摘要：近幾年來，在極端天氣增多與地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動活躍等因素的影響下，我國的地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)逐年增多的趨勢。文章以茂縣黑虎四村滑坡為主要研究對象，布設(shè)了滑坡的監(jiān)測系統(tǒng)，并對監(jiān)測成果進(jìn)行分析，建立了滑坡的預(yù)警模型與位移時間預(yù)報(bào)模型，獲得的主要研究成果：（1）通過茂縣黑虎四村滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以將滑坡分為強(qiáng)變形區(qū)與弱變形區(qū)，運(yùn)用改進(jìn)切線角理論判別了滑坡強(qiáng)變形區(qū)的變形階段。（2）基于滑坡速率與滑坡變形之間的關(guān)系，建立了變形速率的臨界速率預(yù)警模型。

[作者簡介]張埕豪（1993—），男，碩士，助理工程師，主要從事巖土工程技術(shù)工作。

茂縣黑虎四村滑坡于2011年、2017年進(jìn)行了2次治理，但是依然沒有達(dá)到應(yīng)有的效果。因此，對該滑坡體進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出滑坡體的運(yùn)動趨勢與各外界因素對滑坡的影響程度并及時對該滑坡的危險狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，減少該滑坡造成的損失尤為重要。

滑坡監(jiān)測按照監(jiān)測對象主要包含地表監(jiān)測方法、巖土工程監(jiān)測方法以及與滑坡形成和活動相關(guān)因素的監(jiān)測等等?；碌膭討B(tài)情況通過監(jiān)測內(nèi)容得以反映，為滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)提供依據(jù)。亓星[1]提出過大量的監(jiān)測手段，傳統(tǒng)監(jiān)測方法主要以大地測量方法為主，Longworth[2]、Ding X et al[3]、張華偉等[4]學(xué)者將自動伸縮計(jì)與自動裂縫計(jì)也投入到滑坡變形監(jiān)測中，通過測量地表相對位移的變化獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)。

滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)工作主要是在滑坡監(jiān)測的前提下發(fā)展起來的，其是通過監(jiān)測數(shù)據(jù)獲得滑坡的發(fā)育情況、變形階段，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出滑坡的預(yù)警體系。通過國內(nèi)外學(xué)者對預(yù)警方法的研究，曾裕平[5]針對滑坡預(yù)警提出了多種方法。本文針對黑虎四村滑坡，研究該滑坡的監(jiān)測預(yù)警體系。

1 茂縣黑虎四村滑坡監(jiān)測成果分析

黑虎四村地表位移計(jì)主要包括9個人工地表位移計(jì)，5個自動化地表位移計(jì)和10個樁頂位移監(jiān)測計(jì)。自監(jiān)測數(shù)據(jù)獲得以來，在統(tǒng)計(jì)了每1個點(diǎn)的位移方向之后，可以總結(jié)出滑坡的滑動方向，然后結(jié)合滑坡地形地貌與變形特征的描述以及監(jiān)測點(diǎn)位置與位移量的大小，可以將滑坡區(qū)域進(jìn)行細(xì)致的劃分，分別為前緣強(qiáng)變形區(qū)，中部強(qiáng)變形區(qū)，后緣弱變形區(qū)，其前緣強(qiáng)變形區(qū)與中部強(qiáng)變形區(qū)以2017年新建抗滑樁為界（圖1）。

1.1 后緣弱變形區(qū)

弱變形區(qū)范圍主要包括滑坡體中后緣部分。在滑坡中后緣的點(diǎn)有ZJC01，ZJC02，JC01，JC02，JC03 5個監(jiān)測點(diǎn)，它們的變形情況如圖2所示。

通過各點(diǎn)的累計(jì)位移曲線，我們可以看出，各點(diǎn)總的位移量都是呈非線性增長狀態(tài)，后緣累計(jì)位移量都未超過50 mm，處于相對較穩(wěn)定的狀態(tài)，沒有呈現(xiàn)出突變的現(xiàn)象。通過計(jì)算畫出速率圖，發(fā)現(xiàn)該5個位置監(jiān)測點(diǎn)的速率在0附近呈上下波動狀態(tài)，變形趨勢也相同，進(jìn)一步說明該區(qū)域比較穩(wěn)定，沒有進(jìn)入加速階段。故最終把它劃分進(jìn)入弱變形區(qū)。

1.2 強(qiáng)變形區(qū)與弱變形區(qū)的分界

通過現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)與位置情況，發(fā)現(xiàn)ZJ03號點(diǎn)與ZJC03號點(diǎn)在現(xiàn)場只相距約9 m左右，但位移情況差別很大（圖3）。

