Ⅰ 崩塌調查評價的技術方法
崩塌地質災害的調查評價涉及很多技術方法，主要有:遙感圖像解譯、工程地質測繪、地球物理勘探、鑽探、山地工程、室內試驗及現場試驗、模型試驗和模擬試驗、動態監測等。
(一)遙感圖像解譯
1.基本要求
1)遙感圖像解譯應在搜集資料階段完成，並編制工程地質解譯圖，為野外踏勘和設計編寫服務。
2)區域性解譯採用1∶50000～1∶67000的航片，崩塌體部分選用大比例尺(1∶10000～1∶1000)航片。有條件時，宜採用多時相的彩紅外、紅外、彩色、黑白、側視雷達等多種航片進行綜合解譯。
3)一般採用目視解譯，盡可能對航片進行光學處理和數字處理，突出有效信息，提高解譯水平和效果。
4)建立不同航片的直接解譯標志(形態、大小、陰影、灰階、色調、花紋圖形等)和間接解譯標志(水系、植被、土壤、自然景觀和人文景觀等);進行室內解譯，編制解譯地質圖和像片鑲嵌圖，規劃調查工作和要解決的重點問題。
5)進行解譯驗證，建立准確的解譯標志，同時建立健全解譯卡片和驗證卡片，以積累詳細准確的地質資料。
6)提交的成果為:①解譯災害地質圖;②解譯卡片;③驗證卡片;④典型相片集;⑤解譯報告;⑥調查所需的其他解譯圖件。
2.解譯內容
1)劃分地貌單元，確立地貌形態、成因類型、微地貌形態及發育特徵;確定地貌與地質構造、地層岩性與工程地質條件之間的關系;確定崩塌體產出的地貌單元，分析判斷崩塌與地貌的關系。
2)解譯崩塌體產出的地層岩性特徵。
3)解譯崩塌與構造的關系。確定主要構造形跡(褶皺、斷層)的分布和規模，與崩塌形成的關系。
4)解譯地表水、地下水對崩塌形成及其堆積物穩定性的作用及影響。判定大泉、泉群、地下水溢出帶，確定窪地、漏斗、落水洞、天坑等岩溶現象的分布，圈定地表水體分布范圍，了解水系發育特徵。
5)解譯崩塌體邊界，推測其厚度和體積，判譯其形成機制和類型。根據崩塌區地貌形態、植被情況及彩紅外影像特徵等，初步分析崩塌的形成時間和穩定狀況。
6)推斷危岩體將來發生崩塌的體積、范圍、方位、位移距離，圈定成災范圍，分析派生災害，初步進行災情評估。
(二)工程地質測繪
1.基本要求
1)比例尺的確定:綜合區域工程地質測繪為1∶25000～1∶50000;崩塌災害環境地質測繪初步調查為1∶10000～1∶1000，可行性研究階段測繪為1∶2000～1∶500。
2)測繪范圍:外圍環境地質調查，以查明與崩塌體成生有關的地質環境和小區域內崩塌發育規律為准;崩塌體的測繪范圍應為其初步判斷長寬的1.5～3倍，並應包含其可能造成危害及派生災害成災的范圍。
3)使用的地形圖必須是符合精度要求的同等或大於測繪比例尺的地形圖。
4)實測地質體的最小尺寸一般為相應圖上的2mm。特別重要的，不足2mm可擴大表示，但須註明實際數據。地質點位與地質界線的誤差不應超過圖上的2mm。
5)開展測繪之前，應實測地層剖面，建立地層岩性柱狀圖，確定填圖單元。
6)測繪方法採用穿越和追索相結合。重要邊界要追索。覆蓋地段應採取人工揭露。
7)觀測點布置應目的明確、密度合理，崩塌邊界、地質構造、裂縫等要有足夠的點控制。觀測點的類型分為:岩性點、地貌點、地質構造點、裂隙統計點、水文地質點、外動力地質現象點、裂縫調查點、崩塌壁調查點、崩塌體調查點、崩塌變形點、災情調查統計點、人類工程活動調查點、采樣點、試驗點、長觀點、監測點等。
