生態(tài)護(hù)坡監(jiān)測(cè)預(yù)警1

1、一、項(xiàng)目摘要塌岸是黃河中上游河段十分頻繁的地質(zhì)災(zāi)害，已嚴(yán)重破壞沿岸工農(nóng)業(yè)設(shè)施及生態(tài)環(huán)境。因黃土具有極端水敏性，黃土塌岸通常表現(xiàn)為多發(fā)性、突發(fā)性和劇烈性，其致災(zāi)機(jī)理、災(zāi)害過(guò)程還有待深入研究。本項(xiàng)目以黃河三門(mén)峽以上河段突發(fā)性黃土塌岸為研究對(duì)象，以黃土塌岸水土動(dòng)力耦合效應(yīng)及災(zāi)害過(guò)程為研究主線(xiàn)，通過(guò)河流水動(dòng)力條件及岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，概化地質(zhì)力學(xué)模型，研究河流沖刷誘發(fā)塌岸的水土外部動(dòng)力耦合機(jī)制；進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)及模型試驗(yàn)，研究干/濕循環(huán)、凍脹/凍融循環(huán)及水力沖刷條件下非飽和黃土物理力學(xué)特性及岸坡變形破壞規(guī)律，揭示地下水誘發(fā)塌岸的水土內(nèi)部動(dòng)力耦合機(jī)制；探討考慮河流沖刷、降雨入滲及溫度變化誘發(fā)黃土塌岸的臨界條件

2、，提出考慮上述thm耦合效應(yīng)的塌岸災(zāi)害演化過(guò)程數(shù)值模擬方法；基于tdr技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)黃土塌岸災(zāi)害過(guò)程，探討災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)方法。研究成果對(duì)提高黃土塌岸致災(zāi)機(jī)理與災(zāi)害過(guò)程認(rèn)識(shí)、科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。1、項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)1.1 研究意義邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是一個(gè)古老而復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題，當(dāng)邊坡上的地層或巖土體在自重作用下沿自身軟弱結(jié)構(gòu)面(帶)發(fā)生移動(dòng)，即產(chǎn)生所謂的滑坡現(xiàn)象。從自然災(zāi)害的角度來(lái)看，滑坡給世界各國(guó)帶來(lái)的損失可能僅次于地震和海嘯。因出現(xiàn)的頻度和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地震和海嘯，滑坡是人類(lèi)面臨的最廣泛、受害最重和時(shí)間最長(zhǎng)的地質(zhì)災(zāi)害。諸多國(guó)家和地區(qū)，如俄羅斯的高加索及黑海沿岸、英國(guó)的南威爾士

3、、肯尼亞中部、美國(guó)加州與新澤西及德克薩斯州、法國(guó)南部阿爾卑斯、意大利中部等等，均為滑坡多發(fā)地區(qū)或發(fā)生過(guò)大型滑坡。我國(guó)也是一個(gè)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生十分頻繁和災(zāi)害損失極為嚴(yán)重的國(guó)家，尤其是西部地區(qū)，每年由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約200億人民幣。而且，直接由工程建設(shè)誘發(fā)的崩滑災(zāi)害事件也屢見(jiàn)不鮮。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)8090年代初，每年因地質(zhì)災(zāi)害造成300400人死亡，經(jīng)濟(jì)損失100多億元。20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，每年造成近1000人死亡，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200多億元，而且損失呈逐年上升的趨勢(shì)。近幾年來(lái)，采礦、水利、交通和建筑等工程更加蓬勃發(fā)展，所形成的礦山邊坡、大壩壩肩邊坡、水庫(kù)庫(kù)岸邊坡、鐵路和

4、公路的道路邊坡等規(guī)模之大、數(shù)量之多、環(huán)境之復(fù)雜、地質(zhì)條件之復(fù)雜均是空前的。對(duì)邊坡實(shí)施監(jiān)測(cè)，是科學(xué)管理邊坡和正確處理潛在問(wèn)題的重要依據(jù)。隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)、西氣東送、鐵路新干線(xiàn)等大型工程的實(shí)施，大型工程必然與日俱增。因工程數(shù)量多，規(guī)模大，涉及面廣，需要進(jìn)行數(shù)以萬(wàn)計(jì)的挖方、填筑工程，從而形成了大量裸露的邊坡, 這些裸露的邊坡不但造成了水土流失并導(dǎo)致邊坡塌方, 同時(shí)還極大地破壞了生態(tài)景觀。傳統(tǒng)的噴錨、漿片石骨架、水泥骨架、擋土墻等工程防護(hù)措施雖然能有效防護(hù)邊坡, 使其保持穩(wěn)定, 但造價(jià)高、施工復(fù)雜, 容易因自身不穩(wěn)定出現(xiàn)坍塌等問(wèn)題。近來(lái)年, 邊坡防護(hù)開(kāi)始采用客土噴播、噴播植草等植物防護(hù)

5、新技術(shù), 該技術(shù)不僅造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單, 而且還克服了因工程自身缺陷出現(xiàn)垮塌的問(wèn)題, 同時(shí)還可重建生態(tài)景觀。我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻繁的國(guó)家，有很多地方存在滑坡、泥石流等，嚴(yán)重影響了工程建設(shè)及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，因而開(kāi)展邊坡安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)意義重大。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，城市河道建設(shè)不僅要使堤岸發(fā)揮出水利工程的功效，而且融入城市園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等多種內(nèi)容。也就是在這種前景下，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)得到人們的廣泛關(guān)注，并且進(jìn)行了一系列的較深入的研究與探索。生態(tài)護(hù)坡是指開(kāi)挖邊坡形成以后，通過(guò)種植植物，利用植物與巖土體的相互作用(根系錨固作用) 對(duì)邊坡表層進(jìn)行防護(hù)、加固,使之

6、既能滿(mǎn)足對(duì)邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護(hù)坡方式，是一種有效的護(hù)坡、固坡手段。生態(tài)護(hù)坡應(yīng)是“既滿(mǎn)足河道體系的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，又有利于河道系統(tǒng)恢復(fù)生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程，體現(xiàn)了“人與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”理念。巖土工程中邊坡及滑坡的失穩(wěn)破壞，都有一個(gè)從漸變到突變的發(fā)展過(guò)程，一般單憑人們的直覺(jué)是難以發(fā)現(xiàn)的，必須依靠精密的監(jiān)測(cè)儀器和適宜的技術(shù)方法進(jìn)行周密監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)保證工程的施工、運(yùn)行安全；同時(shí)，又通過(guò)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)提高設(shè)計(jì)水平。盡管生態(tài)護(hù)坡技術(shù)獲得了較為廣泛的應(yīng)用,但仍被看作是一門(mén)相對(duì)年輕的技術(shù)領(lǐng)域,它融入多學(xué)科、多方面的內(nèi)容,生態(tài)護(hù)坡的失穩(wěn)破壞與傳統(tǒng)巖土工程邊坡有所不同，本

7、項(xiàng)目主要研究一般巖土工程中監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在生態(tài)護(hù)坡中應(yīng)用，期望找到適用于不同生態(tài)邊坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究進(jìn)展國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究,已有很長(zhǎng)的歷史,并已廣泛應(yīng)用于高速公路邊坡治理。國(guó)外一般把生態(tài)護(hù)坡定義為:“用活的植物,單獨(dú)用植物或者植物與土木工程措施和非生命的植物材料相結(jié)合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕?！币灿袑W(xué)者提出了坡面生態(tài)工程( slope eco2engineering , 簡(jiǎn)稱(chēng)see) 或坡面生物工程( slope bio2engineering) 的概念,指以環(huán)境保護(hù)和工程建設(shè)為目的的生物控制或生物建造工程,也指利用植物進(jìn)行坡面

8、保護(hù)和侵蝕控制的途徑與手段。國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)護(hù)坡概念的開(kāi)發(fā),也取得了一定進(jìn)展,劉秀峰等提出了生物護(hù)坡的概念,所謂“生物護(hù)坡工程”即是利用生物(主要是指植物) 對(duì)邊坡進(jìn)行植被重建,建立一個(gè)新的植物群落,以期達(dá)到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,治理水土流失之目的。此外,還有“植被固坡”、“植物護(hù)坡”等提法。植被護(hù)坡、生物護(hù)坡或坡面生態(tài)工程,都帶有一定的生態(tài)色彩,屬于生態(tài)護(hù)坡的范疇,應(yīng)稱(chēng)為生態(tài)型護(hù)坡,但它們只從形式上對(duì)生態(tài)護(hù)坡進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述。而真正意義上的生態(tài)護(hù)坡,應(yīng)是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),它不僅包括植物,還應(yīng)包括動(dòng)物及微生物,系統(tǒng)內(nèi)部之間以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)(如河流生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等) 間均發(fā)生著物質(zhì)、能量和信息的交換

