1、概述
近年來,我國地質災害發生頻繁。根據中國相關地質災害調查數據,2006年發生地質災害102804起,其中滑坡占87%;2007發生25364,其中滑坡占61%;2008年以后的幾年,由于氣候異常等原因,滑坡災害更是每年都有增無減。其每年造成的經濟損失高達數十億元,造成的人員傷亡高達數百人。 因此,做好地質災害監測和預警,特別是滑坡體的監測和預警,對于有效減少直接經濟損失和人員傷亡顯得尤為重要。
為實現無人值守的邊坡監測自動化,我公司推出了應用于邊(滑)坡或大壩等的基于系統集成技術的邊坡自動化監測系統。該系統是一種綜合性的自動化遠程監測系統,可對邊坡巖土體內部沉降、傾斜、錯動、土壤濕度、孔隙水壓力變化等進行連續監測,及時捕捉邊坡性狀變化的特征信息,通過有線或無線方式將監測數據及時發送到監測中心。結合地表監測的雨量、位移等信息,由專用的計算機數據分析軟件處理,對邊(滑)坡的整體穩定性做出判斷,快速做出諸如山體邊坡崩塌、滑坡等災害發生的預警預報,更加準確、有效地監測災情發生,且可為保證地質安全和整治工程設計提供信息參考。
2、監測內容
圖1 邊坡在線監測項目示意圖
1)表面位移監測
監測目的:掌握邊坡整體表面位置的變化及其變化速率(包括平面位移和垂直沉降),確定邊坡整體位移變形的情況,是確定邊坡穩定性重要指標之一。
監測手段:GPS、邊坡地滑儀、水準儀、靜力水準儀、全站儀、經緯儀、引張線
2)深部位移
監測目的:掌握邊坡內部的位移變化及其變化速率,結合表面綜合位移信息可確定尾礦壩壩體整體位移變形情況。為于邊坡穩定性評價提供重要的數據參考。
監測手段:多點位移計、固定測斜儀、鋼絲水位位移計、引張線、激光準直儀等。
3)滲流量、含水量監測
監測目的:掌握邊坡內部地下水的分布情況。;
監測手段:滲壓計、土壤含水量、水位計等
4)降雨量監測
監測目的:掌握邊坡區域環境參數情況。有較大降雨時進行報警
監測手段:翻斗式雨量計、數字雨量計、遙測雨量計等
5)裂縫監測
監測目的:掌握邊坡區域相關裂縫的變化情況;
監測手段:裂縫計
6)支護結構監測
監測目的:掌握支護結構所受應力應變的情況,推斷邊坡穩定情況
監測手段:應變計、土壓力計、鋼筋計、錨索計、錨桿計等
綜合以上內容,邊坡在線監測項目及采用設備匯總如下表:
表1 邊坡在線監測指標及設備
3、系統構成
邊坡在線監測系統主要有以下幾部分組成:
1) 數據感知部分(各監測指標各類型傳感器);
2) 數據采集部分(采集單元);
3) 數據傳輸部分(有線、無線);
4)控制分析部分(監控中心軟件、顯示)。系統拓撲結構示意圖見圖2.
圖3 邊坡在線監測拓撲圖
4、監測系統主要設備安置圖