滑坡，是我國(guó)最常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。根據(jù)國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)委員會(huì)辦公室、應(yīng)急管理部發(fā)布的我國(guó)2023年全國(guó)自然災(zāi)害基本情況：全國(guó)共發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害3666起。根據(jù)自然資源部發(fā)布的《2023年中國(guó)自然資源公報(bào)》顯示：2023年，全國(guó)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害3668起，其中滑坡925起；2022年共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害5659起，其中滑坡3919起；2020年地質(zhì)災(zāi)害7840起，滑坡4810起；2021年地質(zhì)災(zāi)害4772起，滑坡2335起。
而國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)委員會(huì)辦公室、應(yīng)急管理部發(fā)布的2024年一季度全國(guó)自然災(zāi)害情況，全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害也主要以崩塌和滑坡為主。
誘發(fā)因素
誘發(fā)滑坡的主要因素有以下幾個(gè)方面：
? 降雨
大雨、暴雨和長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨，使地表水體滲入坡體，軟化巖、土及其中軟弱面，極易誘發(fā)滑坡。
? 地震
引起坡體晃動(dòng)，破壞坡體平衡，易誘發(fā)滑坡。
? 地表水的沖刷、浸泡
河流等地表水體不斷地沖刷坡腳或浸泡坡腳，削弱坡體支撐或軟化巖、土，降低坡體強(qiáng)度，也可能誘發(fā)滑坡。
? 不合理的人類活動(dòng)
如開挖坡腳、地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡的人類活動(dòng)，都可以誘發(fā)滑坡，常見的可能誘發(fā)滑坡的人類活動(dòng)有采礦、切坡建房、道路工程、水庫蓄水放水與渠道滲漏、堆（棄）渣填土、強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)等。
防治措施
我國(guó)防治滑坡的工程措施很多，歸納起來可分為三類：一是消除或減輕水的危害；二是改變滑坡體的外形，設(shè)置抗滑建筑物；三是改善滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)。
除工程措施外，加強(qiáng)邊坡的監(jiān)測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害征兆，為相關(guān)部門提供預(yù)警信息，采取有效應(yīng)對(duì)措施，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的有效手段。
案例：滑坡遷移監(jiān)測(cè)
滑坡原因
加利福尼亞州的沃森維爾（Watsonville，California）綠谷路（Green Valley Road）建于 20 世紀(jì) 60 年代。位于更新世Aromas地層形成的砂質(zhì)和粘土質(zhì)的填土路堤上。原始地面向東傾斜。
由于在施工過程中挖掘了一部分路堤底部，在一天之內(nèi)，上方路面就出現(xiàn)了裂縫。很明顯，幾天之內(nèi)邊坡將向東下滑?；聨缀涡螤钔ㄟ^以下步驟建立的：1）對(duì)道路中滑坡陡崖的視覺觀察；2） 滑坡坡腳的位置；3） 包含滑動(dòng)面土石特性的芯樣的分析。
綠谷路滑坡整體示意圖
項(xiàng)目情況
該項(xiàng)目使用了鉆孔測(cè)斜儀A906 Little Dipper型，監(jiān)測(cè)的三個(gè)目標(biāo)是：
確定不穩(wěn)定地面的上坡范圍，并確保早期發(fā)現(xiàn)滑坡的源頭遷移；
提供加速滑動(dòng)的預(yù)警信息；
為判斷滑坡修復(fù)效果建立定量依據(jù)。
在對(duì)滑坡進(jìn)行地表測(cè)繪后，在道路上的兩個(gè)鉆孔中安裝了三個(gè)鉆孔測(cè)斜儀（圖 1）。在滑坡體上鉆了一個(gè)孔；將測(cè)斜儀 A2 安裝在滑動(dòng)面下方，然后將測(cè)斜儀A1放置在滑動(dòng)體內(nèi)。將測(cè)斜儀B安裝在穩(wěn)定地面的第二個(gè)鉆孔中，距離活動(dòng)滑動(dòng)體以南20英尺。圖1和圖2顯示了近似的滑動(dòng)幾何形狀和儀器位置。
綠谷路滑坡理想斷面示意圖
三個(gè)測(cè)斜儀連接到一個(gè)連續(xù)記錄和電池供電的數(shù)據(jù)記錄器，以獲得幾個(gè)月內(nèi)地面行為的不間斷記錄?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員每?jī)芍軝z索一次數(shù)據(jù)，并將其繪制在PC上進(jìn)行審查和分析。
圖3顯示了從測(cè)斜儀A1和B收集的Y方向傾斜數(shù)據(jù)（垂直于綠谷路的旋轉(zhuǎn)）圖?；麦w中的測(cè)斜儀A1檢測(cè)到最大的移動(dòng)。3月，當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土沉箱墻（圖 1）完成時(shí)，測(cè)斜儀A1的Y方向圖顯示了連續(xù)旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)在這個(gè)時(shí)候基本上停止了，這證明了修復(fù)的有效性。1月初的加速運(yùn)動(dòng)等效于一段時(shí)間的強(qiáng)降雨過程。
綠谷路滑坡，傾斜數(shù)據(jù)圖
案例：水庫邊坡監(jiān)測(cè)
山體滑坡
加利福尼亞州McKay’s Point水庫上方路基出現(xiàn)裂縫表明水庫東南岸上方的斜坡上存在一個(gè)大型且活躍的滑坡。北加州電力公司隨后的調(diào)查和監(jiān)測(cè)顯示，滑坡高480英尺，寬450英尺，有兩個(gè)不同的剪切面，估計(jì)總體積為450000立方碼（約34.4萬立方米）。