9、,具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性; 真正意義上的生態(tài)護(hù)坡,應(yīng)該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,以營(yíng)造邊坡的生物多樣性為目標(biāo),在水土生物之間,形成物質(zhì)、信息和能量的循環(huán)體系,通過(guò)良性的循環(huán),進(jìn)行自組織和自我修復(fù),使護(hù)坡不僅具有景觀效果,還能修復(fù)受污染的河流水體,提高河流的自?xún)裟芰?從而為城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康提供保障。因此,生態(tài)護(hù)坡技術(shù),應(yīng)是基于現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程力學(xué)、生物科學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)等學(xué)科的基本原理,利用植物與工程材料相結(jié)合,在邊坡上構(gòu)建具有生態(tài)功能的護(hù)坡系統(tǒng),通過(guò)生態(tài)工程的自支撐、自組織與自我修復(fù)等功能,實(shí)現(xiàn)邊坡的抗沖蝕、抗滑動(dòng)和生態(tài)恢復(fù),以達(dá)到減少水土流失、維持坡面植物生存環(huán)境、提高坡面動(dòng)物和

10、微生物棲息地的質(zhì)量、營(yíng)造生物多樣性、提高河流自?xún)裟芰?改善人居環(huán)境等目的。長(zhǎng)期以來(lái), 城市河道的作用僅局限于 防洪、排澇、航運(yùn)、灌溉!的功能。但其對(duì)環(huán)境保護(hù)、河道生態(tài)平衡、城市景觀造成的負(fù)面影響幾乎未被考慮。美國(guó)、法國(guó)、瑞士、奧地利等國(guó)都在積極修建生態(tài)河堤, 恢復(fù)河岸水邊植物群落與河畔樹(shù)林。日本在20 世紀(jì)90 年代初就開(kāi)展了 創(chuàng)造自然型河川計(jì)劃!, 提倡凡有條件的河段應(yīng)盡可能利用木樁、竹籠、卵石等天然材料來(lái)修建河堤, 并將其命名為 生態(tài)河堤!。生態(tài)河堤是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科為一體的水利工程。它以 保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀!為前提, 在具有一定

11、強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時(shí),充分考慮了生態(tài)效果。美國(guó)在新澤西州建設(shè)的生物護(hù)岸工程, 抵御了1999 年弗洛伊德颶風(fēng)的襲擊,生態(tài)護(hù)岸基本沒(méi)有損壞, 證明了生態(tài)護(hù)坡的實(shí)用性與可靠性。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)吸取了國(guó)外生態(tài)研究的經(jīng)驗(yàn), 在城市河道整治中注意河道的生態(tài)保護(hù)及城市的景觀效應(yīng), 盡量使城市河道景觀接近自然景觀。北京、上海、杭州、成都等城市在河道治理中遵循尊重歷史、傳統(tǒng)與現(xiàn)代共存;以人為本, 提供溝通與交流的平臺(tái);恢復(fù)生物多樣性, 回歸自然; (以親水為目的, 與城市相協(xié)調(diào)的景觀設(shè)計(jì); ) 保護(hù)水質(zhì), 擴(kuò)大水面的原則, 收到了很好的效果。北京市在1998 年治理昆玉河時(shí)提出了一個(gè)明確的目標(biāo):水

12、清、岸綠、流暢、通航!。上海的蘇州河、杭州的東河、紹興的城河通過(guò)生態(tài)整治, 也都以嶄新的面貌展示在人們面前。成都市府南河的整治集防洪、排水、交通、綠化、生態(tài)、文化于一體, 取得了很好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益, 該項(xiàng)目獲得了世界人居獎(jiǎng)等3項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。1.2.2 植物護(hù)坡因素與邊坡穩(wěn)定性的關(guān)系植物在邊坡穩(wěn)定性方面, 其積極作用與消極作用同時(shí)存在，其積極作用表現(xiàn)在植物葉片阻隔雨滴對(duì)土壤的直接沖刷, 可減緩地表徑流；根吸取土壤中的水分并蒸發(fā)到大氣中, 降低土層孔隙水壓力；根錨進(jìn)深層巖土層, 通過(guò)支撐和錨固對(duì)邊坡起支護(hù)作用；根系束縛地表顆粒, 減少雨水沖蝕。消極作用表現(xiàn)在根莖增加地表粗糙和土層滲透性, 導(dǎo)

13、致土層滲透能力增加；降低土層濕度, 使土干裂, 增加土層滲透率, 固定土層, 增加了土層抗剪強(qiáng)度；植物自身重量增加了邊坡的滑向和向下的力分量不定 將風(fēng)引起的動(dòng)荷載傳遞給邊坡。植物地上部的護(hù)坡作用 ( 1) 降低坡體孔隙壓力。降雨是誘發(fā)滑坡的重要因素之一, 邊坡的滑動(dòng)與坡體水壓力的大小密切相關(guān)。植物通過(guò)吸收和蒸發(fā)坡體水分, 降低坡體孔隙水壓力, 提高上體抗剪強(qiáng)度, 有利于邊坡的穩(wěn)定。 ( 2) 截留降雨, 削弱濺蝕。雨滴打擊坡面時(shí),把動(dòng)能傳遞給土體, 產(chǎn)生的分裂力使土體顆粒分離飛濺。植被能攔截高速下落的雨滴, 分散雨滴、減少滴濺能量及飛濺的土粒。 ( 3) 控制土壤流失。植被能控制地表徑流并削弱

14、雨滴濺蝕, 從而控制土壤流失, 通常情況下,土壤的流失隨植被覆蓋率的增加而急劇減少。 ( 4) 藤本植物的纏繞, 能起到固結(jié)表面的作用。藤本植物在生長(zhǎng)過(guò)程中相互纏繞, 形成類(lèi)似于鐵絲網(wǎng)的無(wú)規(guī)則 網(wǎng)格 , 對(duì)坡體表面的碎石和土層起到明顯的防護(hù)作用。植物根系的護(hù)坡作用 根系對(duì)邊坡的加固作用主要通過(guò)深根的錨固作用和淺根的加筋作用完成。植物的垂直根系穿過(guò)邊坡淺層的松散風(fēng)化層, 錨固到深處較穩(wěn)定的巖土層上, 起到預(yù)應(yīng)力錨桿的作用; 植物的須根在土中錯(cuò)綜盤(pán)結(jié), 使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與根的復(fù)合材料, 根系還可視為預(yù)應(yīng)力三維加筋材料。根系對(duì)邊坡的加固作用與根的形態(tài)、含量和強(qiáng)度等因素有關(guān)。所以根據(jù)邊坡

15、的地形、地質(zhì)以及所處地區(qū)的氣候條件, 選擇合適的植物種類(lèi), 可以充分發(fā)揮植物固坡的積極作用。1.2.3 邊坡監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用于邊坡安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)和方法很多，從傳統(tǒng)的測(cè)斜管、壓力計(jì)、雨量計(jì)和位移計(jì)，到新型的gps、tdr和光纖傳感器，都被大量運(yùn)用于實(shí)際工程監(jiān)測(cè)當(dāng)中，而且很多是以多種技術(shù)集成的形式出現(xiàn)。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)雖然在數(shù)字化自動(dòng)化方面比較落后，但在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐當(dāng)中，這些技術(shù)積累了大量的成功經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的分析手段也比較完備和成熟，而一些新型的監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用了新的測(cè)試原理顯示出更優(yōu)異的性能。20世紀(jì)90年代初，將gps 空間測(cè)量技術(shù)用于研究三峽庫(kù)區(qū)的新灘巖崩區(qū)九灣溪斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖崩滑坡的

