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摘要：淤上乡坑口—塘根滑坡位于庆元县南部淤上乡境内，距庆元县城(松源镇)19km，54省道经过淤上乡蒲潭村，蒲潭至坑口村有机耕路相连接，交通较方便。滑坡区介于东径118°59′15″~119°01′21″，北纬27°32′30″~27°34′00″。该区的多处滑坡均不同程度地与人类开挖破坏有关，人类工程活动已成为滑坡的诱发因素，已不同程度地破坏了原始生态环境的平衡。由于该区可能存在分层，地质分布不一样，有些时候内部有形变，表面可能不会有位移变化，所以内部位移监测在地灾中是必要的监测项目。
关键词：测斜技术；地质灾害；深部位移监测；系统设计
随着经济的不断发展，自然条件急剧下降，近些年来，地质灾害频频发生，不仅给广大的人民群众造成了财产破坏，更重要的是威胁着人们的生命安全，如何防止事故的发生、减少生命财产受到的危害，是我们要考虑的重中之重，华测地质灾害自动化变形监测系统，可以实时监测被滑坡体的动态情况，及时了解监测区域内的地质变化趋势，方便管理人员提前做出决策，减小受到危害的概率。
1概况
庆元县地处浙西南山区，为山区县，是本省地质灾害易发区，已被省、丽水市国土资源局列为重灾区县之一，是地质灾害重点防治区。淤上乡坑口村、塘根村(含塘根垟、油山头、佃坪、新村等自然村)等于1998年6月~2000年3月多处发生滑坡，规模大小不一，部分滑坡体前缘紧抵村庄，还有不少民房处在滑体上。滑坡后缘地裂缝多见，斜坡稳定性较差，在适当的气候、地质条件作用下，有再次发生滑动的可能性，将直接威胁居住在滑坡体前缘村庄约1000多人口的生命财产安全。因此，对滑坡地质灾害的分布及其特征进行调查、部署地质灾害监测工作已迫在眉捷。
1.1气象水文
滑坡区属亚热带季风气候，温暖潮湿，多雨，四季分明，温差变化显着，年平均温度17℃，极端最高温度39℃，极端最低气温-9.5℃。年平均降雨量1859.3mm，最高降雨量2600mm，最低年降水量1118.9mm，连续最长降雨日为1992年3月8日~4月3日，达27天，过程降雨量323.9mm；时段最大降水量分别为1998年6月21日，178.4mm/24h，1998年6月12日，84.2mm/3h，1998年6月13日，51.9mm/h，灾害性天气主要为梅雨、暴雨、台风雨及局部冰雹雨，暴雨或长梅雨期常引发滑坡地质灾害，本次调查的多处滑坡大多与灾害性天气触发有关。
该区地表水系较发育，主要小溪流为塘垠—坑口的大凹林坑，自北东向南西径流至蒲潭并入安溪汇入菊水(松源溪)，河道宽窄不一。两侧次级冲沟发育，流量季节性变化，具典型的山区溪流特点，台汛、梅汛期溪流水急涨，携带大量块石、泥沙，具较强的冲刷力，枯水期流量小。
1.2地形地貌
滑坡区为低山地貌，地势北东高，南西低，山脊线走向总体呈北西、南东向延伸，溪流北西侧山脊往南东倾伏，南东侧山脊往北西倾伏，两侧山脊倾伏间形成塘根—坑口凹沟(溪流)。山峰海拔高程434m~735m，低谷海拔360m~480m。地形切割较强烈，水道密度1条/300m~400m，山坡植被大多地段较发育，少部分被垦荒种植，植被不发育。
1.3地层岩性
滑坡区出露地层主要为上侏罗统高坞组的巨厚火山碎屑岩，少量第四系覆盖层，岩性特征由老至新简述如下。
1.3.1高坞组(J3g)
广布于整个滑坡区，断续出露。岩性为浅灰色、青灰色流纹质晶屑凝灰岩，风化后呈褐黄色，晶屑凝灰结构，块状构造，晶屑成份钾长石、斜长石、石英。直径0.3mm~2mm，胶结物由火山灰、尘质点组成。新鲜基岩结构致密、坚硬，多呈球状风化，风化后呈砂土状，结构松散，是滑坡的主要组成物质。
1.3.2坡洪积层(Qdl-pl4)
