地质灾害崩塌、滑坡、地面塌陷监测.docx

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①确定位移监测:是根本常规监测方法,用监测点的三维坐标,得出测点三维变形位移量、位移方位与位移速率。倒塌、滑坡的监测点分为地表和地下监测。
②相对位移监测:是了解灾难体变形部位点与点之间相对位移变化
〔张开、闭合、下沉、抬升、错动等〕的一种常用的监测方法。主要用于裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测。
③倾斜监测:是对地面及地下〔钻孔〕倾斜监测。监测地面或建筑物的倾斜方向和倾角变化及崩滑体内〔钻孔〕倾斜变形。
④声放射监测:检测岩体裂开时产生的声放射信号。承受声放射仪检测岩音频度[单位时间内的声射大事次数〔次/分〕]、大大事[单位时间内振幅较大的声放射大事次数〔次/分〕]、岩音能率[单位时间内声放射释放能量的相对累计值〔能量单位/分〕],用以推断岩体变样子况及稳定状况,并进展推测预报。
⑤应力监测:在地表或地下〔钻孔、平斜硐内〕埋设地应力计,测量灾难体内地应力的变化状况,区分拉力区、压力区及压力变化,用以推断岩体变形。
⑥地下水监测:对测区内的地下水露头〔人工的和自然的〕进展系统的水位、水量、水温、水质等工程的长期监测〔有条件可以设置孔隙水压监测〕。用以把握区内地下水变化规律,分析地下水与地表水及
大气降雨的关系,把握地下水的动态特征,进展其与崩滑体变形的相关分析。当倒塌、滑坡变形破坏与地下水具有相关性时,特别是在雨季或地表水位抬升时,假设崩滑体内有地下水时,应予以监测。
⑦地表水监测:监测崩滑体四周沟谷、溪、河的水位、流速、流量,分析其与地下水的联系和与降雨量的联系、分析地表水冲蚀与崩滑体变形的联系。
⑧气象监测:利用常规气象监测仪器如温度计、雨量计、蒸发仪等进展以降雨量为主的气象监测。由于降雨是影响倒塌、滑坡、泥石流的主要环境因素,故应进展降雨量监测,并收集气温、河流水位的数据。
〔2〕泥石流监测
泥石流监测内容,分为形成条件〔固体物质来源、气象、水文条件等〕监测、运动特征〔流淌动态要素和输移冲淤等〕监测、流体特征〔物质组成及其物理化学性质等〕监测。
泥石流固体物质来源是泥石流形成的根底,应在争论其地质环境和固体物质、性质、类型、规模的根底上,进展稳定状态监测;气象、水文条件监测主要为监测降雨量和降雨历时等,当上游有水库、渠道时,应评估其渗漏危急性;泥石流淌态要素监测包括爆发时间、历时、过程、类型流态和流速、泥位、流面宽度、爬高、阵流次数、沟床纵横坡度变化、输移冲淤变化和积存状况等,并取样分析,测定输砂率、输砂量或泥石流流量、总径流量、固体总径流量。
2、监测技术方法
监测技术方法应依据监测的需要进展选择,同时考虑经济、技术的可行性及各种监测方法的特点、应用范围和使用条件,结合当前国内外监测技术和方法的进展水平,同时兼顾测量的精度要求和监测工作效率。对于危害程度重大的崩滑体,为确保监测成果质量,应投入高、精、尖的监测方法〔如全自动遥测等〕和多种监测方法,以相互验证,补充、分析和评价。主要方法是:
①大地测量法
该方法主要有:两方向〔或三方向〕前方交会法、双边距离交会法〔以上监测二维水平位移〔X,Y〕〕、视准线法、小角法、测距法〔以上方法用于监测单方向水平位移〕、几何水准测量法、周密三角高程测量法[观测垂直方向〔Z向〕位移]。一般常用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器。常用的有:WLLDT3经纬仪〔测角中误差±1秒〕、N3水准仪〔〕、MekometerME3000光电测距仪[精度±