16、相互關(guān)系，使研究局部地區(qū)的滑坡變形與大區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系從單純定性分析發(fā)展到定量分析。日本電報(bào)電話(huà)公共公司的kihara m，hiramatsu k 和shima m(2002年)等人將光纖分布于日本高知的niyodo 河和鹿兒島的sendai 河的河堤中，用偏振光時(shí)域反射(botdr)來(lái)監(jiān)測(cè)河堤的塌陷位移情況，取得了良好的效果。三峽大學(xué)的蔡德所、何薪基、李俊美(2001年)研究了基于微彎?rùn)C(jī)制強(qiáng)度調(diào)制光時(shí)域反射(otdr)技術(shù)的分布式光纖傳感，并在室內(nèi)進(jìn)行了光纖模擬邊坡滑移狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)方案已在隔河巖電廠內(nèi)的高陡邊坡監(jiān)測(cè)中得到了實(shí)施，而且在較困難的作業(yè)環(huán)境下成功地進(jìn)行了埋設(shè)，為推廣應(yīng)用

17、及技術(shù)改進(jìn)提供了經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所的周策、陳文俊、湯國(guó)起(2004年)提出了一種用彈膜片和微彎調(diào)制機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力傳感方案，用otdr技術(shù)進(jìn)行分布式壓力測(cè)量。使用單膜光纖微彎壓力傳感原理及對(duì)巖體推力進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，對(duì)靈敏度和空間分辨率進(jìn)行了分析、標(biāo)定，并進(jìn)行了野外試驗(yàn)。電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院的代志勇、袁勇、劉永智(2004年)研制了一種基于光纖應(yīng)力傳感的山體滑坡預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)力測(cè)量范圍0mpa15mpa，空間分辨率2m，測(cè)量距離1km的山體滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了監(jiān)測(cè)方法的可行性。浙江大學(xué)巖土工程研究所的陳云敏、陳赟、陳仁朋等(2004年)采用國(guó)內(nèi)常規(guī)同軸電纜及試驗(yàn)材料進(jìn)行室內(nèi)

18、剪切試驗(yàn)，研究了同軸電纜的剪切變形對(duì)tdr波形的影響，總結(jié)了不同型號(hào)同軸電纜的反射系數(shù)隨剪切位移的變化規(guī)律及力學(xué)特性，對(duì)于推廣tdr技術(shù)在國(guó)內(nèi)巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用有很大的實(shí)際意義。中南大學(xué)土木工程學(xué)院的聶春龍、傅鶴林(2007年)針對(duì)某邊坡工程的破壞模式和滑坡誘因，設(shè)計(jì)了邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用tdr、測(cè)斜儀等監(jiān)測(cè)手段，以數(shù)據(jù)采集儀、gsm和pctdr等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析；監(jiān)測(cè)過(guò)程自動(dòng)化程度高，采集數(shù)據(jù)精確連續(xù)，并得到人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，取得了較好的監(jiān)測(cè)效果。1.2.4 邊坡安全評(píng)價(jià)理論與方法方面1.2.4.1國(guó)外邊坡安全評(píng)價(jià)理論與方法研究進(jìn)展工程實(shí)踐的需要是巖土工程得以快速發(fā)展的主要

19、動(dòng)力。邊坡工程的穩(wěn)定性問(wèn)題是巖土工程的主要研究?jī)?nèi)容之一?？v觀國(guó)外邊坡工程穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷程，大體可劃分為三個(gè)階段：第一階段：20世紀(jì)20年代以前，邊坡工程穩(wěn)定性的計(jì)算分析，基本采用材料力學(xué)和土力學(xué)的原理和方法，以半經(jīng)驗(yàn)、半理論性質(zhì)并假定滑動(dòng)面具有某一固定位置和形狀為顯著特點(diǎn)。例如，1915年彼得森(petterson)提出了只考慮摩擦力而不計(jì)黏聚力的圓弧滑動(dòng)面的分析方法；1926年費(fèi)勒紐斯(fellenius)等提出了同時(shí)考慮摩擦力和黏聚力的瑞典條分法。該階段邊坡工程穩(wěn)定性的計(jì)算分析在力學(xué)原理上是很粗淺的，所做出的基本假定也是脫離力學(xué)實(shí)際情況的。第二階段：到20世紀(jì)50年代，邊坡工程穩(wěn)定性分

20、析進(jìn)入了重要發(fā)展階段，以采用均質(zhì)體彈塑性理論和極限平衡理論，能夠考慮巖體材料的特性及巖體結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡失穩(wěn)的控制作用為顯著特色。例如，1954年索柯洛夫斯基(cokojiobck)根據(jù)松散介質(zhì)極限平衡原理提出邊坡工程穩(wěn)定性計(jì)算，使邊坡工程穩(wěn)定性的分析方法向前邁進(jìn)了一步，引起了普遍的重視。但該方法忽視了巖體的結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)狀態(tài)，在實(shí)踐中計(jì)算結(jié)果與實(shí)際不相符，顯露出嚴(yán)重缺陷；與此同時(shí)，費(fèi)先柯()考慮了巖體中結(jié)構(gòu)面對(duì)邊坡失穩(wěn)的控制作用，結(jié)合松散介質(zhì)極限平衡原理提出了一套巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算分析方法，但此方法采用了不夠合理的靜力學(xué)條分法，使其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況差別較大。第三階段：20世紀(jì)60年代以后，邊

21、坡工程穩(wěn)定性分析進(jìn)入了深入發(fā)展階段，研究人員將巖體視為黏彈性、彈塑性或具有裂隙的脆性介質(zhì)，并展開(kāi)了對(duì)巖體非均質(zhì)、各向異性和非連續(xù)性的研究，對(duì)巖體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及巖體流變特性等時(shí)間效應(yīng)的研究等。邊坡工程穩(wěn)定性的計(jì)算分析，基本上沿著兩條路徑進(jìn)行：一是以極限平衡理論為基礎(chǔ)，考慮巖體中斷裂結(jié)構(gòu)面控制，利用圖解法或計(jì)算分析法，最后求得“安全系數(shù)”或類(lèi)似“安全系數(shù)”的概念來(lái)進(jìn)行邊坡工程穩(wěn)定性的定量評(píng)價(jià)。例如，1962年太沙基提出的臨界邊坡理論；1970年約翰(john)提出的半球體圖解計(jì)算分析等。另一途徑則是以有限單元法，近似地分析邊坡工程巖體的變形特征和應(yīng)力狀態(tài)，但常由于對(duì)邊坡巖體的基本力學(xué)特性、邊坡的力

22、學(xué)狀態(tài)和應(yīng)力特征等研究得不夠，給計(jì)算與分析等帶來(lái)了一定的困難，因而，目前通過(guò)各種計(jì)算分析方法所得到的結(jié)果與實(shí)際情況均有一定的差異，還有待進(jìn)一步深入研究和向前發(fā)展。1.2.4.2國(guó)外邊坡安全評(píng)價(jià)理論與方法研究進(jìn)展我國(guó)從解放到現(xiàn)在，對(duì)邊坡工程穩(wěn)定性問(wèn)題的研究可劃分為四個(gè)階段：第一階段：20世紀(jì)50年代，我國(guó)開(kāi)始對(duì)露天煤礦的邊坡工程問(wèn)題進(jìn)行研究，其他行業(yè)如對(duì)鐵路路塹邊坡和引水渠道邊坡等也開(kāi)始進(jìn)行研究。當(dāng)時(shí)著重從邊坡工程造成的地質(zhì)災(zāi)害出發(fā)，進(jìn)行邊坡工程破壞的定性分類(lèi)，利用基于剛體極限平衡的分析方法，同時(shí)利用工程地質(zhì)類(lèi)比法，對(duì)邊坡工程的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)。第二階段：到20世紀(jì)60年代，孫玉科等提出了巖

23、體結(jié)構(gòu)及控制的觀點(diǎn)，劃出了邊坡巖體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，并在應(yīng)用赤平極射投影的基礎(chǔ)上，提出了實(shí)體比例投影方法，用以進(jìn)行塊體破壞的計(jì)算、判斷邊坡工程的穩(wěn)定性。同時(shí)結(jié)合露天煤礦邊坡工程穩(wěn)定性研究，開(kāi)展了野外大型工程巖體的力學(xué)試驗(yàn)，在邊坡工程的穩(wěn)定性計(jì)算方面有了很大的進(jìn)展。第三階段：從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，進(jìn)行邊坡工程變形破壞機(jī)制的研究。在計(jì)算分析方面，不僅應(yīng)用極限平衡原理，還應(yīng)用彈塑性力學(xué)等理論，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，廣泛采用有限單元法等來(lái)分析邊坡工程變形破壞的條件及評(píng)價(jià)邊坡工程的穩(wěn)定性。到70年代末80年代初，已經(jīng)形成了一套比較完整的工程地質(zhì)力學(xué)學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和方法。在研究邊坡工程穩(wěn)定性問(wèn)題上，積累了比較豐富

