忠武输气管道沿线地质灾害监测方法研究
［摘要］本文结合忠武输气管道沿线地质灾害监测的实践，根据忠武输气管道沿线地质灾害的自身特点，提出了一套适合长距离输气输油管道沿线地质灾害监测的综合监测方案。监测结果表明，忠武输气管道沿线地质灾害综合监测系统，有效地检验了地质灾害防治的效果,为评估突发地质灾害与异常气象灾害下管道安全提供了科学依据,揭示出危岩裂缝等地质灾害发生发育的规律。
关键词：地质灾害、滑坡监测、GPS 、综合监测系统
1 引言
忠武输气管道总长1375 km, 穿越渝东、鄂西山区,干线有409公里山区地段，地质情况复杂，沿线有高强度的人类工程活动(沪蓉西高速、宜万铁路及中石化管道),气象条件多变，暴雨、洪水发生的频率较高，在此影响下，滑坡、崩塌、泥石流等环境地质灾害频繁。为了保证管道沿线人民生命财产的安全和管道的正常运行，必须对管道沿线的地质灾害进行系统监测。
2 忠武输气管道沿线地质灾害综合监测网系统的设计思想
忠武输气管道沿线滑坡、崩塌监测的主要目的是：全面了解和掌握崩、滑体的演变过程，及时捕捉崩、滑体灾变的特征信息，为崩塌、滑坡灾害的正确评价分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡工程治理效果的尺度。[1]
为了达到上述目的，输气管道沿线地质灾害监测系统总体设计思想为：（1）针对不同崩、滑体的地质构造与变形阶段特征，应采用不同的方案、手段进行监测；（2）鉴于崩、滑体变形破坏过程的高度不确定性，同一崩滑体上宜采用多种手段监测，形成点、线、面、地表与地下相结合的立体监测网，使其互相补充、检核。
3 忠武输气管道沿线地质灾害监测方法
考虑忠武输气管道地质灾害的特点及解决问题的实际需要，依据崩滑体变形监测对精度的要求和监测工作的效率，结合当前国内外监测技术和方法的发展水平，在实际监测过程中采用了GPS、裂缝监测技术测量地表形变；钢筋应力计与锚索（杆）应力计监测抗滑桩内部钢筋和锚索、锚杆的受力变化；通过管道应变测量，监测滑坡作用下管道的受力情况。
3.1地表大地变形监测
1)GPS监测
地表大地变形监测是滑坡、危岩及边坡崩塌监测中常用的方法，目的是获得灾害体的变形绝对位移情况。实践证实，高性能配置的GPS 水平定位精度可达毫米级，完全可用于崩塌、滑坡的位移监测。
实际监测过程中选用的仪器为HD8200G单频 GPS接收机，一般情况下,在各灾害点外稳定区设置3个基准点,在灾害体内部设置6-9个变形监测点，点位周围障碍物的视角应小于15°，监测点应较均匀地分布在各断层两侧。[2]
2)地表裂缝监测
地表裂缝监测用于监测地裂缝伸缩变化情况。采用裂缝伸缩计，对灾害体裂缝实施监测。对石柱县黄水张家沟A-F危岩实施了裂缝监测,监测点选择在裂缝两侧,特别是主裂缝两侧。监测点一般为两个一组，测量裂缝张开、闭合等变化。监测过程中选用了精确度为±0.025 mm，灵敏度为0.006mm的BGK4220-25裂缝计。[3]
3.2 抗滑桩及预应力锚索内力监测
抗滑桩内力监测采用钢筋计监测典型剖面上抗滑桩桩内一根主钢筋的应变，获得钢筋受力情况、计算抗滑桩的受力状况，进而了解治理后滑坡变形状况。
预应力锚索内力监测采用锚索计监测典型剖面上锚索锚固力大小变化，获得锚索张拉力、伸长值、以及预应力损失等锚索工作参数，了解锚索的工作状态以及锚索的施工质量，进而了解滑坡变形状况。[4]
忠武输气管道沿线顺溪Ⅰ号滑坡、顺溪Ⅱ号滑坡、申家墩滑坡、野水沟滑坡和刘家坳滑坡5处滑坡治理工程设置了抗滑桩钢筋计监测，顺溪Ⅰ号滑坡还布设了预应力锚索计对锚索的工作状态以及锚索的施工质量进行监测。
3.3管体应变监测
处在滑坡中的管道，受滑坡变形或推力的作用而受力，为获得对管道受力情况的了解，需进行管体应变监测。监测仪器采用的是北京基康公司生产的VK-4100/4150振弦式点焊应变计，其工作原理是：把一根钢弦张拉在两块安装块之间，安装块焊接在待测管道表面，管道表面的应变变化导致两个安装块相对运动，从而引起钢弦张力改变，用紧靠钢弦的电磁线圈激励钢弦并测出其共振频率，然后测出张力。
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