8)觀測點的測量要求:測繪比例尺小於1∶5000時，採用目測和羅盤交會法定位，高程可根據地形圖和氣壓計估算。測繪比例尺大小1∶5000時，必須用儀器測量。重要的觀測點、勘探點、監測點，不管比例尺多大，均須用儀器測量。
9)野外記錄要求:①採用專門的卡片記錄觀測點，分類系統編號，卡片編號與地點號一致;②記錄須與野外草圖相符;③描述應全面又突出重點;④進行點與點之間的路線描述和記錄。
10)採集具代表性的岩土樣、水樣進行鑒定和室內試驗。
11)測繪過程應經常校對原始資料，及時進行分析，及時編制各種分析圖表，及時進行資料整理和總結，及時發現問題和解決問題，指導下一步工作。
12)測繪工作結束，原始資料整理完畢，應組織野外驗收。在全面系統的資料整理和初步分析研究的基礎上，應提出以下原始成果:①實際材料圖;②野外地質草圖;③實測地層柱狀圖;④實測地層剖面圖;⑤觀測點記錄卡片;⑥山地工程記錄表及素描圖;⑦長觀記錄和監測記錄;⑧岩土、水樣試驗成果一覽表;⑨照片冊;⑩文字總結;瑏瑡數據化的資料。
2.測繪內容
1)岩體工程地質測繪:查明岩體的地質時代、成因類型、岩性、接觸關系等。
2)土體工程地質測繪:查明土的粒度成分、礦物成分、密實度或稠度、空隙性、土體結構、成因類型及地質年代等。
3)地貌和斜坡結構調查:①以微地貌調查為主，包括分水嶺、山脊、斜坡、谷肩、坡腳、懸崖、溝谷、河谷、河漫灘、階地、剝蝕面、岩溶微地貌、塌陷地貌和人工地貌等。調查描述各地貌單元的形態特徵(面積、長度、寬度、高程、高差、深度、坡度、形體特徵及其變化情況)、微地貌的組合特徵、過渡關系及相對時代;②重點調查崩塌體產生的地貌單元，側重於溝谷地貌和斜坡地貌的調查，查明斜坡的結構類型與坡面特徵;③分析岩溶地貌、流水地貌與崩塌的關系;④調查人工地貌(采場、水庫大壩、道路、人工邊坡等)與崩塌的關系。
4)地質構造調查:理清調查區構造輪廓、構造形跡特點，調查褶曲、斷層、節理裂隙的位置、產狀、規模、力學性質及其與崩塌的關系。
5)新構造運動和地震調研:以收集資料為主。
6)水文地質調查:調查地表水體的位置、范圍、動態與地下水的關系，地下水的補、徑、排條件，地下水露頭的位置、出流特徵、動態變化等。在此基礎上，綜合分析地表水、地下水對崩塌的作用。
7)人類活動調查:調查人類工程活動的現狀與規劃、人類活動誘發的不良地質現象或地質災害。
8)崩塌區的調查:①查明崩塌區的地質結構:包括地層岩性、地貌、地質構造、岩土體結構類型、斜坡組構類型及其對崩塌形成的控制和影響。岩土體結構要重點記錄軟弱夾層、斷層、褶曲、裂隙、裂縫、岩溶、采空區、臨空區、側邊界、底邊界;②查明崩塌區的水文地質特徵，包括地表水入滲及產流情況，崩塌體內地下水水量、水質及侵蝕性;③早期崩塌的運移和堆積;④未來崩塌成災條件下可能的運移和堆積;⑤本次崩塌災害可能派生的災害類型(如泥石流、滑坡、涌浪等)和規模、成災范圍、災情預評估。
9)環境地質體調查:調查崩塌區外的地質體的穩定性，為防治工程持力層選擇提供依據。
10)孕災因素調查:調查與崩塌形成有關的孕災因素(如降雨、地表水沖蝕、地下水活動、人工爆破、地下開采、水渠滲漏等)的強度與周期。
(三)地球物理勘探
物探技術要求按現行的專業標准執行，主要物探剖面應與工程地質剖面一致。
(四)鑽探
1.基本要求
1)要編制鑽孔設計書(包括鑽孔的目的、類型、深度、結構、鑽探工藝等)。
2)鑽孔深度應穿過崩塌體底界。進入穩定岩(土)體3m(土體)至5m(岩體)。
3)孔徑應滿足取心及測試要求。
4)要進行鑽空簡易水文地質觀測。