24、的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。第四階段：20世紀(jì)80年代以后，邊坡工程穩(wěn)定性研究進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。一方面，隨著計(jì)算理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)已廣泛應(yīng)用于邊坡工程穩(wěn)定性研究中，且逐步從定性過(guò)渡到半定量研究邊坡工程的變形破壞及其內(nèi)部的作用過(guò)程，從整體上認(rèn)識(shí)邊坡工程變形破壞的機(jī)制和邊坡工程穩(wěn)定性的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，諸多學(xué)科間的相互交叉、滲透，使許多與現(xiàn)代科學(xué)有關(guān)的系列理論方法，如系統(tǒng)論、非線(xiàn)性科學(xué)等被引入到邊坡工程穩(wěn)定性研究中，使邊坡工程穩(wěn)定性的研究進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。1.2.5 tdr監(jiān)測(cè)巖土體性狀及監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)害過(guò)程研究進(jìn)展時(shí)間域反射測(cè)試技術(shù)（time domain reflectometry

25、）簡(jiǎn)稱(chēng)tdr，是一種電子測(cè)量技術(shù)。20世紀(jì)50年代，美國(guó)的研究人員開(kāi)始將tdr技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)電力及通訊電纜線(xiàn)路缺陷的定位及識(shí)別（ramo 等，1965）。到70年代土壤學(xué)家開(kāi)始采用這種無(wú)損測(cè)試技術(shù)測(cè)定土壤含水率（davis & chudobiak,1975）。topp等（1980）48系統(tǒng)研究了土體介電常數(shù)與土體孔隙含水量之間的相關(guān)性，提出了著名的topp公式，從而極大地促進(jìn)了tdr技術(shù)在監(jiān)測(cè)土體物理力學(xué)性狀方面的應(yīng)用。其后，tdr技術(shù)以其方便、安全、經(jīng)濟(jì)、無(wú)損、數(shù)字化及遠(yuǎn)程控制等優(yōu)點(diǎn)日益受到研究人員的關(guān)注，并開(kāi)始應(yīng)用于巖土工程領(lǐng)域，最初主要應(yīng)用于土體含水量、及介電常數(shù)的測(cè)定。圖1為典型的td

26、r監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖，主要由電脈沖信號(hào)、傳輸線(xiàn)（同軸電纜）及信號(hào)接受器三部分組成（yu,x & drnevich 2004）49-50。圖1 tdr測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成及典型反射波形曲線(xiàn)（yu,x & drnevich, 2004）近年來(lái)，tdr在巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域的應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)展，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定土體含水量及干密度（birchak & gardner 1974；ledieu & ridder 1986；siddiqui & drnevich 2000；yu & drnevich 2004）51-53、混凝土早期強(qiáng)度監(jiān)測(cè)（yu,x & drnevich 2004；liu,y & yu,

27、x 2008）54-55，土的熱傳導(dǎo)系數(shù)(zhang,b & yu,x 2008) 56、土體凍融/凍脹過(guò)程監(jiān)控(liu,y & yu,x 2009) 57,以及橋基沖刷監(jiān)測(cè)(dowding & pierce 1994；yankielun & zabilansky 1999；yu,x b & yu x 2006,2009error! reference source not found.)58-61等。tdr應(yīng)用于巖土體變形監(jiān)測(cè)始于80年代初期，wade & conroy (1980)應(yīng)用tdr技術(shù)監(jiān)測(cè)illinois州某煤礦上覆巖層的變形移動(dòng)規(guī)律，取得了較好的效果，其后在滑坡變形監(jiān)測(cè)等方面得

28、到廣泛應(yīng)用，kane & beck(1994,1996) 62-63應(yīng)用tdr技術(shù)進(jìn)行了路基邊坡變形監(jiān)測(cè)，并與測(cè)斜儀進(jìn)行比較，其監(jiān)測(cè)效果良好。同時(shí)在tdr監(jiān)測(cè)巖土體變形的技術(shù)改進(jìn)方面，不少學(xué)者也開(kāi)展了有益的研究工作。dowding（1988,1989,1994）64-66用有限元法計(jì)算了同軸電纜截面幾何特性的改變對(duì)其電容的影響，并分析了由此引起的tdr波形的變化，他還研究了tdr技術(shù)對(duì)土體局部破壞面的測(cè)量。connor（1991）67通過(guò)一系列室內(nèi)試驗(yàn)研究了同軸電纜的tdr特性。國(guó)內(nèi)將tdr技術(shù)應(yīng)用于巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)防治領(lǐng)域的研究工作開(kāi)展得相對(duì)較晚，尚屬探索階段。陳赟（2004）68介紹

29、了tdr在監(jiān)測(cè)巖體和土體變形中的應(yīng)用，并分析了巖體和土體變形對(duì)tdr波形的影響。陳云敏（2004）69通過(guò)研究同軸電纜剪切變形對(duì)tdr波形的影響，對(duì)同軸電纜的埋設(shè)提出了建議。史彥新、張青（2005）70介紹了tdr技術(shù)在四川雅安峽口滑坡監(jiān)測(cè)中成功應(yīng)用的案例。唐然、汪家林等(2007) 71介紹了tdr技術(shù)在四川丹巴縣滑坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用案例，總結(jié)了其優(yōu)點(diǎn)也明確指出了其不足。在tdr技術(shù)應(yīng)用于巖土體物理力學(xué)性狀監(jiān)測(cè)方面，陳仁朋（2006、2007、2009）72-74應(yīng)用tdr監(jiān)測(cè)石灰爐渣穩(wěn)定粘土的物理-化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，了解其強(qiáng)度增長(zhǎng)機(jī)制，并探討了該技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)控制填土壓實(shí)質(zhì)量的可行性，同時(shí)在tdr

30、監(jiān)測(cè)地下水位及巖土體電導(dǎo)率方面開(kāi)展了有價(jià)值的探索研究。目前tdr技術(shù)在塌岸災(zāi)害監(jiān)測(cè)中尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，但若能通過(guò)一種集成技術(shù)，使其既能實(shí)現(xiàn)岸坡沖刷程度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，又能監(jiān)測(cè)坡體變形、坡體地下水位、土體含水量變化及凍融/凍脹過(guò)程，便可能實(shí)現(xiàn)通過(guò)一種手段經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、無(wú)損地對(duì)塌岸災(zāi)害過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控?？偟亩裕瑃dr技術(shù)應(yīng)用于巖土體物理力學(xué)特性測(cè)定及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)為巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治提供了一種有前景的技術(shù)手段，但是因其應(yīng)用歷史相對(duì)較短，在技術(shù)及理論方面還有許多不成熟之處，其技術(shù)還有待于提高，應(yīng)用范圍還有待于拓展，使其在實(shí)際應(yīng)用中積累經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮更大的作用。2、邊坡監(jiān)測(cè)基本理論與技術(shù)2.1研究?jī)?nèi)容邊坡是天然地層

31、經(jīng)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造作用及人為作用而形成的地形地貌，廣泛存在于地表，成為土木建筑工程、市政工程、水利水電、公路、鐵路交通和礦山等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大建設(shè)工程中常見(jiàn)的建筑場(chǎng)地。特別是山區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)中，大多數(shù)建設(shè)項(xiàng)目都是劈山而建，例如，廣西百色市隆林縣城大部分民用建筑均劈山而建。對(duì)于在坡體上的建筑活動(dòng)及建設(shè)工程，我們要特別關(guān)注坡體的穩(wěn)定性。如果在建設(shè)活動(dòng)之前，沒(méi)有很好地評(píng)價(jià)坡體的穩(wěn)定狀態(tài)，那么等到在建筑過(guò)程中及后期的使用過(guò)程中，都可能帶來(lái)極大的安全隱患，需要再投入巨大的精力、財(cái)力整治隱患或方案被迫放棄。一次嚴(yán)重的滑坡事故不僅造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能奪去人寶貴的生命，具有極大的危害性。在有些情況下，盡管設(shè)計(jì)邊坡時(shí)

