群专结合——高切坡监测预警的利器

刘福全

四川省地质环境调查研究中心   610081

摘要：高切坡监测预警是应用专业监测、群测群防监测两种不同的技术手段建立的防灾减灾体系，是党和国家对三峡库区广大人民群众“以人为本”的体现。本文立足长期监测工作实践，总结了专业监测、群测群防监测的一些具体做法，及二者结合的良好效果。

关键词：高切坡监测预警；专业监测；群测群防监测；利器

高切坡是特指三峡库区在移民迁建及工程建设过程中，由于建筑物和工程建设用地需要，经人工开挖或填筑施工所形成的、超过一定高度的岩土质边坡[1]。这些新形成的高切坡虽然进行了工程治理，极大地提高了其稳定性及周边的地质安全等级，但高切坡紧邻居民建筑、桥梁、公路、基础设施等人口密集区，一旦失稳，将对人民群众生命财产带来巨大危害，因此，为了保障高切坡的稳定与安全，通过专业监测与群测群防监测相结合的办法能够随时掌握其动态，以避免险情和灾情的发生，确保库区人民群众的生命财产安全，使之成为高切坡监测预警的利器。以下内容主要结合我区高切坡监测预警项目的一些具体做法，作出初步总结。

一、高切坡专业监测

专业监测内容主要包括地表位移、深部位移、应变、地下水等。采用全站仪、精密水准仪、GPS等测量仪器监测坡体地表位移及变化率；对深部位移可采用钻孔多点位移计或钻孔倾斜仪监测；应变监测采用锚杆应变计进行；采用钻孔水位自动记录仪对坡体地下水位及孔隙水压力进行监测。我区采用GPS结合全站仪进行基准点控制网的布设及测设，坡体监测点采用全站仪、水准仪进行地表水平位移、垂直位移监测。

（一）专业监测队伍的选择

对于高切坡专业监测队伍的选择，业主单位主要通过公开招投标的方式进行。考虑工程具体实际和高切坡相应特点，提出技术要求，委托招标代理机构，编写招标文件，在公共交易市场公开招标，用最优合同价选择最合适的技术单位。

（二）选点

点分为基准点及监测点两类。基准点应选择在高切坡变形影响范围之外，基础牢固、受外界环境影响小、易于长期保存、适合观测的位置，GPS网点应满足《全球定位系统（GPS）测量规范》的要求，具备GPS观测条件。

监测点根据高切坡的坡体防护结构类型、规模大小、变形特征等确定点位，以能真实反映高切坡变形的敏感部位为准，一般情况选择在坡面转折点处、较长坡体的中部、受力较大位置等处，按照《全球定位系统（GPS）测量规范》及《建筑变形测量规范》要求，并具备GPS、全站仪观测条件。

（三）监测网的布设

根据所监测高切坡的分布情况、现场地形地貌特点和地质条件，具有针对性的进行布网，可选择边角网、GPS网、导线网。每个独立的监测网，其点位不少于3个。

基准点采用具有强制对中基盘的钢筋混凝土观测墩（我区采用墩顶部尺寸为0.25m×0.25m，墩底部尺寸为0.45m×0.45m，墩高1.20m，基础平面尺寸为0.65m×0.65m，基底为坚实土层、岩石或混凝土基础等），墩底部设立水准标志，基盘表面应用长水准气泡定平，观测墩的四面分别用红色油漆喷涂基准点点号、保护警语等；对不便于设置观测墩时，可埋设标石或标志，其埋设型式和要求参照有关大地测量、工程测量等标准规范的相关规定进行。

坡体监测点可根据实际情况，采用具有强制对中基盘的钢筋混凝土观测墩（尺寸较基准点小，墩底部设立水准标志）、钢管（PVC管）混凝土桩、棱镜杆、坡面反射片标志等多种类型。点位旁边用红色油漆喷涂监测点点号、保护警语等。

（四）基准点、监测点的测量

测量基准：平面坐标系统采用2000国家大地坐标系。高程系统采用1985国家高程基准。

基准网测量：采用卫星导航定位测量、全站仪边角测量、水准测量、三角高程测量等方法，观测作业及数据采集应严格按《建筑变形测量规范》的相关要求执行。基准网一年复测一次。

监测点位移观测：平面位移可采用卫星导航定位测量、全站仪边角测量；垂直位移测量采用水准测量或基于全站仪的三角高程测量。监测频率为每月监测1次，若监测过程中，发现高切坡有明显变形迹象或其他异常情况时，应加密至1次/周或1次/天。监测过程中，技术要对高切坡进行巡查，以掌握高切坡情况。

（五）数据整理与分析

基准点复测后应进行稳定性分析，可采用比较分析法或统计分析法进行。

监测点每期变形观测结束后，用基准点作为起算点，采用可靠的软件和严密的平差方法，及时对观测数据进行平差计算处理，计算本期位移和累计位移，与规范规定标准进行比较，判定高切坡的稳定情况。