5)鑽孔結束後應作封孔處理，按要求保留岩心。
2.鑽孔地質編錄
這是最基本的第一手成果資料，應在現場及時地分回次進行記錄;要注意殘留岩心的分配和岩心採取率的計算;鑽孔地質編錄應使用統一的表格。
1)岩心的描述:堅硬岩層，應描述岩石名稱、顏色、成分、結構、構造、節理裂隙、風化及破碎程度、岩心長度和完整性等;卵、礫層，應描述其名稱、顏色、岩性、成分、大小、形狀、充填物含量及膠結情況;砂類土層，應描述其名稱、顏色、成分、粒度、干濕狀態、夾雜物等;粘性土，應描述其名稱、顏色、成分、結構特徵、可塑性、稠度等。
2)節理裂隙描述:確定節理裂隙類型、成因、連續性、張開程度、充填物、裂隙率;斷層描述:斷層性質、破碎帶寬度(深度)、擦痕、構造岩、岩心完整性、漏水和涌水情況等。
要重視岩溶、裂縫、滑帶及軟弱夾層的描述和地質編錄，水文地質觀測記錄和鑽進異常記錄，取樣記錄。
3.鑽探成果
鑽孔終孔後，要及時整理並提交鑽探成果，包括鑽孔設計書、鑽孔柱狀圖、岩心素描圖、岩心照片、簡易水文地質觀測記錄、取送樣單、鑽孔報告書等。
鑽孔柱狀圖的比例尺一般為1∶100至1∶200，以能清楚表示主要地質現象為准。圖的內容、樣式、標注等應符合相應的規范。
4.鑽探方法解決的主要問題
1)查明崩塌體的岩性、地質構造、岩土體結構、風化帶、岩溶、邊界條件和崩塌體的形態特徵、規模。
2)查明崩塌區的水文地質條件，採取地下水樣。
3)探測隱伏裂隙、地表裂隙的深度、發育特徵、充填情況、充水情況和連通情況。
4)採取岩土體物理力學室內試驗樣品，進行水文地質野外試驗(壓水、抽水、注水、擴散試驗等)和長期觀測，確定水文地質參數，查證崩滑帶位置和特徵。
5)進行物探綜合測井和跨孔測井，擴展探測范圍。
6)進行崩塌變形長期監測和施工期變形監測。
(五)山地工程
1.山地工程解決的問題
1)試坑:深度小於3m。用於剝除浮土，揭露基岩，了解岩石及風化情況，或用作載荷試驗及滲水試驗。
2)探槽:深度一般不超過3m。用於剝除浮土，揭示基岩，多垂直於岩層走向布設。用於追索構造線、斷層、崩滑體邊界，了解殘坡積層的厚度、岩性等。
3)淺井、豎井:淺井深度小於15m，豎井深度大於15m。用於探查風化岩體的劃分、岩土體的結構構造、軟弱夾層、裂縫和溶洞等，進行原位試驗及變形監測。
4)平斜硐:一般斷面為1.8m×2m，適用於岩層傾角較陡以及斜坡地段。用於勘查地層岩性、岩體結構構造、斷層、裂縫和溶洞等，並用於取樣、現場原位試驗及現場監測。
5)平巷、石門:沒有直接地表出口而與豎井相連接的近水平坑道，不常用。
2.山地工程的地質工作
(1)地質編錄內容
1)揭露的岩土體名稱、顏色、岩性、結構、構造、層面特徵、厚度、接觸關系、地質時代、成因類型、產狀。軟弱夾層應放大比例尺進行素描，並注意其延伸性和穩定性。
2)岩石風化特徵及風化卸荷帶的劃分，風化與裂隙、裂縫的關系。
3)斷層:產狀、規模、斷距、斷層形態與展布特徵、破碎帶的寬度、構造岩、兩盤岩性、斷層性質等。
4)裂縫、裂隙:逐條描繪裂縫及貫穿性較好的節理，記錄其性質、壁面特徵、成因、裂縫張開、閉合情況、充填情況、連通情況、相互切割關系、錯動變形情況、滲漏水情況。
5)崩滑帶及重力變形帶作為描述的重點，放大表示。要描述其厚度、岩性、物質組成、構造岩、產狀、含水情況等。
6)水文地質現象:注意滴水點、涌水點、滲水點、連通試驗出水點、臨時出水點。關注其產出位置、水量，與裂縫、裂隙、岩溶及老窿的關系，水量與降雨的關系。
