我國地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),尤其是滑坡災(zāi)害,每年都會造成幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失和數(shù)百人的傷亡。近年來,科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,邊坡工程監(jiān)測預(yù)警技術(shù)應(yīng)用廣泛,據(jù)2017年《全國地質(zhì)災(zāi)害通報》顯示,與2016年相比,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量、造成死亡失蹤人數(shù)均有所減少,分別減少26.7%和13.1%,并且2017年全國共成功預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害1016起,同比增長50.3%,避免人員傷亡39869人,防災(zāi)減災(zāi)效果顯著。由此可見,通過監(jiān)測技術(shù)了解地質(zhì)災(zāi)害的基本情況,得到有效的監(jiān)測數(shù)據(jù),提前預(yù)知災(zāi)害的風(fēng)險,能很大程度上避免財產(chǎn)損失和人員傷亡。

邊坡工程監(jiān)測方法

1、裂縫監(jiān)測

邊坡表面裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是邊坡內(nèi)部應(yīng)力變化重要表現(xiàn),實時監(jiān)測邊坡表面的裂縫信息既方便簡易、成本低廉,又有助于分析邊坡巖體已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生的移動量和發(fā)展趨勢,判定邊坡巖體的安全性,預(yù)知邊坡失穩(wěn)破壞的風(fēng)險。

2、下滑力監(jiān)測

當(dāng)邊坡的下滑力大于其抗滑力時,邊坡巖體會發(fā)生變形和滑動,并且監(jiān)測邊坡巖體內(nèi)部的應(yīng)力變化能更有效地反映巖體破壞趨勢;谶@個學(xué)術(shù)思想,何滿潮院士研發(fā)了一種滑坡遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。將恒阻大變形錨索穿過邊坡下滑面,并施加一個預(yù)應(yīng)力,通過分析錨索的受力狀態(tài)和預(yù)應(yīng)力變化情況推導(dǎo)下滑力與抗滑力之間的函數(shù)關(guān)系,從而實時監(jiān)測邊坡穩(wěn)定性。

3、地下水監(jiān)測

地下水是導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的關(guān)鍵性因素,對邊坡的破壞起多重作用。一方面,地下水會直接增加滑坡體的重量,增大邊坡下滑力;另一方面,地下水會潤滑和軟化土體,降低邊坡滑動面處巖體的力學(xué)參數(shù),減小抗滑力,致使滑坡發(fā)生。因此,地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)在評價邊坡穩(wěn)定性時需重點分析,并在設(shè)計支護(hù)時做好邊坡的截水和排水措施,降低地下水對邊坡的不利影響。

4、聲發(fā)射信號監(jiān)測

巖石在受到外力作用時會不斷地發(fā)生破壞,導(dǎo)致裂隙的形成或擴(kuò)展,其儲存在巖體內(nèi)部的能量會以應(yīng)力波的形式發(fā)散出來,從而形成聲發(fā)射。利用儀器采集巖體發(fā)射出的信號,通過信號處理對其分析和總結(jié),能夠探測巖體內(nèi)部能量釋放和變形破壞過程,以此預(yù)知邊坡災(zāi)害的發(fā)生。

在實際工程中,邊坡監(jiān)測預(yù)警是邊坡工程中不可或缺的內(nèi)容,也是人類面對自然的重大課題。近年來,許多邊坡工程均在監(jiān)測、分析、預(yù)警方面做了大量工作,取得了豐碩的成果。隨著科技發(fā)展和國家對生命財產(chǎn)重視程度的提高,邊坡監(jiān)測預(yù)警技術(shù)水平將會不斷進(jìn)步,應(yīng)用前景十分廣泛。