西南地区深切河谷大型堆积体工程地质研究：监测措施

西南深切河谷地带大型堆积体发育，具有成因类型多样、机制复杂、变形破坏发展趋势难以预测、灾害突发性强、失稳后破坏性大等特点，因此加强对堆积体动态变形过程的监测尤为重要。

8.2.4.1　安全监测的目的及设计原则

1.安全监测的目的

(1)为工程安全提供预警措施。通过安全监测获得的信息，分析堆积体边坡的稳定性，为工程决策提供依据。

(2)利用长期积累的观测资料，掌握堆积体边坡的动态变化规律，对边坡未来的性态做出及时有效的预报。

(3)应用监测信息检验堆积体边坡稳定计算理论，优化设计。同时也为工程设计积累经验，为科研工作提供科学依据，提高设计和科研水平。

2.安全监测设计原则

(1)根据堆积体自身特点及其与工程的关系拟定的监测措施应目标明确、突出重点、控制关键、兼顾全面。

(2)系统可靠、观测方便、经济合理。

(3)多种监测方法和监测手段相结合。边坡监测采取表面和深层监测相结合，仪器监测和巡视检查结合的多种监测方法和手段，以便相互验证和补充。

(4)分期监测原则。监测设计项目可分期实施：先期根据现有地质资料、稳定计算分析成果确定必要的安全监测项目和布置方案，先期监测系统运行一段时间后，根据所获得的监测成果，进一步分析堆积体稳定性及变形破坏范围等情况，从而进一步深化监测设计，扩大监测范围。堆积体变形监测先期以表面位移监测为主，辅以少量深层位移监测，后期根据堆积体表面位移情况，再深化深层位移监测，确定变形或滑坡体深度和范围。

8.2.4.2　监测内容及要求(www.xing528.com)

堆积体滑坡及堆积体边坡安全监测在工程建设中大量实施，在堆积体地质灾害预防与治理过程中发挥着主要作用。例如，长江三峡及龙羊峡水库滑坡堆积体监测，鲁布革水电站近坝库岸堆积体边坡监测，金沙江梨园、阿海及金安桥水电站以及澜沧江小湾水电站等枢纽区及水库区堆积体边坡监测等，在监测理论、方法、仪器设备、资料整理等方面取得了长足的进步。随着水电水利工程建设的迅速发展，制定了《水电水利工程边坡设计规范》(DL/T 5353—2006)，对滑坡监测和预警系统设计进行了明确规定。在应对滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害方面，本着防灾减灾的需要，地质矿产及国土资源部门制定了《崩塌、滑坡、泥石流监测规程》(DZ/T 0223—2004)，规范了滑坡等自然灾害的监测工作。边坡安全监测已成为堆积体边坡重要研究内容之一。

堆积体边坡失稳首先是从变形开始的，有一个从量变到质变的过程，变形量日渐积累，达到一定程度，最终产生失稳破坏。为保证施工期堆积体边坡稳定和工程运行期的安全，应及时尽早尽快设置系统的变形监测网，以监堆积体的表部及内部变形、支护结构的应力状态、地下水渗透压力，了解及掌握其变化特征，为预测堆积体边坡稳定、加固边支护设计和指导施工提供依据。堆积体边坡监测网的设置，应结合堆积体规模、所处位置及对工程的影响等情况，按“突出重点、兼顾一般”的原则进行。常规的堆积体边坡监测包括表面变形、水准点、GPS监测、多点位移计、测斜孔、滑动测微计、水位孔、锚索(杆)测力计、锚杆应力计、渗压计、测缝计等。

堆积体边坡监测主要以变形或位移及地下水位监测为主。但从系统性、全面性、环境条件考虑，可兼有更多的监测内容。《崩塌、滑坡、泥石流监测规程》(DZ/T 0223—2004)中，将监测的内容细分为变形监测、相关因素监测和宏观前兆监测三项。很明显，在此内容框架下，以位移、变形为主，同时考虑了赋存环境条件和影响因素。