同时，根据长期观测积累的大量数据，选择利用回归分析法、时间序列分析模型、人工神经网络模型等进行变形分析和变形预报，从而模拟、揭示高切坡的变形规律和动态特征。

二、高切坡群测群防监测

群测群防监测是指以当地民众为主体对高切坡开展的监测、预警、预报和预防等工作，是群众性预测预防高切坡灾害工作的统称。

（一）高切坡群测群防监测人员的选择

监测人员的选择由各高切坡责任单位负责，要求：1）责任心强；2）年龄55岁以内；3）身体健康；4）具有一定的文化知识，能熟练使用手机APP软件；5）在本小区或村里有一定威信并具有组织能力（预警时组织人员疏散）；6）人员居住在高切坡附近，便于监测工作的开展。人员确定后，签订监测合同，明确工作内容、技术要求、报酬、责任义务等，合同报区水利局及高切坡监测站备案。

（二）监测人员的培训

人员确定后，由区水利局统一组织培训，培训内容主要包括：1）高切坡防灾减灾常识；2）群测群防监测人员工作职责；3）群测群防监测方法、技术要求；4）监测预警系统手机APP的使用方法；5）安全隐患信息报送；6）应急救援处置基本技能；7）安全注意事项等。对零星更换人员，由专业技术人员“一对一”进行讲解培训。

（三）群测群防监测

高切坡群测群防监测人员经过培训后，即可开展群测群防监测工作，按照技术要求，定期对高切坡进行宏观巡查，巡查高切坡坡顶、坡面、坡脚、坡周边有无异常现象，用手机现场拍照、现场上传系统；对有裂缝高切坡，在裂缝位置做简易标志，用钢尺量测并记录，掌握其变化情况。

根据实施方案及合同要求，群测群防监测宏观巡查：旱季每10天左右监测1次，每月不少于3次；雨季（雨季为每年的5月至9月）每月监测至少4次（每7—8天或者雨后巡查1次）；若连续降雨，可适当加密巡查频率。

（四）群测群防监测隐患报告

群测群防监测人员在宏观巡查过程中，若发现高切坡异常或出现隐患，必须第一时间电话报告高切坡责任单位相关负责人及高切坡监测站技术人员，随后提交书面报告，主要报告内容：1）时间；2）地点；3）高切坡编号、名称；4）高切坡责任单位、相关负责人；5）异常或隐患部位、规模等；6）影响威胁对象；7）初步采取的措施；8）报告人姓名；9）其他需要报告的内容。

三、群专结合解决问题

（一）实现高切坡全覆盖监测

专业监测主要针对人员密集、规模大、稳定性差的高切坡，由专业技术人员操作实施，其具有科学严谨、数据精确等优点，但成本比较高，且由于每月监测1次，时效性较差，在有限的资金内，难以实现大规模、全覆盖监测；而群测群防监测则是以当地群众为基础、采用宏观巡查和简易量测的主要手段的高切坡监测与防灾体系，其具有及时性、成本低的优点，可以用较少的资金实现所有高切坡的全覆盖监测。二者结合，具有专业性与普适性特点，根据具体高切坡的特点、规模大小、危害性严重程度进行分类监测，解决了点与面、局部与整体、部分监测与全覆盖监测的问题。

（二）高切坡稳定定性与定量问题

专业监测因技术要求高、成本高等因素，导致所布置的监测点较少，取得的数据仅为局部特征区域的数据，只能反映最敏感点的变形情况，解决敏感点变形数据的定量问题，但难以反映高切坡全貌变形；而群测群防监测则是采用宏观巡查，巡查高切坡坡顶、坡面、坡脚、坡周边，查看有无异常，观察本次与上次的情况有无不同；对裂缝进行连续量测并记录，对比数据变化，可以掌握高切坡整体情况。二者结合，可以很好地反映高切坡是否稳定的定性及特征点变形多少的定量问题，为管理部门的决策提供充分依据。

（三）技术支撑作用

专业监测技术单位除每月进行规定高切坡专业监测点的监测外，一般在驻地均留有专业技术人员，负责数据报送、月报、年报编制、配合安全检查、群测群防监测数据分析处理、现场复核群测群防监测异常点信息，及时解决个别群测群防监测人员更换后的技术培训等问题，起到技术支撑作用。

（四）监测预警

监测工作的目的：是随时掌握高切坡状态有无异常、是否稳定等。专业监测过程中，若高切坡位移数据达到预警值或位移数据出现趋势性变化；群测群防监测宏观巡查过程中发现高切坡原有裂缝增大、伸缩缝错开、泄水孔排水异常、坡顶出现拉裂、树木、电杆倾斜倾倒等现象时，二者结合，经共同现场复核研判，达到预警条件的，将发出监测预警，高切坡责任单位负责处置，消除安全隐患，以保障人民群众生命财产安全及各种设施的安全。监测预警体系如下框图。

图1  监测预警体系框图

四、结语

综上所述，采用专业监测、群测群防监测两种不同的技术手段，可以很好地解决监测资金不足、时效性、专业性与普适性、定性与定量、部分与全覆盖等问题，二者结合使用，可成为高切坡监测预警工作的利器，值得推广应用。针对不同项目，结合实际情况，灵活应用。

参考文献：

[1]水利部长江勘测技术研究所编.三峡库区高切坡群测群监测技术指南.2008年5月第1版.