滑坡动态监测（假日专题，旧文新读）
由于雨季期间地质灾害高发，最近有很多同仁询问滑坡监测方面的内容，故此，笔者将王恭先老先生的笔记整理后与大家共享，希望对大家有帮助。
滑坡的动态监测早在 100 多年前在欧美国家就开始了，几十年来在我国防灾减灾中也受到重视，从最初的平面位移监测，发展到深部位移和滑动面监测、地下水监测、支挡结构物受力监测，形成立体监测体系，再到目前的自动化适时监测、传输和滑坡的险情预警预报。监测在滑坡的防灾减灾中发挥了重要作用。
一、滑坡动态监测的目的和作用
滑坡的动态监测有以下目的和作用：
1）了解滑坡变形的范围、位移的方向和速度，分析滑坡的分条、分级，为认识滑坡和防灾减灾提供数据。通过地表变形和位移监测，可确定滑坡动体与不动体的界限及滑坡的范围，了解各滑动条块的滑动方向和速度，为防灾和险情预报提供了定量数据。
2）滑坡的深部位移与滑动面监测是勘探的重要补充，定准了正在活动的滑动面位置，为防灾和防治滑坡提供了重要依据。
如 1975 年襄樊—重庆铁路发生赵家塘大滑坡，勘探揭示深24～32m 有 4 层软弱夹层。那么滑坡具体是沿哪一层滑动呢？因无监测设备，无法确定，为了安全，按 32m 深的一层作为滑动面设计了截面 3.5m×7m、长 48m 的抗滑桩，花费了大量投资。反之，2002 年，重庆市万州—梁平高速公路张家坪大滑坡，勘探揭示 10m、26m、38m 共 3 层滑带，但监测 38m 的深层未滑动，分析将来也不会滑动，故按 26m 深的滑动面设计了锚索抗滑桩，16 年来滑坡一直稳定，节约了大量投资。针对目前许多地方滑坡勘探采用开水钻进，冲掉了软弱带，找不到滑动面，滑面监测更显得重要。
3）滑坡的位移监测结合降雨量、地下水位及江河水位监测，分析判断滑坡的发生和位移与外界作用因素的关系，如是降雨引起的滑坡，河水冲刷引起的滑坡，还是其他因素引起的滑坡。为滑坡原因分析提供了依据。
4）建设过程中发生的滑坡，监测是确保施工安全的重要手段。
如 2003 年山西长治—晋城高速公路 k31 高边坡施工中发生滑坡，坡顶出现 260m 长的大裂缝，根据监测，上午要求撤出施工人员和设备，下午滑坡就大滑动了，防止了灾害。又如 2012 年攀枝花机场 12 号滑坡后壁上一块新的滑动，根据监测及时撤离了坡下抗滑桩施工人员，滑坡滑下时未造成伤亡事故。八渡滑坡抗滑桩施工为抢工期，也是在严密监测下调整开挖数量和进度，保证了施工安全。
5）滑坡的位移监测、建筑物变形和受力监测，可检验滑坡工程防治的效果。如工程施工前滑坡位移较大，速度较快，施工后逐渐减小，直至稳定。
6）对位移速度大，难以防治的滑坡，滑坡监测可预测滑坡大滑动破坏的时间，作出险情预警预报，及时疏散人员，中止交通，防止灾害发生。如前述的黄茨滑坡的预报、长江三峡新滩滑坡的预报等，都大大减少了损失。
二、滑坡动态监测的内容
滑坡动态监测的内容有：
1）滑坡地表位移监测：在滑坡地表布设若干排监测线、点，形成监测网，了解滑坡各部位的位移大小、速度和方向，监测网要覆盖整个滑坡和重要建筑物。
图 1 滑坡地表位移监测网
