边坡变形监测与滑坡预报

・边坡工程・

边坡变形监测与滑坡预报

杨　忠

(黑宝山露天煤矿,黑龙江嫩江161449)

摘　要:滑坡地质灾害给矿山工程建设和生产造成的损失是巨大的,准确预测滑坡的发生可最大限度减少灾害造成的损失。介绍了边坡变形的观测方法,通过变形观测数据实现滑坡预报及

目前常用的预报方法。

关键词:滑坡;边坡变形;观测;预报中图分类号:TD824.7+3　　文献标识码:B　　文章编号:1671-9816(2003)01-0017-02

于直接观测监测点,可以在较近的地方增设便于

观测的工作基点,但对工作基点应定期检测其稳定性。

(2)观测点的布置。对滑坡的周界、主滑动线的大概方向以及观测点的埋设位置,一般应与地质工程师共同商量确定。观测点应与主滑动线相垂直的方向布设若干排,在滑体以外的稳定区域也应适当布点,在滑动较快的地段,应适当加密。

(3)监测周期的确定。监测周期的确定取决于检测精度、变形速度以及实际需要与可能。最小观测周期的原则是2次检测结果的差值应体现边坡的移动,即边坡的位移量大于2倍位移观测中误差。设检测点的点位观测中误差为M,则位移中误差为2M,设边坡位移速度为V,检测周期为T,则有:T×V≥22M即T≥22M/V。

例如:M=±5mm,V=0.5mm/d,T≥28

d。

1　引　言

滑坡地质灾害的发生常常会给矿山工程建设

和生产带来很大影响,甚至造成生命财产的损失。如果能比较准确地预测滑坡的发生,就可以最大限度地减小灾害损失。一般大滑坡的发生都有明显前兆现象,边坡变形就是最突出、最直接、最容易捕捉到的滑坡特征。所以边坡变形监测是进行滑坡预报的可靠办法之一。2　边坡变形观测边坡变形观测的意义在于提供边坡的稳定状况,位移和变形的规律等,为滑坡预报提供依据。边坡变形观测的目的是确定滑体的周界,定期测量滑动量、主滑动线的方向和速度,以监视建筑物的安全,或为选厂址等提供资料。

边坡变形观测的方法有很多种,一般情况下最为有效的方法是前方交会和极坐标法。近年来由于全站仪和GPS的出现,用全站仪直接测量变形点的三维坐标的方法和GPS直接进行滑坡监测的方法应用越来越多,边坡变形观测的步骤和工作内容一般为:

(1)控制点的布置和建立。控制点是进行边坡变形观测的起算基准点,因而应布设为控制网,至少保证在3个点以上。另外控制点上如果不便

　　收稿日期:2002-11-13

作者简介:杨　忠(1965-),男,黑龙江嫩江人,工程师,1988年毕业于阜新矿业学院,现任黑宝山煤矿调度室主任。

而在实际工作中一般旱季可每2个月1次,

雨季可每月1次,如遇滑动加快等需要缩短周期时,要及时增加观测次数。

(4)监测数据处理与成果分析。观测后要及

时对数据进行处理、计算、分析,要计算平面位移及位移方向和空间位移量,一般要提交以下资料:①观测点平面布置图;②观测点位移成果表;③观测点位移矢量图。

此外,滑坡的观测还可辅以宏观测量的方法,即观测人员深入边坡进行详细的观察和测量以下内容:①边坡裂缝测量;②裂缝变形的发展方向;

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露天采矿技术　　　2003年　　　第1期

伤,保证顺利地完成走合所进行的作业。其主要

内容是:

(1)发动机和底盘部分的检查和各连接部位的紧固。

(2)检查发动机油、水有无渗漏,其油品的数量和质量是否符合规定。(3)检查变速箱、转向、制动系统是否工作正常,如有故障应及时排除。

(4)检查电器设备、仪表是否正常,蓄电池的电液比重与液面是否符合规定。3.2　走合中的维护

主要内容是:

(1)清洗发动机润滑系,更换润滑油和滤芯。(2)润滑全车各润滑点。

(3)检查底盘各部是否发热或有异音,如有故障应予以调整和修理。

(4)对各螺栓连接件按规定力矩拧紧。3.3　走合后的维护

走合后对车辆进行全面的技术维护是整个走合期最重要的工作。因为,走合后各零件摩擦面磨损的金属屑大量集积在机构或系统内和润滑油、润滑脂中,如不彻底清除,将加剧机件的磨损。此外,各部件有松动,变位现象。因此,走合期结束后要结合二级维护对车辆进行全面的检查、紧固、调整和润滑作业。

走合中的维护主要是对汽车各部技术状况已

发生变化的部分进行一次及时的维护,以恢复其良好的技术状况,保证下阶段走合顺利进行。其(上接第17页)

③边坡上可见的宏观变形现象,如房屋变形等。3　滑坡预报

滑坡预报的意义在于及时准确地预报滑坡的时间、空间和规模,由此可采取必要的防治措施避免或减少滑坡地质灾害可能造成的损失。由于大滑坡发生前都有明显的前兆现象,再加上边坡变形观测获得的信息是预报的最可靠的第一手信息资料。智利楚基卡玛露天矿滑坡、攀钢石灰石矿滑坡都是利用滑坡变形观测预报滑坡发生时间的成功实例。在滑坡预报的三要素中,滑坡的空间要素主要依据地形地貌及滑坡的地质条件,确定滑坡可能的边界条件,进而确定滑坡的规模;而滑坡发生时间的确定主要依据滑坡体的变形。3.1　根据滑坡观测数据及分析结果预报滑坡

(1)极限速度法:即认为边坡移动达到某一极

时刻的时间长度成正比。在具体预报破坏时间时,是通过在变形曲线上的加速蠕变期内取得其间变形量相等的t1,t2,t33个时期来计算最终破坏的时间tr。

(t2-t1)2/2〕(t2-1)-tr=t1+〔/{〔

(t3-t1)〕/2}A。

(3)经验公式法:在此不作详细叙述。3.2　根据宏观观测方法的观测结果预报滑坡

(1)在大的边坡破坏来临前几天,边坡上的裂

缝,特别是边坡后缘的张裂裂缝将以平时速度的2～4倍张裂,各宏观移动变形现象日益加剧。

(2)在滑坡发生前24h内,边坡开始有掉渣响声,且掉渣响声不断增多,而且出现部分滚石,边坡上的建筑物及水管等出现明显的变形破坏。

(3)临滑前3h,可明显听到岩体位移的断裂声音,且响声加剧,在岩缝中冒出烟尘。

(4)在临滑前1h树木开始倾倒,并伴有巨大的轰响和强烈震动,随之边坡迅速坍塌形成滑体。攀钢石灰石矿2次大滑坡基本上用上述方法提前2h和提前24h发出了预报。

在实际滑坡预报时,最可靠、最有效的办法是把宏观观测和微观观测的方法结合起来,用微观监测方法进行早期观测预报,用宏观监测方法进行近期预报。这样基本上可以比较准确可靠地进行滑坡预报,最大限度地减少滑坡造成的损失和危害。

限速度时就要产生滑坡。一般来讲,临近滑坡时其速度比平时大2～4倍。国外有资料表明:大的边坡破坏前往往很长一段时间就出现岩石移动现象,只要每天移动不超过25～51mm,就能在这个边坡下继续采矿。每天位移超过152mm预示将要塌落。一般经验表明,除发生地震或有暴雨外,只要每天位移不超过76mm,未来24h内不会发生较大的滑坡破坏。

(2)高藤方法:日本学者高藤道孝提出,在加速蠕变阶段,各时刻的应变速度与该时刻距破坏28