仅局限分布于坑口村溪流及两侧坡脚斜地上。溪流及近溪流侧为冲积卵砾石、漂块石、中粗砂等，分选差，磨圆度一般，结构松散，湿—饱和，坡脚斜地上由褐黄色，褐红色碎块石土、含碎石粉质砂土、砾石、砂混杂堆积，碎块石直径一般3cm~18cm，较大块石达0.8m~1.0m，棱角状，砾石呈次棱角状，含量50%~70%，砂土达30%~50%，结构松散，湿—稍湿，冲积层与坡洪积层间无明显界线，以混杂堆积为主，厚度3m~4m，缓坡脚4m~6m。
1.3.3残坡积层(Qel-dl)
出露于整个滑坡区的山脊、坡面、山麓沟谷，厚度不大，坡麓厚度大于山脊、坡面，厚一般1m~3m，局部达3m~5m。土体岩性为含碎石砂土、粉质粘土，碎石含量25%~30%，棱角状，其它为砂土、粉质粘土，结构松散，稍湿，为滑坡的主要组成物质。
1.4地质构造与区域稳定性
1.4.1地质构造
滑坡区地质构造单元归属华南褶皱系浙东南褶皱起带上。受区域构造影响，脆性断裂形迹主要表现为北西走向的节理、裂隙，是引起滑坡的主导因素之一。
1.4.2区域稳定性
据浙江省地震局与庆元县志震史载，庆元及附近历史上曾发生过数次地震，1999年、2002年庆元兰溪桥、后广附近发生地震，但总体频率低，震级小。根据《中国地震动参数区划图(1：400万)》(GB18306-2001)，庆元位于地震动峰值加速度0.05g分区，对应地震基本烈度为Ⅵ度，属震级小、烈度低的相对稳定区域。1.5水文地质特征
滑坡区水文地质条件简单，水量贫乏。根据地下水赋存条件、水理性质、水力特征，将地下水划分为松散岩类孔隙水与基岩裂隙水两类，3个含水层。
1.5.1松散岩类孔隙潜水
(1)残坡积层孔隙潜水含水层。分布于滑坡区的山麓、坡面、谷底，水量总体较贫乏，含水介质为含碎石砂土、粉质粘土等，厚3m~5m，局部渣地稍厚，透水性一般，地下水位埋深一般为0.2m~3.0m，以接受大气降水入渗补给，动态变化大，由山脊向低谷方向迳流，排泄于大凹林坑溪流中，雨期迅速补给，土体呈饱和状态，此时荷重超过极限，摩阻力、抗滑力急剧下降，地下水是为滑坡的助动力。
(2)坡洪积孔隙潜水含水层。集中分布在坑口村一带。含水层呈北东—南西向延伸，由北东往南西扇形展开，含水介质为卵砾石、漂(块)石、碎块石土、含碎石砂土、中粗砂、粉细砂混杂堆积，厚度一般3m~4m，缓坡脚步厚处达4m~6m，地下潜水埋深0.5m~3.5m，主要接受大气降雨入渗补给和残坡积层空隙潜水补给，季节性明显，动态变化大，由高处往低处排泄。1.5.2基岩裂隙水
滑坡区基岩为一套巨厚的火山碎屑岩。含水介质为流纹质晶屑熔结凝灰岩，岩石结构致密，抗风化剥力强，风化网状裂不发育，仅见较发育的构造节理裂隙，地下水较贫乏，以接受大气降雨入渗补给为主，松散坡土体径流水入渗补给为辅。动态变化明显，峰值期地下水位迅速抬升，谷期地下水降下明显，由高处往低处排泄，水质一般较好，为当地居民的饮用水。
2区域地质灾害的基本特征
经调查，坑口—塘根一带的地质灾害主要为滑坡，部分滑坡发生后，滑坡物质随洪水携带汇聚已成为泥石流的物源。
经调查，坑口—塘根一带已有大小滑坡10多处，其中坑口、塘根垟、油山头、佃坪区段滑坡具一定规模，以下为塘根垟区段滑坡简述：
该区包括新村、塘根垟、塘根三个自然村，已产生大小滑坡7处，具一定规模的有2处。
第一处滑坡位于新村自然村北东侧山坡面上。前缘为民宅与机耕路，1998年6月曾剧烈活动，坡脚机耕路发生多次沉陷，民房墙体开裂，地面沉陷，房后块石挡土墙多次遭破坏，经修复，现又呈鼓凸破坏，挡土墙底部见有多处泉眼，冒灰黄色泥浆，有时为砂浆，持续冒出，雨季尤为严重。未有人员伤亡、房屋倒塌。
后缘为山坡，生长杉木林。
滑坡平面形态为不规则椭圆状，周界明显，由一系列拉张裂缝构成，后缘地裂缝单条最长达180m，由多条组合而成，宽0.5m~0.8m，深达3.0m，两侧地裂缝发育于梯田中，多数已填埋，但梯田错落明显，局部已发育成小冲沟，前缘坡脚小溪边，鼓丘及舌状特征明显，经雨水冲刷，细粒冲刷携走，大量碎块石仍堆积在溪沟中。滑坡主滑方向171°，前缘海拔高程424m，后缘523m，斜面长383m，平均宽度210m，平均厚度8.0m，滑距4m~5m，垂直滑距1.5m~3.0m，方量约643400m3，为中型滑坡。
