对山体滑坡区的建筑物变形监测方法分析

对山体滑坡区的建筑物变形监测方法分析

刘小波

中建二局第三建筑工程有限公司广东深圳518034

摘要：山体滑坡区域建筑物变形测量能为建筑物的安全使用提供保障，本文研究监测山体滑坡的常用方法，主要有两种，分别是大地精密测量和近景摄影测量。从建筑物本身发生的基础位移、数据处理工作、变形观测的具体内容、变形监测工作的具体展开方式四方面入手，研究对山体滑坡区的建筑物变形监测方法。希望本文的观点能为关注此话题的研究者提供参考意见。

关键词：大地精密测量；基础位移；平面控制网

引言：导致山体产生滑坡的原因有很多，包括降雨和地震，另外还有社会人群的各种生产、劳动行为，所导致的山体滑坡变形在时间和空间上都非常复杂。保证山体滑区域建筑物的正常使用，需要实时监测山体和建筑物基础的变化形势，凭借监测到的信息，准备好相应的应急措施。

一、监测山体滑坡的常用方法

（一）大地精密测量加重经济负担

监测山体滑坡常常会用到的一种方法就是大地精密测量，使用该方法需要用到水准仪，测量山体中的几何水准。在此条件下能准确得知山体在水平方向上的位移量，地表的形变会导致山体的形状和内部构造发生变化。运用大地精密测量的操作非常简单，正是因为如此，这一监测方法受到工作人员的特殊青睐。但是这其中也有一些不足之处，比较明显的体现是在使用的过程中会受到某些特殊因素的限制作用。这些特殊因素包括地形、天气情况。除此之外，由于监测周期比较长，投入其中的人力和物力成本也是一项经济负担[1]。

（二）近景摄影测量容易受到天气因素的影响

近景摄影测量在测量的过程中有很多种表现形式，比如某测量人员在测量的工作中用到比较多的就是照相机，使用照相机获得实际情况，之后把获得的数据信息输入至计算机，展开测量计算活动。准确绘制三维坐标，从而得到反映山体形变的信息。此外，还有可能使用专用的量测相机拍摄滑坡监测范围的实际情况，生成立体对象，反映地面的变形情况。如果是近景摄影测量，实际执行时，监测人员不需要前往现场。从实际应用情况来看，天气状况会对监测过程产生较显著的影响，导致测量的位移不够准确。

二、对山体滑坡区的建筑物变形监测

（一）建筑物本身基础发生的位移

在山体滑坡区域，反映建筑物变形的因素主要是建筑物本身基础发生的位移，位移的产生有可能是纵向的，也有可能是横向的。监测建筑物的变形情况，需要监测的指标有岩体和土体的位移、倾斜、沉降和裂缝，监测技术的运用能产生分析预报。对山体滑坡区域的建筑物展开变形监测工作，要保证严格按照国家的相关标准进行，高度符合行业相关规范标准。特级要求中，沉降观测观测点的误差范围要控制在0.05mm以下，位移观测观测点坐标中误差要控制在0.3mm以下。特级变形测量在特种精密工程以及重要的科研项目变形监测中适用。为了充分了解建筑物的变形情况，选择的变形观测点要有一定代表性，充分反映变形体特征的敏感位置，在影响变形的区域范围外，要设置稳固可靠的基准点，最少设置三个。在监测建筑物变形的过程中，要保证位置稳定，同时也直接测定观测点，把控制点作为工作基点。在此基础上确定出合理的观测周期，所获得的监测点水平方向和竖直方向上的位移，对建筑物整体的形变情况进行表达[2]。