通過累計(jì)位移的對比，發(fā)現(xiàn)ZJC03號監(jiān)測點(diǎn)的累計(jì)位移明顯比ZJ03號監(jiān)測點(diǎn)的累計(jì)位移大。ZJC03點(diǎn)的累計(jì)位移在8月初已經(jīng)接近700 mm左右，而ZJ03號點(diǎn)的累計(jì)位移一直在15 mm處波動，最大在18 mm左右。通過速率的對比也發(fā)現(xiàn)，ZJ03的速率一直在0處波動，ZJC03的速率一直大于0，且在7月17日當(dāng)天的變形速率超過200 mm/d，而后速率又回到之前的狀態(tài)，但是速率依然是大于0的狀態(tài)，經(jīng)調(diào)查為新增裂縫的影響。在對于該兩點(diǎn)的比較，變形情況有明顯的區(qū)別且兩點(diǎn)距離相距非常接近，故以這兩點(diǎn)之間為強(qiáng)變形區(qū)與弱變形區(qū)的界限。

1.3 強(qiáng)變形區(qū)

通過以上對弱變形區(qū)以及弱變形區(qū)與強(qiáng)變形區(qū)交界處的描述，最終得出強(qiáng)變形區(qū)的范圍，強(qiáng)變形區(qū)中從后部到前部地表監(jiān)測點(diǎn)分別有ZJC3，JC7，JC8，ZJC4，ZJC5，ZJ7，ZJ8，ZJ9，JC5，ZJ6，JC4這11個點(diǎn)，通過這11個點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證（圖4）。

從11個監(jiān)測點(diǎn)的累計(jì)位移曲線中，可以明顯的看出，各點(diǎn)位移情況隨時間的增長位移不斷增加，其中坡體前緣監(jiān)測點(diǎn)JC4累計(jì)位移最大，其次為坡體前緣樁板墻上監(jiān)測點(diǎn)ZJ6，在新建抗滑樁上的點(diǎn)累計(jì)位移最大的為ZJ9（滑坡體初期最接近前緣陡坎），自動監(jiān)測點(diǎn)ZJC3處于強(qiáng)變形區(qū)最后緣，累計(jì)位移最小。在累計(jì)位移變形曲線中，也能夠發(fā)現(xiàn)除了JC4與ZJ6監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)位移變形格外大外其余各監(jiān)測點(diǎn)的變形趨勢相同，所有監(jiān)測點(diǎn)的累計(jì)位移最小值都已經(jīng)超過1 000 mm，明顯大于弱變形區(qū)中各監(jiān)測點(diǎn)的累計(jì)位移。同理，在變形速率圖中，在7月后出現(xiàn)加速狀態(tài)，結(jié)合地形圖發(fā)現(xiàn)，隨著距離滑坡體最前緣的距離越小，運(yùn)動狀態(tài)越活躍。

2 茂縣黑虎四村滑坡預(yù)警模型

目前結(jié)合監(jiān)測成果，茂縣黑虎四村滑坡具有較為明顯的漸變過程，由滑坡監(jiān)測點(diǎn)中擁有最大變形量的JC04點(diǎn)為例，通過求得在其勻速時期平均速率為9.843 mm/d，說明滑坡速率在9.843 mm/d波動時，滑坡體處于勻速變形階段，滑坡預(yù)警等級定為藍(lán)色。當(dāng)滑坡速率不斷增加，超過以位移切線角達(dá)到70°時的速率V1時，滑坡體處于初加速狀態(tài)，此時滑坡預(yù)警等級定為黃色。當(dāng)速率超過以位移切線角達(dá)到80°時的速率V2時，滑坡體處于加速狀態(tài)中期，此時滑坡預(yù)警等級定為橙色。當(dāng)滑坡速率進(jìn)一步增加，滑坡速率達(dá)到位移切線角為85°時的速率定為V3時，滑坡體進(jìn)入加速狀態(tài)后期且加速不收斂，此時若受到外界輕微擾動的影響極有可能導(dǎo)致滑坡發(fā)生，滑坡預(yù)警等級定為紅色。由此，通過變形速率判斷滑坡的變形情況，建立多級變形速率閾值預(yù)警指標(biāo)（表1）。

根據(jù)滑坡變形速率預(yù)警判別表，通過滑坡的變形速率規(guī)律，建立滑坡預(yù)警模型。藍(lán)色預(yù)警所對應(yīng)的變形速率主要用于識別滑坡出現(xiàn)異常變形，黃色預(yù)警主要識別滑坡變形是否加快，橙色預(yù)警主要對應(yīng)滑坡變形速率已經(jīng)比較快了，需要不斷隨時監(jiān)測，看是否需要采取相應(yīng)措施，紅色預(yù)警所對應(yīng)的速率以及非?？炝耍贤耆M(jìn)入臨滑階段時的變形情況，需要及時采取措施避免滑坡發(fā)生造成的影響（圖5）。

3 結(jié)論

本文以茂縣黑虎四村滑坡為研究對象，基于監(jiān)測成果分析，得到了滑坡的變形范圍、變形狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上建立了滑

坡的監(jiān)測預(yù)警模型，得到結(jié)論：

（1）通過對處理后的滑坡變形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到滑坡強(qiáng)變形區(qū)范圍，為滑坡預(yù)警系統(tǒng)建立提供依據(jù)。

（2）根據(jù)茂縣黑虎四村滑坡變形特點(diǎn)及監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線特征，通過滑坡的變形速率，確定了滑坡預(yù)警指標(biāo)，建立了基于地表變形速率多級預(yù)警模型。

參考文獻(xiàn)

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