滑坡所处地貌为低山，地形坡度20°~25°，较平缓处为12°。滑体物质为全风化晶屑凝灰岩与粘性土夹碎块石，呈褐黄色、褐红色，结构松散，湿—稍湿。下伏为晶屑凝灰岩，岩石中发育一组不利结构面，产状200°∠68°，与南南东向山坡面呈大角度斜交，基本倾向坡外。该节理为滑坡的内因。据ZK2钻孔揭露，表部残坡积层厚3.5m，全风化层厚11.5m，强风化层厚8.0m，地下水稳定水位13m，滑动带埋深8m~16m。全强风化层界面附近富含地下水是滑坡产生的有利部位，为滑动界面，钻孔施工过程中干钻严重缩径，送水时严重漏水。
第二处滑坡位于塘根垟村东侧山坡上。前缘为机耕路与溪流，后缘为山坡，中部为梯田，滑坡发生后部分梯田被毁，坡脚机耕路发生明显错位、塌陷。
滑坡所处地貌为低山，地形坡度20°~25°，前缘海拔高程436m，后缘490m。主滑方向182°，斜长222m，宽100m，平均厚度约8m，滑距2m~3m，垂直落距约1m，方量177600m3。
滑坡平面上呈圈椅状，周界明显，由一系列拉张、剪切裂缝组成，后缘地裂缝最长约60m，多数已埋填，现见有新拉张裂缝，滑坡中部有一组新地裂缝剪出，多条裂缝交错组合成圈椅状，滑坡物质为全风化晶屑凝灰岩与粘性夹碎块石，褐黄色、褐红色，湿—稍湿，结构松散，大多堆在滑床上。
上述两滑体间为一近南北向延伸的冲沟，沟两侧见多条地裂缝，单条延伸长20m~30m，错落台阶高度约0.5m，裂缝相互不连通，但已发生多处小坍塌。
3监测任务
(1)针对监测区地质灾害点具体特征、影响因素，建立较完整的监测剖面和监测网，使之成为系统化、立体化的监测系统。
(2)及时快速的对地质灾害点的现状做出评价，并进行预测预报，将可能发生的危害降到最低限度。
(3)能够为滑坡体建立起地表位移变化、内部位移变化、地下水变化和雨量变化的系统监测网络，建立管理平台，各级地质环境监测主管部门都能实时的了解滑坡体的安全状况，以便及时采用相应的管理措施。
(4)监测滑坡体地表形变区的位移变化动态，内部位移变化动态、地下水变化动态和监测区雨量变化动态对其发展趋势做出预测预报。
(5)对比评价不同条件下的监测数据，进一步预测地表形变区域变形的趋势，指导场地规划建设。
(6)及时反应出地表形变区的安全情况，为地质环境监测主管部门提供可靠的依据。
4测斜技术应用工作原理
首先在监测体设定位置钻孔，钻孔深度到监测体内部稳定部位，然后在钻孔中装入测斜仪传感器，把最下面点作为固定点，从而监测坝体结构内部的倾斜状态。在钻孔内安装多只倾斜仪可以更加准确的监测坝体内部变形情况。位移采用的计算公式为：S=(X-Y)*G+K*(Z-H)。
其中S为位移变化量；X为初始仪器读数；Y为当前读数；G为设备提供的仪器系数，出厂后标定后得到；K为传感器修正系数；Z为初始温度；H为当前的温度。一般情况下，测量的温度系数很小，温度的影响可以忽略不计。
固定测斜进行滑坡体内部位移监测是目前较为成熟的产品，在各大水电大坝、滑坡治理监测项目上都有应用。固定测斜仪需要根据勘察的实际断层(滑面)数据进行钻孔安装，深度应穿透断层。固定测斜的基准点有孔底和孔口两种取法，孔底法是孔深打到稳定的基岩上，此时基准为孔内的最后一个传感器；另一种是采用GNSS作为孔口的固定基准。本项目将采用GNSS作为基准，也是符合充分利用现有项目资源的设计原则的。
为了连续了解边坡深度位移变化情况，在边坡内布设固定测斜仪来实现连续自动观测。
5监测点位设计
根据现场实际踏勘情况，结合滑坡区地质调查分析报告，现场深部位移监测设计2个监测点，每个监测点孔深6m，每2m布设一个固定测斜仪，为跟地表位移监测数据相结合，所以布设在中间纵断面上，与GNSS监测点相邻。
6设备选型
