滑坡監測前沿動態

1滑坡的概念

滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等?！榜R刀樹”“醉林”都是老滑坡的典型標志。

滑坡的危害

滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難?；聦︵l村最主要的危害是摧毀農田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農業機械設施和水利水電設施等，有時甚至給鄉村造成毀滅性災害。位于城鎮的滑坡常常砸埋房屋，傷亡人畜，毀壞田地，摧毀工廠、學校、機關單位等，并毀壞各種設施，造成停電、停水、停工，有時甚至毀滅整個城鎮。發生在工礦區的滑坡，可摧毀礦山設施，傷亡職工，毀壞廠房，使礦山停工停產，常常造成重大損失。

2滑坡的分類

按滑坡的滑動速度劃分

①蠕動型滑坡；②慢速滑坡；③中速滑坡；④高速滑坡 。

① 淺層滑坡；② 中層滑坡；③ 深層滑坡；④ 超深層滑坡。

按滑坡體的規模大小劃分

① 小型滑坡；② 中型滑坡；③ 大型滑坡；④ 巨型滑坡。

按形成的年代劃分

① 新滑坡；② 古滑坡；③老滑坡；④正在發展中滑坡、

按力學條件劃分

① 牽引式滑坡；② 推動式滑坡。

按物質組成劃分

① 土質滑坡；②巖質滑坡。

按滑動面與巖體結構面之間的關系劃分

①    同類土滑坡；②順層滑坡；③切層滑坡。

3產生滑坡的條件

3.1產生滑坡的基本條件

產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間，兩側有切割面。例如中國西南地區，特別是西南丘陵山區，最基本的地形地貌特征就是山體眾多，山勢陡峻，溝谷河流遍布于山體之中，與之相互切割，因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發生的基本條件，滑坡災害相當頻繁。

從斜坡的物質組成來看，具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低，容易產生變形面下滑；堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大，能夠經受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面，特別是在暴雨之后，由于水在滑動面上的浸泡，使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。

降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現在，雨水的大量下滲，導致斜坡上的土石層飽和，甚至在斜坡下部的隔水層上擊水，從而增加了滑體的重量，降低土石層的抗剪強度，導致滑坡產生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。

地震對滑坡的影響很大。究其原因，首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內部結構發生破壞和變化，原有的結構面張裂、松弛，加上地下水也有較大變化，特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩定是很不利的。另外，一次強烈地震的發生往往伴隨著許多余震，在地震力的反復振動沖擊下，斜坡土石體就更容易發生變形，最后就會發展成滑坡。

（2）產生滑坡的主要條件

一是地質條件與地貌條件；二是內外營力(動力)和人為作用的影響。第一個條件與以下幾個方面有關：

(1)巖土類型：巖土體是產生滑坡的物質基礎。一般說，各類巖、土都有可能構成滑坡體，其中結構松散，抗剪強度和抗風化能力較低，在水的作用下其性質能發生變化的巖、土，如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰巖、片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構成的斜坡易發生滑坡。

(2)地質構造條件：組成斜坡的巖、土體只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時，才有可能向下滑動的條件。同時、構造面又為降雨等水流進入斜坡提供了通道。故各種節理、裂隙、層面、斷層發育的斜坡、特別是當平行和垂直斜坡的陡傾角構造面及順坡緩傾的構造面發育時，最易發生滑坡。

(3)地形地貌條件：只有處于一定的地貌部位，具備一定坡度的斜坡，才可能發生滑坡。一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡，前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位。坡度大于10度，小于45度，下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形。

(4)水文地質條件：地下水活動，在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現在：軟化巖、土，降低巖、土體的強度，產生動水壓力和孔隙水壓力，潛蝕巖、土，增大巖、土容重，對透水巖層產生浮托力等。尤其是對滑面(帶)的軟化作用和降低強度的作用最突出。

就第二個條件而言，在現今地殼運動的地區和人類工程活動的頻繁地區是滑坡多發區，外界因素和作用，可以使產生滑坡的基本條件發生變化，從而誘發滑坡。主要的誘發因素有：地震、降雨和融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷；不合理的人類工程活動，如開挖坡腳、坡體上部堆載、爆破、水庫蓄(泄)水、礦山開采等都可誘發滑坡，還有如海嘯、風暴潮、凍融等作用也可誘發滑坡。