32、留有一定的安全余地，滑坡事故仍會(huì)發(fā)生。這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)總有考慮不到的因素，就是這些被忽略或沒(méi)有被考慮的因素，就可能會(huì)導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。當(dāng)前，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是今年北京提出了來(lái)的“綠色北京”行動(dòng)計(jì)劃，完善綠色空間，建設(shè)沿大中河道、新建主干道路的生態(tài)景觀走廊，生態(tài)邊坡必然成為邊坡支護(hù)的主流。另外，近年來(lái)異常氣候帶來(lái)的強(qiáng)降雨對(duì)工程邊坡和自然邊坡的威脅也很大。因此，為了減少異常因素導(dǎo)致的邊坡危害，就需要加大對(duì)邊坡穩(wěn)定程度的監(jiān)測(cè)。邊坡穩(wěn)定性的判別是個(gè)古老的問(wèn)題，人們針對(duì)邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)的手段也很多，包括傳統(tǒng)的方法，以及目前的先進(jìn)儀器監(jiān)測(cè)法。2.2 邊坡監(jiān)測(cè)基本原理與技術(shù)邊坡監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)對(duì)邊坡

33、坡體表面和內(nèi)部一些力學(xué)參數(shù)、幾何參數(shù)的量測(cè)，評(píng)判被監(jiān)測(cè)坡體的穩(wěn)定程度，確定變形發(fā)展速率，在和經(jīng)驗(yàn)對(duì)比的基礎(chǔ)上劃分邊坡坡體的安全狀態(tài)，最終為工程建設(shè)、設(shè)計(jì)規(guī)劃及施工提供可靠依據(jù)。伴隨著邊坡體的活動(dòng)，在邊坡體上主要發(fā)生位移（變形）變化；在坡體蠕動(dòng)發(fā)展過(guò)程中，隨著滑動(dòng)面的逐漸形成和剪錯(cuò)，坡體內(nèi)部的一些性質(zhì)也會(huì)變化，如滑面上含水量增加、滑帶土體抗剪強(qiáng)度降低等，因此，可以被用來(lái)監(jiān)測(cè)的參數(shù)主要有：變形（速率）、地聲變化、應(yīng)力應(yīng)變、孔隙水壓力等參數(shù)。另外，外界因素（如降雨量、地震動(dòng)、人工爆破等）也能夠促使邊坡失穩(wěn)。在有條件時(shí)，也要對(duì)這些影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些因素對(duì)邊坡體失穩(wěn)的反映，可能會(huì)存在時(shí)間上的滯后性。

34、2.3 邊坡監(jiān)測(cè)常用儀器設(shè)備上節(jié)介紹的邊坡監(jiān)測(cè)基本原理，包括簡(jiǎn)單的巡視觀察法，它是借助人眼觀察，根據(jù)被觀察對(duì)象的變化進(jìn)行初步判斷和分析，或借助最基本、最簡(jiǎn)單的輔助工具，如鋼尺或直尺。而其它的邊坡監(jiān)測(cè)方法需要用到那些專(zhuān)門(mén)的、高精度的儀器設(shè)備。2.4 邊坡安全評(píng)價(jià)理論與方法在邊坡工程中，為了合理選擇線(xiàn)路及場(chǎng)地，需要正確評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性，這就需要用到邊坡穩(wěn)定性的安全評(píng)價(jià)理論和方法。邊坡安全的評(píng)價(jià)理論和方法是采用能模擬邊坡巖土體特性的介質(zhì)材料，選用適合巖土體變形規(guī)律的強(qiáng)度理論，通過(guò)輸入有關(guān)的計(jì)算參數(shù)，得到邊坡安全系數(shù)，劃分出邊坡是否處于安全、危險(xiǎn)或臨界狀態(tài)，為下一步的滑坡治理以及方案選擇提供科學(xué)依據(jù)。

35、邊坡穩(wěn)定性的分析理論方法有極限平衡法、極限分塊法和數(shù)值計(jì)算方法（主要是有限元法）。工程設(shè)計(jì)時(shí)還常用工程類(lèi)比法，而工程類(lèi)比法屬于定性分析的方法，一般只適合于工程地質(zhì)條件不復(fù)雜的小型邊坡（一般高度小于30m）。一些重要工程還可采用模擬試驗(yàn)方法，對(duì)邊坡破壞機(jī)理進(jìn)行研究，對(duì)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，主要的試驗(yàn)方法有相似材料模擬試驗(yàn)、離心機(jī)試驗(yàn)和底摩擦試驗(yàn)等。極限平衡方法是在某種失穩(wěn)模型條件下，假定滑坡為剛性體，通過(guò)對(duì)失穩(wěn)脫離體中受力狀態(tài)及強(qiáng)度發(fā)揮程度的研究，利用極限平衡原理，計(jì)算邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，判斷邊坡的穩(wěn)定性。該法的基本概念在一定程度上脫離了巖土體的實(shí)際情況。模型試驗(yàn)方法是在工程地質(zhì)勘探調(diào)查的基礎(chǔ)上，建

36、立滑坡體物理地質(zhì)模型和巖土體的力學(xué)模型，借助光彈、相似材料等試驗(yàn)，直觀形象地再現(xiàn)邊坡的變形破壞發(fā)生和發(fā)展全過(guò)程，為認(rèn)識(shí)變形破壞機(jī)制提供資料。模型試驗(yàn)中的難度是模型的幾何、材料和力學(xué)行為不能很好的全部相似。有限元法能夠充分模擬巖土體的力學(xué)行為特征、空間幾何條件，不用對(duì)滑坡體作過(guò)多的理論假定，因而能夠較真實(shí)的識(shí)別滑坡變形破壞機(jī)制，將是邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展趨勢(shì)。極限平衡法的基本原理是：假設(shè)邊坡沿某滑裂面滑動(dòng)時(shí)，滑面上各點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度發(fā)揮一致，即摩擦系數(shù)和內(nèi)聚力用同一安全系數(shù)進(jìn)行折減，在計(jì)算中，通過(guò)對(duì)滑體的內(nèi)力做某種假定，使滑體滿(mǎn)足全部或部分的力和力矩平衡，通過(guò)求解方程組得到安全系數(shù)。安全系數(shù)可定義為抗

37、滑力（矩）和滑動(dòng)力（矩）之比，當(dāng)需要對(duì)滑體內(nèi)力進(jìn)行假定時(shí)，須將滑體進(jìn)行條塊剖分；當(dāng)邊坡體中沒(méi)有明顯的已知滑裂面時(shí)，應(yīng)搜索安全系數(shù)為最小的臨界滑裂面。條分法包括常用的瑞典法、簡(jiǎn)化畢肖普法、不平衡力傳遞法、復(fù)合滑動(dòng)面法、簡(jiǎn)布法、spencer法、morgensternprice法等。2.5 邊坡安全預(yù)警系統(tǒng)我國(guó)是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家，每年到雨季集中的時(shí)候，山洪、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害就經(jīng)常發(fā)生。目前，我國(guó)處在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展時(shí)期，資源消耗處于增長(zhǎng)階段，大規(guī)模建設(shè)方興未艾，環(huán)境安全問(wèn)題日益突出，在一些庫(kù)區(qū)移民后安置地區(qū)，人與自然矛盾加劇，地質(zhì)環(huán)境壓力不斷增加，人為誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害日趨嚴(yán)重，人為和自然發(fā)

38、生的地質(zhì)災(zāi)害處于高發(fā)期。危巖崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生常具有時(shí)間上的突發(fā)性、空間上的隨機(jī)性、種類(lèi)上的多樣性、環(huán)境上的惡劣性及后果嚴(yán)重性等特點(diǎn)，為了給人們提供安全、安定的生產(chǎn)、生活環(huán)境和建設(shè)場(chǎng)地，必須加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)。通過(guò)高精度儀器的使用，彌補(bǔ)人力監(jiān)測(cè)的不足，從微量級(jí)別給人們提供山坡體的變形發(fā)展特征，以便在某種危險(xiǎn)階段，向人們發(fā)出警報(bào)預(yù)告，使人們及早采取避險(xiǎn)、搶險(xiǎn)措施，最大限度地降低地質(zhì)災(zāi)害造成的嚴(yán)重后果，這正是邊坡監(jiān)測(cè)工作的目的所在，也是開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的最佳歸宿進(jìn)行邊（滑）坡監(jiān)測(cè)的預(yù)警、預(yù)報(bào)分析。要想對(duì)邊（滑）坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)及險(xiǎn)情預(yù)報(bào)，監(jiān)測(cè)設(shè)備中就必須包括邊坡險(xiǎn)情發(fā)生的偵察監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

