论GPS手持机在滑坡调查中的应用

(内蒙古交通设计研究院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010050)
摘 要： 滑坡地质调查一贯复杂繁琐、精度较低，对专业技术人员业务素质依赖性强，且部分 要素易被遗漏；而GPS手持机的应用，利用坐标定点，结合CAD绘图软件的制图和强大的查询 功能，可较精确地确定各滑坡要素的相对位置关系，不规则滑体的面积、体积等，并通过所 成CAD图形的解读还可以发现较隐蔽的地质因素，为滑坡等的调查开辟了灵活准确的新途径 。文章就GPS手持机在滑坡调整中的应用情况作了论述。
关键词：GPS手持机；滑坡；错台；裂缝；CAD绘图 
中图分类号：P284  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2010)02—0125—02

滑坡作为地质灾害中的重要一种，一向以其空间分布复杂影响因素较多，好多现象和因素比 较隐蔽， 且现场地质调绘精度较低等特点，给现场工程地质人员准确发现滑坡的众多要素 及其与（冲沟）沟谷、边坡的准确位置关系带来了困难，特别是不明显的滑坡地质现象成因 往往容易被忽略。

对于滑坡调查，工程地质人员一贯的做法是：现场踏勘后，经室内研究和解译，有目的 有针对性地利用大比例尺地质底图，采用二分之一外推法或平面交绘法等方法，现场调查滑 坡要素，内容的全面与否完全取决于工程地质人员的业务素质，而GPS手持机的应用可以使 调查和研究过程简化，节省人力物力，现场跑完关键要素并作好记录，回室内利用AUTOCAD 成图后各要素与地形地貌单元较准确的相对位置关系形象地得以显现，再结合地形图和实地 现场分析滑坡要素，推断成因及滑坡机理就顺理成章了。
1 应用

兴趣点 115～191 滑坡周界(其中149～156为第一错台后缘线)  192～204 (第一错 台前缘线) 205～210 错动滑移形成的拉张裂缝 兴趣点 211～220 第二错台后缘线221～224 第二错台前缘线 225～231 另一条裂缝及孔洞分布线

在大路工业园区至薛家湾快车道的工程项目中的主线K14+277.5～ K14+440段的左侧边坡存 在 大范围的黄土滑坡（黄土状粉土），采用MAGELLAN  explorist500　GPS手持机进 行了滑坡调查，具体的做法是：①按手持机说明书及线路五四坐标参数进行参数初设，再 利用线路的控制点对手持机的五四坐标进行校准以使手持机参数与线路的GPS参数一致。 ②沿滑坡周界选取坐标并标记，取点根据两点确定一条直线原理，以使地质要素与实地一致 为宜，间距可灵活把握，界线的突变和转折部加密取点，圈完周界后，沿裂缝走向，错台走 向，串珠状空洞连续方向进行更密的取点（如间隔3m取一点）。③后回室内整理，利用坐标 形成AUTOCAD图形，滑坡地质要素跃然纸上，根据图形结合地层结构，分析滑坡的成因及机 理。本次野外调查工作取五四坐标点列表如表1。

根据表1室内整理后形成的CAD图形如下：

2 室内判读及成因机理的解译

本区域右下方为坡顶脊线，左上方为坡底宽大深切河槽，右上方是在坡底宽大深切沟谷 的基础上沿坡地向上朔源侵蚀在深厚黄土状粉土层中逐步形成的狭窄深切沟谷，直至侵蚀揭 示底部砂岩和泥岩地层，侵蚀作用变缓慢，至此，深切沟谷的砂岩、泥岩坡地，上覆黄土状 粉土的二元结构完全被揭示显现，此二元结构坡地上，由于下游深切沟谷形成的临空面造成 局部地应力释放，随应力不平衡的累积，致使土体失稳，终诱发滑塌，下侧土体自重牵引上 侧土体，滑移继续进行并产生张裂缝，由于大气降水在黄土层中垂直下渗，在黄土与砂岩（ 或泥岩）接触面渗流排入下游沟谷，使裂缝进一步扩大，侵蚀作用加剧，局部形成大孔洞或 较大的串珠状孔洞，同时增大土体自重并降低层面抗剪强度，触发滑坡的继续发展，错台等 初步形成，随时间推移滑坡还在发展，只是速度快慢的问题。

滑体上形成两处错台、一条拉张裂缝和另一条裂缝及孔洞分布线的地貌形态，沿垂直 裂缝方向（如图上标示）。本次分析得到主滑方向及次级主滑方向两条滑动方向线，次级滑 动 是在主滑方向土体滑动牵引下产生张拉力作用进而引发次一级的滑动和错落，黄土中裂缝易 形成孔洞，从而形成现在的不良地质景观。该滑坡又可从左下方两个近似平行的小冲沟且与 第一、第二错台线及拉张裂缝形成平行线组得到验证。两小冲沟是在滑动产生裂缝的基础上 ，在黄土层朔源侵蚀作用下发展起来的。
3 结论及建议
3.1 结论

该调查区域确属滑坡的不良地质现象，滑坡范围如图示，可根据五四坐标实地放样确定，滑 坡体面积为51 635.5m2，周长为1 082m。根据现场调查及成图分析，滑动方向与线位应 有小角 度相交关系，对拟建工程的影响相对较小，拟建工程处于滑体剪出口附近，填筑路基相当于 前缘压重对边坡稳定有利，但对于如此大的滑体来说，它的贡献较小，结合向老乡调查近60 多年此滑坡未有较大发展，但裂缝及孔洞受降水冲刷有扩大趋势。
3.2 建议
3.2.1 简易整治继续该线路方案。将土洞及裂缝填平压实后，表部用灰土拌合压实形成板结阻断层，使雨水不易下渗灌入，若 处理得当，工程设计使用期内可能不会滑塌。另外，此处万一滑坡，其破坏性相对不严重， 且后期抢修及治理也较容易。若线位左移将通过滑体中段不科学且不可取，右移要拆迁农舍 及大棚区，会增加较多费用，走此线位线形顺直，填挖及占地较适宜，此方案虽不能完全消 除隐患，但可将滑坡的潜在威胁降到最小，同时也可争取工期。值得注意的是滑体上覆黄土 状粉土，下伏泥岩、砂岩的二元地层结构，遭受滑体上裂缝及孔洞内大气降水的灌入和机械 潜蚀作用，对滑坡稳定的影响作用是致命的，因此处理时不能遗漏任何一处降水下渗通道。
3.2.2 右移线位绕避滑体。

以上两种方案提请根据政府规划及投资费用控制,再结合利弊权衡讨论综合确定。
4 结束语

通过手持GPS在本滑坡中的应用，可以看出其具有精度高（较短时间域范围内坐标位置可精 确到1m～2m左右，且误差不累积,通过坐标平移即可修正,对地质调查来说精度足可），可发 现隐蔽性强的地质要素，灵活方便，并可利用CAD绘图软件强大的查询功能，快速准确求得 滑体周长、面积、体积等优点，不失为一种好方法、好手段，同时在不断扩大的国家基础建 设领域中调查不良地质，特殊岩土，确定埋藏物和各种几何要素的平面和空间展布必将有其 更灵活、更广阔的用途。 
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