4 滑坡監測前沿動態

滑坡監測的內容很多。 裂縫監測、 地下水位監測、地表水監測、降水量監測、位移監測、和應力監測等。而目前最前沿最有效的幾種方法是位移監測、應力監測等。

4.1裂縫監測

山坡和建筑物上的裂縫是滑坡變形的最明顯的標志，對這些裂縫進行監測是最簡單又最直接的監測，在整個監測過程中首先采用。最原始的方法是在動體和不動體上打樁通過的方法測量。

日本坂田株式會社生產的SRL型滑坡自動記錄儀，不用機械紙袋記錄，一臺室內記錄裝置可帶12個設在滑坡內外的記錄儀，滑坡位移在室內自動記錄，自動記錄裝置可用于滑坡危險性大，人員不宜接近的情況。

近年來我國也研制出自動記錄儀且可以遙測，測距可達5-10公里由設置在滑坡的發射裝置發射數據，適合于山坡陡峭、短距離內有幾個滑坡需要觀測的情況。

4.2 位移監測

這是一種傳統的監測方法，就是在滑坡區設置若干個觀測樁，構成若干條監測線，形成觀測網。每一條觀測線的兩端，在穩定提上設置鏡樁、照準鏡和護樁。用精密經緯儀測出各樁垂直觀測線方向的位移值，用水平儀平測各樁的升降值，通過這些控制各觀測樁在三維空間的位移量和位移方向。

目前最先進的位移檢測方法是GPS監測滑坡位移。通過徠卡機器人（圖1）自動監測系統，實現了對監測網內（圖2）變形數據的采集、存儲、處理全部過程的自動處理，全天候自動搜索自動測量記錄。

圖1 萊卡機器人

圖2 監測網

4.3 應力監測

4.3.1遠程應力監測的原理

根據超前滑動力的數學表達，就可以通過對攝動力的監測、分析處理，把滑坡力學系統中的變化動態反映出來，從而清楚地揭示滑坡的整個穩定—平衡—失穩—滑動的全過程。這樣就把滑坡從“現象監測”轉變為對“下滑力—抗滑力”的本質監測，從對“點監測”轉變為對“滑坡力學平衡系統”的監測。

4.3.2 監測系統組成

遠程監測預報系統由現場子系統和室內子系統組成見圖3。

現場子系統安裝到監測現場，具有傳感、采集、發射的功能，可將現場攝動力數據自動采集、自動發射到接收分析系統；室內子系統是智能接收分析系統，可將現場發來的數據自動接收并處理形成動態監測曲線和監測預警曲線，根據監測曲線和預警準則判斷所監測邊坡的穩定狀態。

4.3.3 系統功能優勢

邊坡（圍巖）應力遠程智能監測系統，是中國礦業大學（北京）巖土工程研究中心研制的高新技術設備，該監測系統適用于各種類型的巖土體邊坡滑坡災害監測和隧道、巷道圍巖穩定性監測，也可用于其它巖體邊坡應力及其加固結構工作狀態的監測。通過該系統可實時掌握邊坡巖體內部應力變化和錨索（桿）加固結構的工作狀態，為巖土工程的研究和滑坡災害的有效防治提供科學依據。

該系統的功能優勢主要體現在四個方面：

第一、監測數據的自動采集；

第二、巖土體內部應力狀態遠程無線監測，數據傳送和接收不受距離限制；

第三、現場監測數據的實時自動接收；

第四、全過程信息轉換成應力變化動態曲線和仿真軟件系統。

圖3 監測系統總體構造

4 滑坡監測發展展望

目前的監測方法，位移監測所取得的結果對于滑坡不能提前準確預報，而應力監測能夠提前預測但是花費較高，我國山區眾多，而且處于滑坡地段的居民和鐵路線路等也是數量巨大，滑坡災害應力遠程監測不宜普及。期望更價廉有效的監測方法。在全國范圍內普及使用減少因為滑坡災害所帶來的巨大的人員傷亡和經濟損失。