39、、監(jiān)測(cè)成果的分析處理系統(tǒng)、邊坡區(qū)域性監(jiān)測(cè)的群測(cè)群防系統(tǒng)、險(xiǎn)情發(fā)布中心系統(tǒng)。這四大系統(tǒng)具有層次等級(jí)關(guān)系，又相互依賴(lài)、相互利用，首先監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分布在整個(gè)系統(tǒng)的最低層，應(yīng)該采用任何可用的儀器設(shè)備，并將設(shè)備分布在盡可能廣的野外環(huán)境中，捕捉、獲取關(guān)于邊坡（滑坡）趨于不穩(wěn)定的變形特征以及影響要素，如強(qiáng)降雨、人工爆破等。監(jiān)測(cè)成果的分析處理系統(tǒng)根據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)成果的處理等級(jí)而分布在不同層次上，如單純對(duì)裂縫或內(nèi)部位移進(jìn)行分析，就可以與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一樣分布在最低層次；如果要針對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)分析，就應(yīng)該分布在高層次上，即首先將各種監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行匯總、上報(bào)，再由高一級(jí)的分析處理系統(tǒng)，依據(jù)專(zhuān)門(mén)的分析流程，進(jìn)行系統(tǒng)嚴(yán)密的分析

40、。邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的群測(cè)群防子系統(tǒng)也包括多級(jí)層次，是包含了群眾性的補(bǔ)充監(jiān)測(cè)和儀器設(shè)備監(jiān)測(cè)的綜合系統(tǒng)，不論在哪個(gè)層次，不管是群眾目測(cè)到的險(xiǎn)情，還是儀器監(jiān)測(cè)到的險(xiǎn)情，都應(yīng)該在第一時(shí)間上報(bào)險(xiǎn)情。險(xiǎn)情發(fā)布系統(tǒng)包括明顯險(xiǎn)情的發(fā)布和隱蔽險(xiǎn)情的發(fā)布，對(duì)于那些已經(jīng)發(fā)生的、被群眾觀察到的，以及被儀器探測(cè)到的明顯險(xiǎn)情，就應(yīng)該隨時(shí)發(fā)布。但是對(duì)于那些邊坡體正趨于不穩(wěn)定狀態(tài)、但又尚未出現(xiàn)明顯危險(xiǎn)征兆的險(xiǎn)情，需要在專(zhuān)家分析和經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)充判斷的基礎(chǔ)上，由最高層次的機(jī)構(gòu)發(fā)布。其實(shí)，該子系統(tǒng)也是個(gè)綜合分析處理系統(tǒng)，但又兼有指揮和決策的功能。2.6 小結(jié)邊坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)及預(yù)警技術(shù)已經(jīng)受到了國(guó)際關(guān)注，各國(guó)都投入了較多的精力、財(cái)力，研究邊坡趨

41、向不穩(wěn)定過(guò)程的變化特征和規(guī)律。在這一過(guò)程中，人們采取了繁、簡(jiǎn)不同的儀器設(shè)備，簡(jiǎn)單的設(shè)備包括人眼直接觀測(cè)以及直尺測(cè)量；而復(fù)雜的監(jiān)測(cè)儀器包括水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、測(cè)斜儀，以及其他不同種類(lèi)的傳感器，這些儀器的共同特點(diǎn)就是要測(cè)出被監(jiān)測(cè)對(duì)象的位移、變形或位置改變。位移變形根據(jù)監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)原理分為水平位移和垂直位移。邊坡體趨向破壞的過(guò)程有快有慢，這主要依賴(lài)于所受外界干擾因素的強(qiáng)弱程度，因此人們需要對(duì)監(jiān)測(cè)到的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，以便從中總結(jié)出判斷穩(wěn)定性的規(guī)律，這樣就能在任何一個(gè)邊坡體的穩(wěn)定性評(píng)判工作中，利用這些一般性判據(jù)，分析判斷該邊坡體的穩(wěn)定狀態(tài)，為工程建設(shè)活動(dòng)提供有利證據(jù)。該報(bào)告在前面的詳述中，已

42、經(jīng)在掌握大量翔實(shí)文獻(xiàn)資料和研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)這些問(wèn)題做了全面而系統(tǒng)的論述，這些內(nèi)容將對(duì)類(lèi)似的邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及評(píng)判工作有很好的幫助作用。但隨著電子儀器制造技術(shù)和邊坡理論的不斷發(fā)展和進(jìn)步，必將會(huì)出現(xiàn)功能更完善、精度更高的監(jiān)測(cè)設(shè)備和分析系統(tǒng)，能夠更快、更高的促進(jìn)人類(lèi)抵御地質(zhì)災(zāi)害的能力和水平。3 小型生態(tài)邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警實(shí)施方案3.1 小型生態(tài)邊坡工程概況近幾年, 水利樞紐、公路、鐵路、礦山等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展, 促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的空前增長(zhǎng), 提高了國(guó)民的物質(zhì)文化水平, 同時(shí)也付出了慘重的環(huán)境代價(jià)。這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)破壞了原有植被及原生植物群落, 造成了大量次生邊坡, 導(dǎo)致了一系列的環(huán)境問(wèn)題, 如水土流

43、失、滑坡、泥石流、氣候變化、生物鏈破壞等, 引起了社會(huì)各界的重視, 先后興起了許多的防護(hù)措施,如傳統(tǒng)的硬性支護(hù), 有擋土墻護(hù)坡、漿砌石等封閉護(hù)坡技術(shù)措施。隨著人們環(huán)境可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的增強(qiáng), 生態(tài)科學(xué)的發(fā)展和工程實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累, 這類(lèi)傳統(tǒng)的灰色護(hù)坡措施由于破壞了自然生態(tài)和諧逐漸被否定, 邊坡的穩(wěn)定性概念已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)意義上的力學(xué)穩(wěn)定, 而且還包括邊坡生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中產(chǎn)生的大量的小型邊坡，采用生態(tài)方法治理，不僅可以治理邊坡水土流失、防止邊坡坍塌，還是建造生態(tài)景觀，恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)的最佳途徑。盡管小型生態(tài)護(hù)坡技術(shù)通過(guò)植物護(hù)坡技術(shù)有著比傳統(tǒng)邊坡支護(hù)優(yōu)勢(shì)，但是由于不可控制因素的存

44、在，邊坡穩(wěn)定問(wèn)題依然不可避免，對(duì)其進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)預(yù)警，是保證生態(tài)邊坡穩(wěn)定的重要的環(huán)節(jié)。3.2 邊坡監(jiān)測(cè)內(nèi)容由于滑坡類(lèi)型多，且特征各異，變形破壞機(jī)理和所處的變形破壞階段不同，監(jiān)測(cè)技術(shù)方法各有不同；各種監(jiān)測(cè)技術(shù)方法在不同的滑坡中的適用的程度有差異，不同的監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器要求有自己的運(yùn)行環(huán)境為了達(dá)到不同監(jiān)測(cè)技術(shù)方法優(yōu)化組合的目的，有必要進(jìn)行監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用效果和實(shí)用性分析。3.2.1 應(yīng)力監(jiān)測(cè) 主要為儀表電測(cè)，主要應(yīng)用于巖土體應(yīng)力變化的監(jiān)測(cè)，具有精度高、所處環(huán)境多為恒溫狀態(tài)、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在巖質(zhì)滑坡及崩塌中應(yīng)用較好，但由于其量程不可調(diào)，且為一次性隱蔽安裝，適用于大多數(shù)小型生態(tài)邊坡滑坡變形破壞的緩

