淺議地質(zhì)災(zāi)害防治（治理）工程施工中的監(jiān)測(cè)

張寧

【摘 要】地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，地質(zhì)災(zāi)害防治工程監(jiān)測(cè)階段及其目的，監(jiān)測(cè)工作設(shè)計(jì)所需要的相關(guān)資料，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)內(nèi)容，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及主要監(jiān)測(cè)方法。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害；工程；監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；內(nèi)容

1 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)從漸變到突變的階段性動(dòng)態(tài)發(fā)展過程，但是憑人的直覺一般是難以發(fā)現(xiàn)的，必須通過精密的儀器才能監(jiān)測(cè)到其變形過程，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)和確定控制其形成發(fā)展的變形破壞層面。因此，有效的變形監(jiān)測(cè)工作對(duì)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、治理具有重要的工程意義，變形監(jiān)測(cè)工作貫穿于地質(zhì)災(zāi)害防治的全過程，從地質(zhì)災(zāi)害的勘察、設(shè)計(jì)階段的檢測(cè)信息有效反映地質(zhì)災(zāi)害體的存在及其發(fā)展活動(dòng)過程確定相關(guān)的各種幾何學(xué)、動(dòng)力學(xué)等指標(biāo)，為防治設(shè)計(jì)提供必要的設(shè)計(jì)依據(jù)；在地質(zhì)災(zāi)害的防治施工過程中可以有效檢測(cè)治理工程施工對(duì)既有地質(zhì)災(zāi)害體的擾動(dòng)影響以及防治對(duì)策的有效性和施工安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控；治理工程后效果的監(jiān)測(cè)有效監(jiān)控其治理效果以及長期運(yùn)營的安全性和時(shí)效性等。因此盡管變形監(jiān)測(cè)貫穿于地質(zhì)災(zāi)害勘察，設(shè)計(jì)和施工等全過程，但在各階段之間又具有相互的連續(xù)性。

變形監(jiān)測(cè)技術(shù)是一門很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)，它是以工程地質(zhì)學(xué)，土力學(xué)，巖石力學(xué)，鋼筋混凝土力學(xué)及土木工程設(shè)計(jì)理論和方法等學(xué)科為理論基礎(chǔ)，以儀器儀表，傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)，大地測(cè)量技術(shù)，測(cè)試技術(shù)，信息科學(xué)等學(xué)科為技術(shù)支持，同時(shí)還融合地質(zhì)災(zāi)害防治工程施工工藝和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以地質(zhì)災(zāi)害體與防治工程結(jié)構(gòu)體的相互作用及其穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)評(píng)估為主要目的綜合型應(yīng)用技術(shù)。伴隨著電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)和空間技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與檢測(cè)方法和相關(guān)理論得到長足的發(fā)展。

2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程監(jiān)測(cè)階段及其目的

地質(zhì)災(zāi)害的防治工程整體上可以分地質(zhì)災(zāi)害體的勘查，治理設(shè)計(jì)，治理施工和竣工運(yùn)行等階段，監(jiān)測(cè)工作應(yīng)當(dāng)貫穿地質(zhì)災(zāi)害防治過程的始終，但是由于不同階段的工作重點(diǎn)和目的的不同，其監(jiān)測(cè)工作內(nèi)容，項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)的目的與任務(wù)也有所不同。

2.1 地質(zhì)災(zāi)害勘察期間的監(jiān)測(cè)

1）監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的變形歷史，分析判斷其變形的特征，優(yōu)勢(shì)變形方向及其可能的影響范圍，判斷目前的穩(wěn)定狀態(tài)；

2）監(jiān)測(cè)確定地質(zhì)災(zāi)害體的空間幾何特征和可能的規(guī)模；

3）測(cè)定地質(zhì)災(zāi)害的滑動(dòng)速度和變形規(guī)模，預(yù)測(cè)其可能發(fā)生的失穩(wěn)破壞的時(shí)間、范圍，及時(shí)捕捉災(zāi)害體的變形信息，為開展預(yù)報(bào)，預(yù)警工作提供必要的依據(jù)。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)階段的檢測(cè)

1）確定正在滑動(dòng)的潛在滑面的數(shù)量和位置及地質(zhì)災(zāi)害體內(nèi)部變形特征及其特征信息，為設(shè)計(jì)載荷及其他設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)；

2）監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害體內(nèi)部的變形差異性及其活動(dòng)特征為確定針對(duì)性的防治設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)；