滑坡監(jiān)測(cè)工作包括安裝鉆孔測(cè)斜儀，但隨著深度滑動(dòng)的進(jìn)行，損壞的測(cè)斜儀套管阻礙了某些位置的測(cè)量。
項(xiàng)目情況
考慮到手動(dòng)采集測(cè)斜儀數(shù)據(jù)所需的時(shí)間和精力，以及損壞的套管阻礙了許多套管在剪切面下方進(jìn)行有效的測(cè)斜儀采集的問題，因此，在現(xiàn)有套管中安裝了A906 Little Dipper原位測(cè)斜儀。21個(gè)Little Dipper測(cè)斜儀連接到一個(gè)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)斜儀狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)為客戶自動(dòng)提供連續(xù)的地下位移信息。
參考大量的場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)及歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過組合多點(diǎn)和多間隔的Little Dipper測(cè)斜儀，最終21個(gè)Little Dipper原位測(cè)斜儀被安裝在五個(gè)外殼中，測(cè)量五個(gè)不同套管中的臨界運(yùn)動(dòng)，并成功連接到一個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。盡管由于損壞的外殼阻礙了一些較深儀器的安裝，儀器安裝不太理想，但系統(tǒng)數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)站點(diǎn)信息的相關(guān)性很好。在沒有導(dǎo)向翅片的情況下安裝的較深儀器的響應(yīng)非常明顯，即使這些傳感器與套管壁沒有正連接。這延長(zhǎng)了這些套管的使用壽命，并允許對(duì)這一關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行安全的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
案例：CSO項(xiàng)目施工監(jiān)測(cè)
項(xiàng)目情況
北多切斯特灣聯(lián)合污水溢流（North Dorchester Bay Combined Sewage Overflow，CSO）蓄水隧道耗資2.5億美元，計(jì)劃在南波士頓修建一條直徑17英尺、長(zhǎng)2.1英里的軟土隧道。該項(xiàng)目旨在消除下水道溢流和向南波士頓海灘排放的雨水。目標(biāo)是保護(hù)游泳海灘、貝殼漁場(chǎng)和其他敏感水域免受暴雨溢流的影響。
工程包括在Massport的Conley碼頭隧道的下游端修建一個(gè)采礦豎井；位于海灣博覽會(huì)中心附近隧道上游端的設(shè)備拆除井；現(xiàn)有CSO排水口的六個(gè)中間排水井；CSO和雨水分流和控制結(jié)構(gòu)；以及相關(guān)的淺管道和公用事業(yè)管道。由于淺層軟土覆蓋層的存在，需要設(shè)計(jì)和部署一個(gè)全面、自動(dòng)化且基于網(wǎng)絡(luò)的巖土工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
由于許多住宅和歷史建筑位于隧道項(xiàng)目沿線，需要注意確保它們不受施工活動(dòng)的影響。設(shè)計(jì)師實(shí)施了一項(xiàng)巖土工程和結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方案，該方案包括傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，以及現(xiàn)代最先進(jìn)的儀器，包括：
-
隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine，TBM）數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了近500個(gè)傳感器。來自關(guān)鍵傳感器的數(shù)據(jù)包括表面壓力、灌漿體積和淤泥體積；每3秒在網(wǎng)上更新一次。
-
地表沉降監(jiān)測(cè)：振弦式多點(diǎn)鉆孔伸長(zhǎng)計(jì)三個(gè)一組，一個(gè)直接位于隧道頂部上方，兩個(gè)分別位于隧道中心線右側(cè)20英尺和左側(cè)20英尺處。
-
906型現(xiàn)場(chǎng)測(cè)斜儀部署在發(fā)射坑和接收井，以監(jiān)測(cè)泥漿墻板的橫向運(yùn)動(dòng)。
-
使用位于隧道頂部的振弦式孔隙水壓力計(jì)沿隧道定線測(cè)量孔隙水壓力。
-
使用基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集程序?qū)λ袃x器進(jìn)行。
監(jiān)測(cè)結(jié)果
北多切斯特灣CSO項(xiàng)目取得了前所未有的成功。施工方使用輪班制，以每天超過100英尺的速度駕駛TBM。自動(dòng)化巖土工程儀器系統(tǒng)是該項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素。通過使用基于網(wǎng)絡(luò)的程序，施工方、工程師和業(yè)主能夠24小時(shí)持續(xù)關(guān)注項(xiàng)目，從而 最大限度地減少因溝通失誤而造成的停機(jī)時(shí)間。
A906型小北斗（Little Dipper）是一款高精度、低成本的固定測(cè)斜儀（IPI，原位測(cè)斜儀），用于監(jiān)測(cè)斜坡、擋土墻、堤壩/路堤、地面沉陷/沉降等。A906安裝在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)斜管中，也可以直接灌漿或埋入到位。A906型IPI的額定耐水壓為72 psi（約0.5 MPa，50.6米水柱）。其輸出為±2.5 VDC電壓信號(hào)，因此可以很容易連接到任何一款電壓輸入的數(shù)據(jù)記錄儀。A906有兩種配置，分別適用于垂直和水平鉆孔。標(biāo)配有3米長(zhǎng)的電纜（在訂單請(qǐng)指定額外的電纜長(zhǎng)度）。