堆积体边坡监测的内容较多，其中变形监测包括表面位移监测(在滑坡体表面布置表面位移测点，在滑坡体对面山体设置工作基点，监测滑坡体水平位移和垂直位移)、深层位移监测(在滑坡体中前缘钻设垂直测斜孔并安装活动式和固定式测斜仪、中后缘设置多点位移计、探洞里布设引张线式位移计，监测滑动带的位置和发展情况)及表面裂缝监测(在滑坡体表面裂缝处布置裂缝计，监测裂缝的发展)；渗流监测可在探洞里布设渗压计或者钻设地下水位孔并在孔底设置渗压计，监测堆积体水位变化情况；环境量监测包括气温(堆积体区域设置温度计以监测现场温度，气温监测仪器布置在专用的百叶箱内)、湿度(在堆积体区域设置湿度监测仪器，监测现场湿度)及雨量(在堆积体区域设置雨量测点)。

目前，对堆积体滑坡动态变形破坏监测常采用GPS监测(具有针对性强、精度高、易操作、可全天候观测等特点)、干涉InSAR监测(具有主动式遥感，全天候成像，空间分辨率高，能对滑坡体较大范围内变形特征进行监测的特点)及深部位移监测(可以监测滑坡体深部不同位置的动态变形，能提前捕捉到滑体沿滑面的变形情况和过程)三种技术相互结合，构成三维系统检测网，为堆积体三维空间上随时间所发生的动态变形破坏过程、变形速率及变形破坏模式分析提供技术支撑。

工程实际中，应根据被监测堆积体的实际条件、周边环境、监测的目的，需保护对象的重要性、监测的周期等综合取舍。条件具备时，可进行自动化观测，通信方式采用无线电台。如小湾水电站引水沟堆积体边坡安全监测，在堆积体边坡上建立了监控项目齐全、技术手段先进、可靠的安全预警系统，包括：全面系统地实施了表面变形、深部变形、预应力锚索及渗流监测和表面巡查工作；建立了先进的GPS一机多天线卫星定位监测系统，实现汛期、恶劣环境条件以及边坡出现险情时变形数据实时采集和快速预报；投入了国际上最先进的TCA2003、TCR1101、Sinco测斜仪等先进监测设备，实现表面变形和深部变形监测数据快速自动采集记录，通过PCMCIA卡接入计算机与自行研制开发的饮水沟堆积体边坡监测数据库管理和分析处理系统连接，做到监测数据快速自动采集、实时分析处理和快速反馈预报。

从水利水电工程边(滑)坡监测的一般情况看，位移、倾斜、地下水、降雨等内容是必不可少的。对位于水库区的库岸滑坡，除变形外，库水的淘蚀、库水位的变化、滞后的滑体内地下水位变化等显得尤为重要。如果是建筑物区、坝后消能区已经实施了加固、排水措施的堆积体体，监测的内容上，不但要有位移监测，而且还需有锚拉应力监测、渗压监测、渗量监测等。如小湾水电站饮水沟堆积体：根据堆积体的变形失稳机制，研究相应的变形失稳包络趋势，通过实时监控体系反馈的信息，掌握堆积体的表面变形、深部变形、地下水位、工程措施监测及爆破震动等动态监测特征，研究堆积体在时间和空间上的变形发展趋势，推测其动态条件下的稳定程度，建立预警机制，为信息化动态治理提供可靠保障。

深厚河床覆盖层作为高坝坝基，监测工作包括以下两个方面：

(1)沉降监测。覆盖层坝基包括河床和两岸边坡，为了满足水工建筑物对地基地质条件和减少覆盖层开挖及节省工程投资要求，在深厚覆盖层坝基上修建的水利水电工程一般多为堆石坝工程，地基防渗系统为混凝土防渗墙和灌浆帷幕，相应地基变形监测主要有防渗系统本身的变形和上下游覆盖层坝基以及它们之间相对变形位移监测。

(2)渗流监测。为了及时了解坝基渗流动水压力的分布情况及其大小，检查有无管涌、流土及不同土质接触面的渗透破坏，判断土石坝的防渗状态和排水设施的工作效能，以便针对不利的渗流状态，采用有效的处理措施，保证工程安全，应在坝基础埋设渗压计、水位计(需安装测压管)等渗压监测仪器，观测坝基渗流动水压力的变化。