3）有效確定滑坡主滑，抗滑，牽引地段的劃分，邊坡危巖體的差異變形等，為治理方案的制定依據(jù)。

3 監(jiān)測(cè)工作設(shè)計(jì)所需要的相關(guān)資料

1）地質(zhì)勘探鉆孔資料：資料分析關(guān)注向要點(diǎn)為軟弱層位及潛在失穩(wěn)破壞面。主要監(jiān)測(cè)前期、施工期及運(yùn)行期。

2）地質(zhì)災(zāi)害主控因素分析工程地質(zhì)勘查報(bào)告：環(huán)境地質(zhì)條件，主控地質(zhì)因素，變形活動(dòng)機(jī)制和類型，可能的邊界范圍，分前期、施工期及運(yùn)行期。

3）工程地質(zhì)平面圖及剖面圖：地形地貌，地質(zhì)災(zāi)害體巖性平縱組合分布，變形活動(dòng)的分區(qū)。主要監(jiān)測(cè)前期、施工期及運(yùn)行期。

4）工程水文地質(zhì)分析報(bào)告：地下，地表水文條件和年度變化與地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的相關(guān)性。主要監(jiān)測(cè)前期、施工期及運(yùn)行期。

5）穩(wěn)定性計(jì)算分析報(bào)告：變形活動(dòng)的主控因素、穩(wěn)定狀態(tài)，薄弱部位等。主要監(jiān)測(cè)前期、施工期及運(yùn)行期。

6）防治工程設(shè)計(jì)報(bào)告及防治工程布置手剖面圖：防治工程類型，布置以及控制度變形的機(jī)制，防治工程的主控因素。主要監(jiān)測(cè)施工期及運(yùn)行期。

7）防治工程施工組織方案：施工程序，工藝及其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害體可能影響，引發(fā)次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)和關(guān)鍵因素，空間位置等，主要監(jiān)測(cè)施工期。

8）工程開挖施工地質(zhì)檢驗(yàn)記錄：開挖揭露的地質(zhì)條件與勘查、設(shè)計(jì)資料的出入點(diǎn)，施工揭露的關(guān)鍵地質(zhì)工程問題等，主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行期。

9）防治工程質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告：防治工程的問題，薄弱環(huán)節(jié)，主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行期。

10）防治工程施工組織驗(yàn)收?qǐng)?bào)告：對(duì)防治工程運(yùn)營期關(guān)注的關(guān)鍵部位，防治工程受力機(jī)制等，主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行期。

4 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)內(nèi)容

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類型將依災(zāi)害類型，災(zāi)害安全等級(jí)、地質(zhì)環(huán)境條件，防治措施以及變形控制要求等綜合確定突出重點(diǎn)，針對(duì)其主要變形破壞特征開展監(jiān)測(cè)。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法整體上可分為數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和人工巡視監(jiān)測(cè)。

4.1 邊坡工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

主要為地表變形監(jiān)測(cè)，裂縫監(jiān)測(cè)，建筑物變形監(jiān)測(cè)，滑動(dòng)面位移監(jiān)測(cè)，地下水位和水量監(jiān)測(cè)，降雨量，地表監(jiān)測(cè)，孔隙水壓力監(jiān)測(cè)。地下水位和水量監(jiān)測(cè)、降雨量，地表水監(jiān)測(cè)，孔隙水壓力監(jiān)測(cè)等。

4.2 危巖（崩塌）監(jiān)測(cè)

主要為巖體絕對(duì)位移與沉降，裂縫（張開、閉合、位錯(cuò)）變化地下水位變化及泉水流量監(jiān)測(cè)，裂縫充水情況等監(jiān)測(cè)等。

4.3 泥石流監(jiān)測(cè)

降雨時(shí)觸發(fā)泥石流的重要因子，其檢測(cè)重點(diǎn)應(yīng)是降雨情況，監(jiān)測(cè)內(nèi)容為泥石流的頻率，流速、流量以及泥石流流量的變化與河水流量、降雨量的關(guān)系，

4.4 塌岸監(jiān)測(cè)

塌岸寬度、高度及長度，塌岸巖土體位移變化，地表裂縫（張開、閉合、位錯(cuò)）變化、地表水和地下水流量、流速、水位等變化、泉水流量監(jiān)測(cè)及塌岸前緣坍塌情況監(jiān)測(cè)等。

4.5 防治工程效果監(jiān)測(cè)