45、慢蠕變階段和滑坡治理工程監(jiān)測(cè)中，由于其傳感器的安裝環(huán)境比較惡劣，對(duì)傳感器的耐腐蝕性也有要求。3.2.1.1 傳統(tǒng)的應(yīng)力監(jiān)測(cè)方式 采用壓力盒監(jiān)測(cè)，利用土體內(nèi)壓力盒監(jiān)測(cè)土體內(nèi)部應(yīng)力變化，巖土體與人工建筑體之間的應(yīng)力變化信息；應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)，量測(cè)混凝土應(yīng)力變化引起的應(yīng)變、應(yīng)力，也可量測(cè)物體的溫度、蠕變；錨索（桿）監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)錨索（桿）預(yù)應(yīng)力的變化來(lái)觀察應(yīng)力變化。3.2.1.2 新型的應(yīng)力監(jiān)測(cè)方式 時(shí)域反射技術(shù)( tdr)是監(jiān)測(cè)邊坡和壩體穩(wěn)定性的一種新方法,始于20世紀(jì)90年代。它能對(duì)邊坡工程進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析。在特殊環(huán)境下對(duì)邊坡工程的重要部位或其他對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)有很大影響的部位可準(zhǔn)確地反映邊坡的安

46、全狀態(tài)。尤其適應(yīng)于邊坡工程的突發(fā)事件、特殊狀態(tài)的觀測(cè)。采取動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè),可使相關(guān)量、環(huán)境量同步動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn),并采用時(shí)間段插值分析、趨勢(shì)、插值放大,為決策提供科學(xué)依據(jù)。tdr技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)巖土的變形,可以得到邊坡深部的位移與變形的動(dòng)態(tài)變形過(guò)程。布里淵光時(shí)域反射計(jì)（botdr）優(yōu)點(diǎn)就是可以測(cè)出光纖沿線(xiàn)任一點(diǎn)上的應(yīng)變、溫度和損傷等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的全方位監(jiān)測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外已成功地將該技術(shù)應(yīng)用在土木和水利工程等方面的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，并取得了一系列成果。3.2.2 位移監(jiān)測(cè) 邊坡位移監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)邊坡相對(duì)位移信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，獲得前兆信息，減少邊坡破壞損失。選擇邊坡位移監(jiān)測(cè)方法既要保證監(jiān)測(cè)精度，又要盡可能的減

47、少監(jiān)測(cè)的工作量。坡體表面的位移只能反映各個(gè)孤立點(diǎn)的變化情況，對(duì)于坡體內(nèi)的位移，根據(jù)滑動(dòng)體結(jié)構(gòu)的不同，可以和坡面位移一樣，也可以不一樣。當(dāng)滑動(dòng)體結(jié)構(gòu)是板狀順層滑動(dòng)或滑動(dòng)體相對(duì)密實(shí)、含水量少時(shí)，多呈整體滑動(dòng)。此時(shí)滑動(dòng)面到地面各點(diǎn)的位移量基本相同或非常接近。如果滑動(dòng)體的含水量較高或滑動(dòng)體出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)體內(nèi)的位移和地面處的位移常常不一致。為了確定滑動(dòng)面的位移，需要監(jiān)測(cè)坡體內(nèi)部的位移。3.2.2.1 傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)方式宏觀地質(zhì)觀測(cè)法是用常規(guī)的地質(zhì)路線(xiàn)調(diào)查方法，對(duì)崩塌、滑坡的宏觀變形跡象和其他有關(guān)的各種異?，F(xiàn)象進(jìn)行定期的觀測(cè)、記錄。具有直觀性、動(dòng)態(tài)性、適應(yīng)性及實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，不僅適用于各種類(lèi)型的崩塌

48、滑體在不同變形發(fā)展階段的監(jiān)測(cè)，而且監(jiān)測(cè)內(nèi)容比較豐富，獲得的前兆信息直觀、可信度高。簡(jiǎn)易觀測(cè)法是通過(guò)人工觀測(cè)邊坡中地表裂縫、鼓脹、沉降、坍塌、建筑物變形及地下水變化、地溫變化等的變化。具體實(shí)施時(shí)，主要通過(guò)設(shè)置騎縫式簡(jiǎn)易觀測(cè)標(biāo)志，用鋼尺等測(cè)量工具直接進(jìn)行觀測(cè)。宏觀地質(zhì)監(jiān)測(cè)與簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)成本低、投入快、簡(jiǎn)單直觀以及無(wú)量程限制等特點(diǎn)，適用于小規(guī)?；w及滑坡速變和臨滑階段的監(jiān)測(cè)，為群測(cè)群防推廣應(yīng)用；其監(jiān)測(cè)成果可以和儀表監(jiān)測(cè)相互校驗(yàn)、補(bǔ)充，適用于小型生態(tài)邊坡的監(jiān)測(cè)。大地測(cè)量法主要有兩方向、或三方向的前方交會(huì)法、雙邊距離交會(huì)法、視準(zhǔn)線(xiàn)法、小角法、測(cè)距法、幾何水準(zhǔn)測(cè)量法以及精密三角高程測(cè)量法。常用儀器有水準(zhǔn)儀、經(jīng)

49、緯儀、全站儀。大地測(cè)量法有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)：(1) 能確定邊坡地表變形范圍；(2) 儀表量程不受限制；(3) 能觀測(cè)到邊坡體的絕對(duì)位移量；(4) 在滑坡發(fā)生劇滑時(shí)，監(jiān)測(cè)儀器設(shè)施不會(huì)因滑坡加速運(yùn)動(dòng)而損壞，監(jiān)測(cè)人員不必到滑坡體上，能保證滑坡監(jiān)測(cè)工作的連續(xù)性。由于大地測(cè)量方法具有以上優(yōu)點(diǎn)，在邊坡工程的地表監(jiān)測(cè)中占有主導(dǎo)地位。但由于大地測(cè)量法受到地形通視條件限制和氣象條件的影響，實(shí)測(cè)時(shí)的工作量大、周期長(zhǎng)，會(huì)使連續(xù)觀測(cè)的能力變差。大地測(cè)量法位移監(jiān)測(cè)適用于不同類(lèi)型、不同變形破壞階段的滑坡監(jiān)測(cè)，具有技術(shù)成熟、投入快、精確度較高及無(wú)量程限制等優(yōu)點(diǎn)，但是大地測(cè)量監(jiān)測(cè)易受滑坡體地形等通視條件的限制，而gps衛(wèi)星定位

50、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)卻可以避免這方面的缺點(diǎn)，而且在滑坡監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用趨于成熟。儀表觀測(cè)法是用精密儀器儀表對(duì)變形的斜坡體進(jìn)行地表及深部的位移、傾斜（沉降）動(dòng)態(tài)變化、裂縫相對(duì)張開(kāi)、閉合、下沉、錯(cuò)動(dòng)變化及地聲、應(yīng)力應(yīng)變等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的參數(shù)內(nèi)容豐富、精度高、靈敏度高，儀器的測(cè)程可調(diào)、儀器便于攜帶，可以避免惡劣環(huán)境對(duì)測(cè)試儀表的損害，觀測(cè)成果含義直觀、可靠度高，該方法適用于斜坡體變形的中、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。目前，監(jiān)測(cè)儀器根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容或?qū)ο蟮牟煌煞譃槠麦w位移監(jiān)測(cè)、地下傾斜監(jiān)測(cè)、坡體地下應(yīng)力測(cè)試和環(huán)境變量監(jiān)測(cè)?；麦w深部位移監(jiān)測(cè)用于監(jiān)測(cè)深部滑帶、控制結(jié)構(gòu)面位移變形信息，目前應(yīng)用較廣的是鉆孔傾斜儀監(jiān)測(cè)。

51、鉆孔測(cè)斜儀本質(zhì)上是測(cè)量邊坡體內(nèi)部某點(diǎn)的水平位移，是在忽略該點(diǎn)垂直位移情況下的結(jié)論，以及假設(shè)坡體的位移變化比較小。然而實(shí)際情況并非如此，坡體內(nèi)部也有垂直位移，即位移變化是空間性質(zhì)的，這時(shí)就可以采用拉線(xiàn)式地下位移監(jiān)測(cè)方法。采用的設(shè)備是多點(diǎn)位移計(jì)，具體的方法是：在鉆孔中，從可能滑動(dòng)面以下到地面設(shè)置若干個(gè)固定點(diǎn)，間距23m，從每一點(diǎn)向地面引一根鋼絲，固定在鉆孔口的觀測(cè)架子上，用重物或彈簧拉緊，在觀測(cè)架上設(shè)有標(biāo)尺，這樣根據(jù)每個(gè)固定點(diǎn)處鋼絲的縮短或伸長(zhǎng)，就能求出鉆孔內(nèi)相應(yīng)位置處的空間位移，如圖3. 2-1。在實(shí)際操作時(shí)，為了防止各個(gè)鋼絲在鉆孔內(nèi)相互纏繞，可以每隔3m設(shè)一架線(xiàn)環(huán)，對(duì)各個(gè)鋼絲進(jìn)行隔離或定位,