7)記錄各種試驗點、物探點、長觀點、取樣點、拍照點、監測點的位置、作用、層位、岩性及有關的地質情況。
(2)地質素描圖的有關規定
1)比例尺一般為1∶20～1∶100。
2)探槽的素描繪制一壁一底的展示圖。若兩壁地質現象不同，則繪制兩壁素描圖。槽底長度可用水平投影，槽壁按實際長度和坡度繪制，也可採用壁與底平行展開法。
3)淺井、豎井的素描，展示圖一般作相鄰的兩壁，平行展開，註明壁的方位。圓井展示圖以90°等分分開，取相鄰兩壁平行展開繪制，斜井展示圖需註明其斜度。
4)平硐素描展示圖繪制洞頂和兩壁。展開格式為以洞頂為准，兩壁上掀的俯視展開法。當洞向改變時，需註明轉折前進方向，洞頂連續繪制，兩壁轉折時凸出側呈三角形撕裂叉口。洞深計算以洞頂中心線為主。洞頂坡度一般用高差曲線表示。
5)開挖過程中的編錄:及時記錄掘進中遇到的裂縫、滑帶、出水點、水量、頂底板變形等現象。一般隔5m作一個掌子面素描圖。對於圍岩失穩而必須支護的地段，應及時進行素描、拍照、錄像、采樣及埋設監測儀器。
(3)取樣及原位試驗
按有關規定和設計要求，原位試驗硐段視需要進行地質素描及試件素描。
(4)錄像
有條件應對重型山地工程進行錄像。錄像時要記錄方位及主要地質內容。
3.山地工程提交的成果
地質素描圖、重要地段施工記錄、照片集、錄像、取樣送樣單、各種點位記錄、重型山地工程勘查小結等。
(六)試驗
目的是查明崩塌地質體及其賦存環境，為穩定性評價、模型試驗、模擬試驗和防治工程設計提供必須的岩土物理力學參數和水文地質參數。
1.試驗工作布置原則
1)岩土成分鑒定和基本物理性質、水理性質測試，宜以岩性層或工程地質組、段為基本單元，每單元各取3～5組。
2)測試工作的重點應放在崩滑帶。崩滑帶的力學屬性具有不均一性，應重點測試主要軟弱面(最弱面)。要對崩滑帶進行面上的控制。參與統計的力學指標數不宜小於6個。
3)實驗工作應與其他工作緊密結合，充分利用其他手段進行取樣和試驗。如標准貫入試驗、旁壓試驗、深部采樣和水文地質試驗可充分利用鑽探;表層采樣和原位試驗可充分利用山地工程。
4)試驗工作的布置應室內、現場相結合，現場試驗耗資大且限制條件多，不宜過多投入，要根據工作階段及實際需要合理安排。
5)對於初步選定的防治工程持力層的岩、土體，可根據防治工程的類型、荷載、受力方式和可能產生的變形形式選擇測試項目。如評價持力層的抗滑穩定性、岩體抗拉穩定性、地基承載力和抗滑定性等。
2.試驗內容和方法
試驗的對象、內容和方法，取決於工作階段及其精度要求。
1)初勘階段:對崩塌—危岩體，試驗要能滿足評價其變形破壞特徵和穩定性計算。對於相關的環境岩體(周邊岩體、崩塌位移作用的地質體、防治工程持力岩土體、可能危及崩塌體的其他災害岩土體等)，試驗以能滿足其穩定性和環境地質問題的定性評價為主。這個階段以收集資料和室內試驗為主。
2)預可行階段:對崩塌—危岩體要進行分析和穩定性計算所需的測試。對相關環境岩體要進行穩定性評價等所需的簡要測試。對持力岩體要進行定性或半定量分析評價所需的有關簡要試驗。方法以現場測試為主，同時進行相應的室內試驗。
3)可行性研究階段:對崩塌體要進行較為詳細的試驗，為變形分析、穩定性計算、模型試驗和模擬試驗提供所需的參數。對相關環境岩體，進行簡要試驗，以滿足穩定性定性評價和環境地質問題定性研究的需要。對於持力岩體，進行一定的試驗，為穩定性計算和防治工程方案設計提供所需的參數。試驗方法以現場測試為主，同時進行相應的室內試驗。