根据自动化监测要求，我们选择固定式测斜仪监测深部位移，参数如下：
规格代号：HC-CA-1.1；测杆直径：25/38mm；测杆轮距：500mm；单孔测点：1点~12点；测量范围：±15°；灵敏度：≤9〃；工程最小读数：±0.02mm/500mm/F；测量精度：±0.1%F.S；耐水压：≥1MPa；绝缘电阻：≥50MΩ。
7测斜施工安装设计
7.1测斜管的安装
先将测斜管装上管底盖，用螺丝或胶固定。测斜管与测斜管之间用管接头连接，测斜管与管接头之间必须用螺丝固定后涂胶填缝密封。
测斜管在安装中应注意导槽的方向，导槽方向必须与设计要求的方向一致。安装时将装好接头的测斜管依次逐节放入钻孔中，直至连接到设计深度的孔底。
当确认测斜管安装完好后既可进行回填，回填一般用膨润土球或原土沙。回填时每填至3m~5m时要进行一次注水，注水是为了使膨润土球或原土沙遇水后与孔壁结合的牢固，以此方法直至孔口。露在地表上的测斜管应注意做好保护，盖上管盖防止物体落入。测斜管地表管口段应浇注混凝土，做成混凝土墩台以保护管口及其转角的稳定性。墩台上应设置测绘标点。
安装完成后的测斜管应先用模拟测斜仪试放，试放时测斜管互成90°的两个导向槽都应从下到上试放到，保证模拟测斜仪在测斜管导槽内能从上到下或从下到上都很平稳顺畅通过，以此作为测斜管安装完好的标志。
7.2仪器的安装
在安装前，须对测斜管进行测量，最好用活动测斜仪进行测量，这即可探一下测斜管安装的好坏，同时可绘制出测斜管的管形图，以使传感器就位后测值不至于超过其满量程限度。
在安装前还要检查孔口架是否就位固定好，以及测管是否做好十字导槽的“A+”轴向和“A-”轴向的永久标记。
固定测斜仪从生产厂家出厂时是散件包装的，首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活，扭簧是否有力。检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向高端导向轮一侧读数增大，倾向另一侧读数减小)，按设计高程截取连接钢丝绳(设计高程加减25cm)，并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连，确认完好后以备安装。
如在测孔内只安装一套仪器，只要把固定测斜仪头部与钢丝绳连接即可。在安装时要根据被测体需要观测的偏移方向，先将传感器和轮架导轮的正方向(高轮方向)对准测斜管的“A+”轴向的导槽内，缓缓滑入测管内，理顺仪器电缆，每放一段深度用自锁扎带把电缆同吊装钢丝绳缠在一起，不要扎在固定测斜仪的部件上。当放到设计高程后把最后吊装钢丝绳固定在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧，将电缆按设计走向埋设。
串联安装两套以上固定测斜仪时安装方法基本相同，固定测斜仪是用钢丝绳首尾相连,组装时应按施工图纸要求的数量装成一个个测量单元，检查确认完好后以备吊装。吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间的连接用钢丝绳连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。
需要注意的是每套固定测斜仪要按顺序作好编号记录，逐个装入时电缆要逐个理顺一起用自锁扎带同钢丝绳缠在一起，所有电缆要松弛不能拉紧,将最后的钢丝绳缚在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧。下放完成后应核查仪器高程是否准确，并拉动吊装钢丝绳用读数仪检查传感器的工作是否正常，随后记录稳定的初始读数。如发现问题可取出仪器重新安装。
最后孔口应设保护设施。观测电缆按规定走向固定埋设。
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