集中在滑坡前缘，滑坡其余监测点年位移量均较小。2011年统计数据表明，滑坡体各监测点仍有一定的下沉，但下沉量较小，变化速率有所减缓，位移量过程曲线也较平缓，该滑坡体暂时呈基本稳定状态，但应继续对滑坡体进行监测，以便掌握该滑坡体的变形规律。

4.深层位移、钻孔水位监测

(1)平硐伸缩仪观测

ID01、ID02线位于基岩中，ID01-1线穿过滑带，另一端位于滑坡体中。经过整理2011年年度资料，最大变化量为0.8 mm，其余没有变化。可以看出，2011年平硐伸缩仪各监测点无明显变形特征。

(2)地下水监测

受地表降水或其他地下水补给等影响，钻孔中地下水位抬高，滑坡体水位变化主要受库水位和地表降水的影响，经过对比分析，地下水位的变形与库水位变化无明显的联动关系，无异常情况。

(3)测斜仪监测

2011年测斜管观测数据主滑方向(A+方向)见不同高程位移分布图(如图8、图9所示)，其竖向分布呈现出从地表至地表以下位移量呈逐步递减的一般变形规律。由于各条竖向分布曲线比较均匀光滑，说明该观测部位无明显位错情况发生。

图8 IN01测斜管A+方向不同深部位移分布图

图9 IN02测斜管A+方向不同深部位移分布图

四、结 论

本文通过对野猫面滑坡变形监测结果的分析，得出以下结论:

1)野猫面滑坡体水平位移监测点整体变化不大，且方向性没有一定的规律，说明滑坡体局部有一定的变形，但滑坡整体水平方向位移未出现明显变形。各监测点的水平位移与库水位变化关系不显著，库区水位的变化对野猫面滑坡体未产生明显的影响。

2)野猫面滑坡体各监测点垂直位移有微量变形，各监测点垂直位移量变化较小，位移量过程曲线平缓，变形速率有所减缓，说明滑坡体在垂直方向未出现较明显的变形。

3)平硐伸缩仪各监测点无明显变形特征，过程曲线近乎于直线形状。钻孔地下水位变化无异常情况。钻孔测斜仪的竖向分布呈现出从地表至地表以下位移量呈逐步递减的一般变形规律。由于各条竖向分布曲线比较均匀光滑，无明显位错情况发生，表明滑坡深部未出现明显的变形。

滑坡体各项监测数据表明，2011年野猫面滑坡体整体无明显位移性变化，处于基本稳定状态;滑坡体局部监测点在库水位上升及消落期有微量的变化，但方向性没有统一的规律，滑坡体目前处于基本稳定状态，后续的变化有待进行进一步的监测工作。

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Application and Analysis of Deformation Monitoring Technology in the Yemaomian Landslide

YANG Hong，CHEN Xiangyang，ZENG Fanqing

0494-0911(2012)06-0054-04

P217

B

2012-03-29

杨 红(1966—)，男，土家族，湖南慈利人，硕士，高级工程师，主要研究方向为测绘工程、变形监测。