3.試驗項目的選擇
應根據崩塌的失穩機制和變形破壞的力學機制分析，選擇必須的試驗項目。
1)滑移式崩塌的測試項目為:①岩土成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③弱面抗剪強度;④水文地質試驗。
2)傾倒式崩塌的測試項目為:①岩土成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部弱面抗拉強度;④岩塊間岩面摩擦強度;⑤岩體抗拉強度。
3)拉裂式崩塌的測試項目為:①岩土體成分和物理性質;②抗拉強度。
4)鼓脹式崩塌的測試項目為:①岩石成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部軟弱層無側限抗壓強度。
5)錯斷式崩塌的測試項目為:①岩石成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部岩土體抗剪強度。
4.測試方法和測試條件的選擇
要根據崩塌岩土體的特徵和賦存環境選擇適宜的測試方法和測試條件。
1)室內滲透試驗適用於砂性土、粘性土。混合土和碎石土應考慮現場試驗。
2)室內壓縮試驗適用於粉土和粘性土，其他土類應選擇現場試驗。
3)室內直剪試驗適用於粘性土和砂土類(樣品中大於2mm的礫、塊石均要撿出)。角礫狀滑帶土或級配混雜的碎屑狀滑帶土宜考慮現場試驗。
4)土樣中粒徑大於10mm的顆粒較多時，不宜做室內三軸剪切試驗。宜選擇現場實試驗。
5)砂類土、粘性土和黃土類宜採用靜力觸探。
6)淺埋防治工程選用的地基土，可採用承壓板壓縮試驗;埋深較大(5～15m)的地基土，宜採用螺旋板荷載試驗或旁壓試驗。
7)土體崩塌不能採用鑽孔壓水試驗;崩塌體內有一定水位和水量時，可進行提水試驗或適當的抽水試驗;崩塌體內無水或微含水條件下，穩定條件允許時可採用控制性鑽孔注水試驗或地表滲水試驗。
8)在岩體中進行現場試驗難度極大，應根據彈性波觀測和室內試驗作選擇。
9)風化岩體和軟岩土可作預鑽式旁壓試驗。
10)尚未形成貫通性弱面的危岩體應進行現場直剪試驗;沿一定弱面滑移的危岩體應進行現場直剪試驗。
11)水庫型岩崩-危岩體，岩體裂隙發育時，考慮水庫高水位淹沒部分危岩體，可作抽水試驗或鑽孔壓水試驗。作壓水試驗前，須論證其是否影響危岩體穩定性。
12)人工快速對開裂岩土崩塌體裂縫內注水進行充水試驗和連通試驗，是十分危險且有害的，任何情況下都不能進行。
5.試驗成果的分析應用
承擔試驗工作的單位應提交對崩塌地質體的綜合測試報告，內容包括:①測試對象、試驗方案、試驗項目的確定及依據;②試驗要求及有關規范;③試驗技術及試驗過程(試驗概述、試件制備、試件數量及特徵、試驗儀器、試驗程序、成果整理);④試驗成果及綜合分析;⑤試驗成果建議值。
試驗成果只能作為穩定性計算和防治工程設計的參考。計算參數及設計參數取值應在反演分析及其他分析的基礎上，結合試驗成果、模型試驗、模擬試驗和專家經驗等予以綜合確定。
(七)動態監測
1.動態監測的目的和任務
1)動態監測的目的:①評價地質災害的活動性及穩定性;②通過監測崩滑變形塊體變形的分布、規模、位移方式、方向和速率等，為分析崩塌體的變形特徵、變形機制，進行穩定性評價服務，同時為防治工程設計提供重要依據;③為勘查施工安全提供預警預報，對重型山地工程施工對崩塌體的擾動及時反饋，控制勘查施工部位和施工強度，為防治工程設計提供參考;④為今後建站進行長期監測奠定良好的基礎。