52、但其安裝施工成本大，為一次性隱蔽工程，且量程有限，適用于滑坡體變形破壞蠕滑階段。圖3.2-1 多點(diǎn)位移計(jì)監(jiān)測(cè)原理3.2.2.2 新型的變形監(jiān)測(cè)方式gps是全球定位系統(tǒng)（global positioning system）的縮寫(xiě),該系統(tǒng)由美國(guó)政府于20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行研制并于1994年全面建成。近年來(lái)，隨著gps定位技術(shù)及其數(shù)據(jù)處理模型、軟件的不斷發(fā)展，gps定位精度不斷提高。它具有速度快，精度高，全天候和不受通視條件限制等優(yōu)點(diǎn)，大大改善了變形監(jiān)測(cè)的作業(yè)方式及其數(shù)據(jù)處理過(guò)程。因此，在變形監(jiān)測(cè)中可以用gps 技術(shù)來(lái)替代傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)手段，建立高精度的變形監(jiān)測(cè)三維網(wǎng)。gps測(cè)量法的基本原理是用g

53、ps衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)進(jìn)行空間后方交會(huì)測(cè)量，確定地面待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。在邊坡工程監(jiān)測(cè)工作中，采用gps測(cè)量法有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 觀測(cè)站之間無(wú)須通視，選點(diǎn)方便；(2) 觀測(cè)不受天氣條件的限制，可以進(jìn)行全天候觀測(cè)作業(yè)；(3) 觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)可以同時(shí)測(cè)定，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)點(diǎn)還能精確測(cè)出它的速度；(4) 在測(cè)程大于10km時(shí)，測(cè)量的相對(duì)精度能夠達(dá)到510-5110-6，有的甚至能達(dá)到10-7，優(yōu)于精密的光電測(cè)距儀（此法適合于邊坡地表的三維位移監(jiān)測(cè)，特別適合于地形條件復(fù)雜、起伏大或建筑物密集、通視條件差時(shí)的邊坡監(jiān)測(cè)）；(5) 測(cè)量過(guò)程的觀測(cè)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便。為了反映坡體內(nèi)部的位移差異，或?yàn)榱舜_定坡體

54、內(nèi)部的滑動(dòng)面位移，可以采用時(shí)域反射儀法，即tdr法。tdr監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由電子脈沖信號(hào)發(fā)生器、傳輸線(xiàn)（同軸電纜）、信號(hào)接收器三部分組成。利用同軸電纜和邊坡巖體或土體同步變形時(shí)的輔助裝置，當(dāng)邊坡巖體或土體發(fā)生位移和變形時(shí)，將使同軸電纜產(chǎn)生局部剪切、拉伸變形，使變形截面上的阻抗特性發(fā)生變化，這樣電子脈沖信號(hào)在電纜上傳輸時(shí)，就會(huì)在阻抗變化處產(chǎn)生發(fā)射和透射，根據(jù)對(duì)典型tdr波形的辨識(shí)、分析，就能確定坡體明顯位移的位置（滑動(dòng)面位置）。這種測(cè)量方法并不是真正測(cè)量坡體內(nèi)部的位移大小，而是通過(guò)輔助電纜的阻抗特性變化來(lái)達(dá)到間接監(jiān)測(cè)的目的。時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)是一種電子測(cè)量技術(shù)，目前，tdr技術(shù)以其方便、安全、經(jīng)濟(jì)、數(shù)

55、字化及可遠(yuǎn)程控制等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛應(yīng)用。一個(gè)完整的tdr滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一般由tdr同軸電纜、電纜測(cè)試儀、數(shù)據(jù)記錄儀、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備以及數(shù)據(jù)分析軟件等幾部分組成。在進(jìn)行一個(gè)邊坡的具體監(jiān)測(cè)時(shí)，與傳統(tǒng)的傾斜儀等監(jiān)測(cè)手段相比，該方法具有的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 價(jià)格低廉；(2) 檢測(cè)時(shí)間短；(3) 可遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)；(4) 快速提供數(shù)據(jù)；(5) 安全性高。但是tdr監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也有部分不足，即不能用于傾斜監(jiān)測(cè)、但又不存在剪切作用的區(qū)域，還不能確定滑坡移動(dòng)量和滑坡移動(dòng)方向。由于tdr監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，使其十分適用于小型生態(tài)邊坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)用，下面專(zhuān)門(mén)介紹tdr100時(shí)域反射儀的構(gòu)成與應(yīng)用：tdr100時(shí)域反射儀的系統(tǒng)構(gòu)成如下：

56、它的特點(diǎn)是：安裝成本低、安裝深度無(wú)限制、能快速確定邊坡移動(dòng)位置、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。tdr100時(shí)域反射計(jì)的技術(shù)規(guī)格如表3.2.2.2-1所示。表3.2-3 tdr100時(shí)域反射儀的技術(shù)指標(biāo)脈沖發(fā)生器輸出250mv into 50 ohms輸出阻抗50歐姆秒1%脈沖發(fā)生器和取樣電路組合的時(shí)間響應(yīng)300皮秒脈沖發(fā)生器偏差前10毫微秒內(nèi)5%，后10毫微秒0.5%脈寬14微秒計(jì)時(shí)分辨率12.2皮秒波形取樣波形值20 to 2048 超過(guò)所選擇的長(zhǎng)度距離（vp=1） 時(shí)間（單行線(xiàn)）范圍-2 to 2100 m 0 to 7微秒分辨率1.8mm 6.1皮秒波形平均值1到128靜電放電保護(hù)內(nèi)部箝位電路耗用電

57、流測(cè)量270ma；睡眠模式20ma；待命模式2ma電源任意12v（9.6v to 16v），最大300 ma溫度范圍-40 to 55尺寸21cm11cm5.5cm（8.3”4.3”2.2”）重量700g（1.5lbs）tdr100時(shí)域反射儀是利用tdr100時(shí)域反射儀給測(cè)試電纜發(fā)射電子脈沖，根據(jù)電子脈沖在電纜受剪切位置處產(chǎn)生的反射回波，可以準(zhǔn)確判斷邊坡體的滑動(dòng)面位置（如圖3.2.2.2-2）。對(duì)于邊坡體的后續(xù)分析有很好的幫助，由于已經(jīng)肯定滑動(dòng)面位置，不用再人為假設(shè)滑坡帶的可能位置。同軸電纜電子脈電子脈沖在剪切處反射電纜測(cè)試儀圖3.2-3 邊坡體滑動(dòng)面位置確定在具體操作時(shí)，tdr100時(shí)域反射

58、測(cè)試儀每200s向?qū)Ｓ玫臏y(cè)試電纜發(fā)送一次超速脈沖電壓，在邊坡體中出現(xiàn)斷裂（滑坡）的地方，測(cè)試電纜的阻抗特性發(fā)生變化，電脈沖被反射回電纜測(cè)試儀，通過(guò)軟件處理，在電纜特性曲線(xiàn)上產(chǎn)生一個(gè)尖峰，每一個(gè)獨(dú)立的反射峰可被解析成一個(gè)斷裂的滑坡位置（圖3.2-4）。深度（m）相對(duì)反射率圖3.2 -4 由電纜特性曲線(xiàn)確定的滑動(dòng)位置現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，可利用單獨(dú)鉆孔，也可以和固定式測(cè)斜管捆綁在一起安裝，由于該測(cè)試電纜是普通的雙芯同軸電纜，拉直性很好，能直接放入鉆孔中進(jìn)行測(cè)試。tdr100時(shí)域反射儀仍然有著不足，不具有實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)的能力，只能得到各個(gè)離散時(shí)刻的反射圖形，不能確定何時(shí)發(fā)生了滑坡，即只有根據(jù)滑坡發(fā)生后的信號(hào)測(cè)試，確定在哪個(gè)深度處出現(xiàn)了滑坡。如果滑坡后，其他部位的電纜被不正確的折斷或被扭曲，則會(huì)給出錯(cuò)誤判斷，在使用時(shí)要注意區(qū)分。光時(shí)域反射法的測(cè)量原理是，傳感器輸出信號(hào)能夠反映被測(cè)參數(shù)（如裂縫）在空間上的變化情況，輸出信號(hào)主要沿著光纖向前傳輸，但也有部分