监测方法主要是在滑坡区内、外顺滑动方向及垂直滑动方向布设若干条监测线，线上间隔 30 ～ 40m 设置监测桩，在滑坡区外的稳定体上设置静止点形成监测线网络。短期监测的监测桩可用木桩，埋入土中的深度不少于 0.8m。长期监测则需用混凝土桩。
近年来，监测仪器已改用全站仪监测。随着卫星导航技术的普及，GPS监测也已应用，其精度由厘米级提高到毫米级，是今后的发展方向，但目前费用还较高。随着我国北斗卫星体系的形成，用北斗卫星监测更合理实用。
2）滑坡地表和建筑物裂缝监测：主要监测滑坡后缘拉张裂缝、分级裂缝和剪出口裂缝，以及重要建筑物裂缝的发展变化。
图 2 建筑物裂缝贴片监测
监测方法主要是在裂缝两侧设桩，定时用钢尺测量并记录两桩间距离的变化，即裂缝的张开量和下错量，掌握其变化速度。建筑物，如房屋、挡墙、隧道、桥梁等因滑坡而开裂、错位，小的裂缝常用贴水泥沙浆片或玻璃片监测，较大的裂缝则用钢尺定期测量，或用滑坡自动记录仪测量。建筑物的倾斜监测则用倾斜仪监测。防滑建筑物，如挡墙、抗滑桩、锚索框架的变形监测，用全站仪监测其位移，用倾斜仪监测其倾斜度变化。
3）滑坡深部位移和滑动面监测：主要布设在滑坡主轴断面和辅助断面上，一般一个断面不少于 3 个孔，查明正在滑动的滑面位置及其位移速度变化。
图 3 山西省长晋高速公路K31顺层滑坡的监测曲线
监测方法主要是采用深孔位移监测。它是在钻孔中埋入四面刻槽的塑料管或铝管，管与孔壁间充填砾砂或灌水泥浆固定。测斜管埋入滑动面以下稳定地层 3～5m 作为固定端。用测斜仪从孔底向上间隔 0.25 或 0.5m 测量管的倾斜变化，直至孔口，得到完整的变形曲线。在滑动面处曲线发生突变。目前国产测斜仪也已广泛应用。
4）滑坡地下水位和地表水与地下水流量变化监测：监测所有钻孔和水井的水位变化，地表沟水、泉水、盲沟和截水洞水的流量变化。
地下水是滑坡的重要影响因素，不仅勘察时要查清地下水的分布、水位、流量、补给来源和排泄通道，为治理设计提供依据，而且勘察后要继续监测地下水位的季节变化，以及验证排水工程的防治效果。勘察时可用测水钟测量水位，长期监测则用自记水位计测量。
地表水有泉水、自然沟水、渠道和引水洞、截水洞，以及生产用水等。要监测其流量变化与滑坡的关系，如是否有水进入滑坡体。流量小时可用量桶测量，流量大时则用三角堰测量。在雨季的前、中、后期都应进行测量对比，分析其与滑坡变形的关系。
5）滑坡区降雨量监测：主要是对滑坡区的降雨强度和降雨量大小进行监测，分析降雨与滑坡之间的相互关系。
滑坡多在山区，远离城镇，为了解局地强降雨对滑坡的影响，有时需在滑坡区设雨量计测量降雨量与滑坡位移的相关关系。日本和我国的香港地区都很重视降雨量的监测，并得出了降雨与边坡失稳的关系，有预警作用。目前我国在重要滑坡上也设了雨量计监测。
6）防滑建筑物受力监测：在滑坡主轴断面附近的 2 ～ 3 个断面的支挡建筑物上布设测力计监测其受力的变化，检验防治工程的效果。
图4 锚索测力计
监测方法主要有：
1）滑坡推力和桩前抗力监测：用土压力盒埋设于墙背或桩背，上下间距 1.5～2.0m，定期测量其压力变化。实践经验表明，埋设工艺十分重要，否则监测结果不理想。
2）桩身受力监测：采用钢筋计焊接在受力钢筋上，间距 2 ～ 3m，定期测量钢筋计的拉力变化，检验桩身的弯矩和剪力，是否在设计允许的范围内。