2)動態監測的任務:①查明崩塌體正在變形破壞的主要塊體、主要部位、主要破壞方式、主要變形方向和變形速率;②進一步認識崩滑體的形體特徵，分析其變形規律、發展趨勢、形成機制，分析評價崩塌體的穩定性和論證防治工程設計;③監測崩塌相關成災因素(如降雨、地表水、地下水和人類活動等)及其強度，分析評價它們對崩塌體穩定性的影響。
2.動態監測的內容與方法
(1)絕對位移監測
1)監測內容:崩塌體測點的三維坐標監測，得出測點的三維變形位移量、位移方法與位移速率。
2)監測方法:大地測量法、GPS測量法、近景攝影測量法、激光全息攝影法和激光散斑法。
(2)相對位移監測
1)監測內容:相對位移監測是設點量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升和錯動等)的一種常用變形監測方法。主要用於裂縫、崩滑帶和采空區頂底板等部位的監測，是崩塌監測的主要內容。
2)監測方法:簡易監測法(作標記或埋樁，用鋼尺等定期直接測量)、機測法(採用機械式儀表對裂縫、滑帶和頂底板進行位移或沉降監測)、電測法(常用電感調頻式位移計監測)。
(3)傾斜監測
地面傾斜監測:監測內容為崩滑體地面傾斜方向和傾角變化。監測儀器有盤式傾斜儀、桿式傾斜儀和T字形傾斜儀。
深部傾斜監測:利用鑽孔傾斜儀測量崩滑體內鑽孔傾斜變形反求各孔段水平位移。
(4)聲發射監測
1)監測內容:檢測岩體破裂時產生的聲發射信號，用以判斷岩體變形及穩定狀況，並進行預測預報。
2)監測方法:採用進口或國產的聲發射儀、地音儀等進行監測。
(5)地應力觀測
1)觀測內容:測量崩滑體內地應力的變化情況，分辨拉力區、壓力區及壓力變化，用以推斷岩體變形。
2)監測方法:常用WL-60型應力計，YJ-73型三向壓磁應力計等儀器監測。
(6)地下水監測
1)監測內容:對測區內的地下水露頭進行系統的水位、水量、水溫和水質等項目的長期監測。掌握區內地下水變化規律，分析地下水與地表水及大氣降水的關系，進行地下水的動態特徵與崩塌體變形的相關分析，為穩定性評價和防治工程設計提供水文地質資料。
2)監測方法:利用監測盅、水位自動記錄儀、孔隙水壓計、鑽孔滲壓計、測流儀、水溫計、測流堰和取樣等，監測泉、井、坑、鑽孔、平斜硐與豎井等地下水露頭。
3)適用范圍:當崩塌變形破壞與地下水具有相關性，在雨季或地表水位抬升時崩塌體內具有地下水，應予以監測。
(7)地表水監測
1)監測內容:監測與崩塌相關的溝、溪、河的水位、流速、流量，分析其與地下水的聯系、與降雨量的聯系。
2)監測方法:利用水位標尺、水位自動記錄儀、測流堰等進行監測。
(8)常規氣象監測
1)監測內容及儀器:利用常規氣象監測儀器(溫度計、雨量計、蒸發儀等)進行以降雨量為主的氣象監測。
2)適用范圍:一般情況下均要進行氣象監測，進行地下水監測的崩塌體則必須進行。
(9)地震監測
1)監測內容:地震力是作用於崩塌體上的特殊荷載之一，對崩塌體的穩定性起著重要作用，應採用地震儀等儀器監測區內及外圍發生的地震的強度、發震時間、震中位置和震源深度，分析區內的地震烈度，評價地震作用對崩塌體穩定性的影響。
2)適用范圍:適用於所有的崩塌調查評價。根據我國地震監測的現狀，不宜自行設站監測，應以收集地震資料為主。
(10)人類活動監測
應針對調查區內對崩塌有影響的項目，監測其范圍、強度、速度等與崩塌變形的關系。