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对广为分布、数量众多的滑坡灾害体,不可能、也无必要逐一予以整治。我国《地质灾害防治管理办法》明确指出:防治地质灾害,实行“预防为主、避让与治理结合”的重要方针。因此对已经查明的地质灾害体,特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的滑坡,若能运用适当的、有效的和经济可行的监测措施,做出科学的监测预报,则可最大程度地减小灾害损失。
滑坡监测是了解滑体变形特征的有力途径,可以对滑坡灾害的一些变形现象做出正确的分析和解释,有助于我们对滑坡灾害形成做出判断,并进行预警。通过对滑坡的运动、水文地质和气象等参数的监测,可以实现如下功能:(1)在重大表面形态特征变化发生之前识别滑体移动,精确确定位移块体的空间几何特征;(2)量化主要位移变形特征参数(速率、加速度)以及同水文地质特征和气象特征之间可能存在的相互关系;(3)对威胁生命财产安全的滑坡灾害体进行监控,并提出相应的防灾建议。而无论是在类型上,还是运动和空间几何观点上,滑坡都具有大量的不同点,对每个滑坡应以发展的观点区别对待,这必然决定了使用何种监测仪器,以及安装部位和采样频率等。因此,使用的监测方法和监测仪器的标准化应该是一个相当困难的工作。
随着科学技术的发展以及对滑坡灾害的深入研究,目前,国内外滑坡监测技术已发展到较高的水平,监测内容、方法及相应的仪器设施日趋多样化,常规监测技术趋于成熟,在新技术新方法的研究与应用方面也有很大的进展。对于每种监测方法,由于其工作原理、布点方式等相关技术的不同,其适用于不同类型滑坡监测的能力各异;同样,对于不同类型滑坡灾害体,由于其物质组成、动力成因及变形特征不同,在选择监测方法、点网空监测布设模式和监测周期也有所区别。因此,有必要结合滑坡灾害的变形机理和监测方法的适用性,进行滑坡灾害监测技术的优化研究。
本论文根据万州区近水平地层滑坡的物质组成、动力成因、变形破坏特征等,结合常规监测技术方法的适用性分析,对滑坡的监测内容、监测方法、监测点网的布设模式等技术进行优化。可以为该区近水平地层滑坡监测提出经济有效的监测技术方案,具有学科交叉渗透性和实际应用价值。
区内地质灾害发育具有明显的区域特点。由于区内特殊的地层与构造环境,发育大量近水平岩层滑坡,该类滑坡多以侏罗系中统砂溪庙组(J2s)紫红色泥岩为滑床基岩,泥岩矿物成分的水云母、蒙脱石遇水易软化、崩解、泥化,上覆第四系松散物堆积物(Qdel+col),为粘质粉土夹碎—块石。该类滑坡的滑带主要为上覆松散层与基岩接触面、风化面,滑带厚度一般在0.5-2.5m范围内,多为顺层与近水平岩层滑坡;该类滑坡的主要诱发因素为强降雨或持续性降雨;滑坡的主要变形特征为长期的蠕滑变形。
该区内大量滑坡均已纳入群测群防系统,部分典型或大型滑坡均以开展了专业监测工作。用于滑坡监测的专业手段为地表位移监测(大地形变测量、GPS地表位移监测)、深部位移监测(钻孔倾斜仪监测)和地下水动态监测,部分滑坡采用了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术。在近水平岩层滑坡的监测实践过程中出现了一系列的问题:如位移监测点的布置,或布置过于前缘,或布于陡坎的边缘,虽然桩体变形明显,却不能反应滑坡整体的变形规律;又如钻孔倾斜仪监测,部分滑体呈持续性缓慢变形,甚至呈较大变形,滑体本身并没有出现明显的失稳变形破坏特征,但因测斜管变形已经不能运行。
上述情况说明,除了我们在对灾害体本身的变形特征和诱发机制等方面认识上不足外,对监测技术方法的适用性还缺乏系统的总结,在监测方法的选择应用方面同灾害体地质分析的结合程度较低。滑坡监测的目的是为了认识掌握灾害体的变形动态特征,及时作出成灾预报,而采用的各项监测技术措施是为了达到这个目的而使用的手段,为了达到既定效果,必须以滑坡灾害本身为主体,通过地质分析,选择适用的监测技术方法。
因此,本论文解决的主要问题是:通过对区内近水平地层滑坡的组构特征、诱发因素和变形特征进行总结分析,结合监测技术方法的适用性分析,对近水平地层滑坡的监测技术进行优化,并对典型滑坡的监测提出优化方案。
论文对万州区近水平地层滑坡发育的地质背景、诱发因素、变形特征等进行了系统分析,对常见滑坡类型进行了地质建模。
论文以系统的调研、收集工作为基础,分析、总结了国内外滑坡地质灾害常规监测方法(地表位移、深部位移、应力、地下水和气象监测)的适用性。
针对万州区近水平地层滑坡的组构特征、诱发因素、变形特征,对监测内容和监测方法进行了优化组合,提出了监测网的布设、监测周期的选择方法。
论文对老窑林崩滑体和付家岩滑坡的地质背景、诱发因素、变形特征及变形机制进行了详细分析,针对目前监测系统存在的问题,通过进一步的优化,提出了新的监测方案。
本论文以国内外地质灾害监测方面的技术经验和成果为基础,针对在滑坡监测实践中碰到的一些问题,提出了解决办法。如有不妥之处,衷心希望读者和专家给予批评和指导。