（二）科学应用变形监测手段，高效完成数据处理工作

展开变形监测工作，保证高度符合项目特征，工作人员在收到项目任务书之后，应该尽快展开相关资料的收集工作，在施工现场组织勘探活动。紧密联系实际的工作情况，制定行之有效的监测方案。完成变形监测工作之后，应该尽快分析相关数据。研究发生变形的真正原因，并深入思考。如果监测得到的结果与标准要求不相符合，就应该尽快对监测方案作出调整。一旦发现变形量超过既定的预警数值，有必要尽快通知相关责任单位，实施一系列的保护方案。假如监测的结果显示变形体发生的移位已经非常明显，但是却没有达到预警值，监测活动的进行必须要及时进行，并及时给出监测报告。监测工作的进行要注意使用合理的监测手段，同时也要应用适应性强的数据处理方法。在目前的发展阶段中，大地测量监测是应用比较多的监测手段，细分监测方法有两种，分别是三角测量和水准测量。这一类的测量方法能给出变形状态，也能给出相关的变形信息，高度满足不同的精度要求。对于不同形式的变形体来说，应该在不同的监测环境下完成相应的监测工作。地形条件会影响监测点的位的布设情况，在外业工作量比较大的情况下，自动化监测实现的难度就会有所加大。现如今中国的科学技术水平在不断提高，在山体滑坡建筑物变形测量工作中，出现了大量的非接触式变形测量手段，这些技术包括光纤传感检测技术、卫星遥测技术，另外还有GPS变形监测技术和近景摄影测量技术。

（三）明确变形观测的具体工作内容

对山体滑坡区建筑物进行变形监测，要明确监测工作的具体内容。第一监测基坑内的回弹量。该项工作的进行是在建筑物建设的初期阶段，回弹量会影响基坑机构的稳定性，设置建筑物的观测点要从基坑建设的前期、中期和后期入手，所产生的数据能用来计算基坑开挖前和基坑开挖后的高度差。第二，对地基结构展开分层测量工作。建筑物在建设的过程中要为地基的稳定性提供保障。把地基结构分层，为每一层设置一个观测点，完成数据的测量工作，发挥函数计算公式的优势，从而计算出每一层由载荷引发的沉降量，最终得到的结果是土层总的沉降量。第三，要保证准确测量高层建筑物的沉降量，该项工作是管理监察任务中的重点部分。在全天不同的时间段内展开建筑物沉降情况的测量任务。运用观测得来的数据完成高层建筑物沉降量的计算工作。

（四）水平方向上变形观测工作的正确展开方式

在水平方向上展开变形观测工作，要确定平面控制网，以建筑物的结构形式为依据，科学确定平面控制网的形式，同时也确定具体的观测条件。一般情况下的表现形式是独立坐标系。实现水平观测的方法有很多，比较常用的是极坐标法、后方交会、视准线和导线法。其中极坐标法的应用最为广泛，这是因为光电测距仪为其提供有效的支持条件。该方法对使用条件没有过高的要求，基本条件变形点能安置反光镜，在此基础上，还要满足与基准点的通视要求。如果使用导视法，需要满足的基本条件是相邻的两个测量点能实现通视，在此基础上还要保证能在变形点上安装仪器，高效完成角度和距离的测量工作[3]。测量工作完成之后，就要分析并处理数据，得到的信息用来反映测量点的水平位移，也反映测量点的方向。该种方法在非直线型的建筑物中比较适用。假如建筑物的位移方向是已知的，同时也满足线性这一要求。运用视准线方法进行测量就很合适。如果在变形的位置上安装仪器有一定难度，就应该运用测角前方交会法展开测量工作，科学控制交会的角度范围，60度到120度是比较合适的，保证交会的精度高度精确。将仪器安装在变形点上，展开测角后方交会的具体测量步骤，要保证三个基准点和变形点相互之间良好通视。

总结：综上所述，确保山体滑坡区域建筑物的使用情况，对山体和建筑物的变形情况进行密切观测是重要保障。对建筑物进行变形观测要科学应用沉降观测，密切结合实际情况，为建筑物的稳定性提供准确信息，同时也保证监测区居民的人身安全。在未来要考虑到山体滑坡区大多位于野外，实现长期监测有一定难度，要积极设计远程控制系统，提高所获得监测信息的准确性。

参考文献：

[1]周海晶,唐天聪.一种基于ZigBee组网技术的山体滑坡监测系统设计[J].中国新技术新产品,2019(06):44-45.

[2]范晓梅,田万生,潘建磊.BOTDR构建下的山体滑坡监测应用思路探索[J].西部资源,2018(02):89-90.

[3]赵泽宇.土质边（滑）坡监测软件的设计与实现[D].西南交通大学,2018.