這個(gè)階段監(jiān)測(cè)工作的目的是一方面了解地質(zhì)災(zāi)害體變形破壞特征，另一方面針對(duì)實(shí)施的防治工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因此應(yīng)對(duì)防治工程開展變形位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

4.6 人工巡視監(jiān)測(cè)

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)非常重視人工巡視監(jiān)測(cè)，由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)災(zāi)害的各種變形遺跡進(jìn)行巡視檢查，拍照和記錄，密切關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害體上已有變形跡象的發(fā)展變化程度以及新生變形的存在及其發(fā)展和空間分布，根據(jù)巡視發(fā)現(xiàn)的變形跡象的分布和發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析，確定地質(zhì)災(zāi)害的變形活動(dòng)。

5 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及主要監(jiān)測(cè)方法

1）地表絕對(duì)位移監(jiān)測(cè)：（1）地表水平位移、地面沉降。常用的觀測(cè)方法有：①大地測(cè)量法：視準(zhǔn)線法，小角法、極坐標(biāo)法、交會(huì)法等監(jiān)測(cè)水平位移，水準(zhǔn)測(cè)量，精密三角高程測(cè)量等方法監(jiān)測(cè)垂直位移。②GPS測(cè)量法。③近景攝影測(cè)量法。（2）表面傾斜監(jiān)測(cè)：常用觀測(cè)方法為簡(jiǎn)易量測(cè)。

2）滑坡體內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)：（1）滑帶出錯(cuò)動(dòng)變形，常用的觀測(cè)方法為便攜儀表量測(cè)法，固定埋設(shè)儀表量測(cè)法。（2）內(nèi)部相對(duì)位移監(jiān)測(cè)。常用的觀測(cè)方法有埋設(shè)儀表量測(cè)法。

3）裂縫相對(duì)位移監(jiān)測(cè)：裂縫兩側(cè)相對(duì)張開，閉合，下沉，抬升或錯(cuò)動(dòng)等。常用的觀測(cè)方法有簡(jiǎn)易量測(cè)法，機(jī)械或電子儀表量測(cè)法。

4）泉點(diǎn)監(jiān)測(cè)：泉水流量、常用方法有測(cè)流堰觀測(cè)法。

5）地下水監(jiān)測(cè)：（1）地下水水位，水量水溫等，常用的觀測(cè)方法地下水監(jiān)測(cè)鉆孔。（2）滲壓監(jiān)測(cè)，常用的觀測(cè)方法地下水監(jiān)測(cè)鉆孔。（3）滲流監(jiān)測(cè)，常用觀測(cè)方法測(cè)流堰觀測(cè)法。

6）常規(guī)水文監(jiān)測(cè)：與災(zāi)害相關(guān)的河、庫、溪水位等，常用的觀測(cè)方法有條件可搜集當(dāng)?shù)貧庀笏恼举Y料，也可人工測(cè)讀。

7）常規(guī)氣象監(jiān)測(cè)：大氣降水量溫度，常用的觀測(cè)方法可搜集當(dāng)?shù)貧庀缶钟^測(cè)資料，也可人工或自動(dòng)記錄量測(cè)。

8）震動(dòng)監(jiān)測(cè)：震動(dòng)頻率強(qiáng)度，常用的觀測(cè)方法儀器監(jiān)測(cè)（地震監(jiān)測(cè)儀）。

9）支護(hù)結(jié)構(gòu)：（1）支擋結(jié)構(gòu)與坡體接觸壓力監(jiān)測(cè)，常用的觀測(cè)方法儀器監(jiān)測(cè)（錨桿應(yīng)力，應(yīng)變計(jì)）。（2）錨索錨固力，常用的觀測(cè)方法儀器觀測(cè)（錨索測(cè)力計(jì)）。（3）鋼筋應(yīng)力、應(yīng)變，常用的觀測(cè)方法儀器監(jiān)測(cè)（鋼筋應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)）。（4）支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，常用的觀測(cè)方法大地測(cè)量法，深部位移監(jiān)測(cè)法。

10）巡視監(jiān)測(cè)：簡(jiǎn)易人工監(jiān)測(cè)及施工地質(zhì)邊路，進(jìn)度記錄等。

6 結(jié)論

近年來我國在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)研究和應(yīng)用方面取得了豐碩的成果，雖然有效提高了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警水平，但是還存在一定的局限性，在今后的監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)避免監(jiān)測(cè)技術(shù)，儀器設(shè)施多種多樣應(yīng)有重復(fù)性高，造成設(shè)備資源浪費(fèi)。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]