〔+1ppm〕,测程3km]、NE5000 光电测距仪[精度±
〔+〕,测程5km]、全站仪[测角精度2秒,测距精度±
〔2mm+2ppm〕]等。
大地测量法有以下特点:a、量程不受限制,能大范围全面掌握崩滑体,构成监测网;b、技术成熟、精度高,成果资料牢靠;c、受地形通视条件限制和气象条件〔风、雨、雪、雾等〕影响,外业工作量大、周期长。
大地测量法适用于全部崩滑体不同阶段的监测,是一切监测工作的基
础,工作一开头,应马上设站建标投入监测。其成果可直接用于变形分析、稳定性评价和崩滑预报。
②GPS〔全球定位系统〕测量法
GPS是利用美国卫星发送的导航定位信号进展空间交会测量,确定待测点的三维坐标的一种测量方法。近年来,我国开发和应用GPS定位技术的进展速度很快,在长江三峡工程坝区已建立了GPS监测网,并将GPS技术应用于滩链子崖倒塌、滑坡的变形监测和铜川市川口滑坡治理效果的监测。实践证明,GPS定位精度可达毫米级,完全可用于倒塌、滑坡的位移监测。
将GPS应用于倒塌、滑坡监测有以下优点:a、观测点之间无需通视,选点便利;b、不受天气条件限制,可以进展全天候的观测;c、观测点的三维坐标可以同时测定;d、一代GPS接收机具有体积小,耗电少,操作简便的特点。
③近景摄影测量法
把近景摄影仪安置在两个不同位置的固定测点上,同时对倒塌体的观测点摄影构成立体像片,利用立体坐标仪量测像片上各测点的三维坐标进展测量。
其特点及适用范围有:a、周期性重复摄影,外业工作简便,可同时测定很多测点的空间坐标;b、获得的像片是崩滑体变形的实况记录,并可以随时进展比较分析;c、近景〔100米以内〕摄影法确定精度不及传统测量法;d、设站受地形条件限制,内业工作量大;d、适合
于对临空陡崖进展监测。
④合成孔径雷达干预InSAR测量技术
合成孔径雷达干预InSAR〔InterferometrySyntheticApertureRadar〕测量技术是利用通过相邻航线上观测的同一地区的两幅〔具肯定基线
——几米到几百米〕SAR影像的相位差来猎取地面数据,其主要特
点是利用雷达数据中的相位信息。
合成孔径雷达干预测量优点较多:具有全天候工作力量,放射的微波对地物有肯定的穿透力量,能供给光学遥感所不能供给的信息,且是主动式工作方式。对于欧洲雷达卫星 ERS-1/2和加拿大雷达卫星RADRSAT-1,承受干预技术来产生DEM,监测地面位移变化,精度可以到达毫米量级。因此,该技术手段特别适于解决大面积的滑坡、倒塌、泥石流以及地裂缝、地面沉陷、塌陷等地质灾难的监测预报,是一项快速、经济的空间探测高技术。对于桃源县地面塌陷地质灾难监测预警示范区就可承受此种监测方法,将各个地面塌陷点全部纳入监测之中。
⑤遥测台网监测技术
随着电子技术及计算机技术的进展,各种先进的自动遥控监测系统相继问世,为倒塌、滑坡的实时、自动、连续监测制造了有利条件。中国地震局地壳应力争论所自行研制的型地质灾难无线遥测台网是在已有技术根底上,承受先进适用的传感器技术,与计算机信息处理技术和通讯技术整合形成的一代RDA型地质灾难遥测系统。通过
全面的设计,形成从点到面、从地上到地下、信号频段从低频到高频的地质灾难立体监测预警网络。该地质灾难无线遥测系统主要由监测子站群、监测预警数据中心、救灾防灾指挥中心和GPRS数据通讯公网等四局部组成,具有以下特点:
a、监测参量多,精度高。系统集成了包括滑坡地表位移、沉降,倾斜变形测量仪,裂缝测量仪,崩滑体微裂开声放射信号记录仪,钻井式深部地层滑移变形测斜仪、以及地下水孔隙压测量仪和钢筋计、锚索〔杆〕计在内的八种滑坡监测仪器。这些测量仪器均具有较高的测量精度和较大的动态范围。
b、自动遥测,无需值守。这些仪器均内置微处理器和无线数据传输模块,动态范围大,全自动监测,无线传输,可用沟通电源或太阳能电池供电。
c、无障碍设计。所研制的仪器在测量、数据传输等方面均符合无障碍设计要求,因而有安装便利,环境适应性好等优点。
d、依托先进的通讯技术。综合运用了超短波无线数据传输和最进展的GSM/GPRS通讯技术,使本遥测台网既适应中低山区的地形条件,便于安装和维护,又具有高容量,掩盖范围广,以及本钱较低等特点。
滑坡遥测台网一般含数个遥测台网子站和一个区、县级监测预警数据中心。遥测台网子站可连接多种选定的传感器以测量崩滑体的地表和深部变形、位移以及滑坡工程治理构筑物内部的应力等。监测预警数
据中心与监测子站经由先进的GSM/GPRS通讯单元进展通信联网及集合数据。遥测台网子站可接收中心发出的指令以设置工作参数,如可以选择5分钟、1小时、24小时等时间间隔自动进展测量,然后将数据发送到台网数据中心,并存入数据库。
遥测系统可接入地区监测预警中心微机局域网,支持运行基于GIS的减灾决策支持系统。在市、县级地质灾难监测指挥中心的计算机屏幕上可以准实时地亲热监视滑坡加速变形趋势,支持对库岸和滑坡破坏大事进展短期及临滑预报,也可以对发生的地质灾难大事进展现场监测和救助指挥。
列为群测群防监测的滑坡、倒塌、泥石流、地面塌陷等地质灾难点,宜用地表变形监测中的简易监测法和宏观变形地质监测法监测。
⑥泥石流监测方法
暴雨型泥石流应设立以监测降雨为主的气象站,监测气温、风向、风速、降雨量〔时段降水量和连续变化降水量〕等,有条件时,利用遥测雨量监测系统、测雨雷达超短时监测系统、气象卫星短时监测系统等自动化监测仪器,进展降雨量的监测。
专业监测点的实施年度为2023年,这是指专业监测措施的启动年度,随后各专业监测点应不断完善其监测措施,提高其监测水平,以确保监测精度。同时各级财政应拿出足够的资金,用于专业监测的设备添置、站点建设、人员工资等。
地质灾难防治学问之一——滑坡
今年我区地质灾难严峻的缘由主要有以下几个方面:一是今年初消灭了有史以来少有的雨雪冰冻灾难性天气,天气冷,雨期长,破坏性大;二是近期我区受冷空气影响,局部地区普降暴雨,诱发山体滑坡等地质灾难;三是地质灾难隐患点广泛分布在山区,综合防治难度很大;四是人类活动对地质环境的干扰和破坏,如农村居民切坡建房等。为做好地质灾难防治工作,确保人民生命财产安全,现将滑坡地质灾难防治的有关学问登载如下:
一、什么叫滑坡?
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,在重力的作用下,沿着肯定的脆弱面或脆弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
二、滑坡具有哪些特征和识别标志:
1、地物地貌标志:滑坡在斜坡上常造成环谷〔圈椅、马蹄状地形〕地貌,或使斜坡消灭特别台坎及斜坡坡脚侵占河床〔如河床凹岸反而略微突出或有残留的大孤石〕等现象。
2、岩、土体构造标志:滑坡范围内的岩、土体常有扰动松脱现象。
3、水文地质标志:斜坡含水层的原有状况常被破坏,使滑坡体成为简单的单独含水体。在滑动带前缘常有成排的泉水溢出。
4、滑坡边界及滑坡床标志:滑坡后缘断壁上有顺擦痕,前缘土体常被挤出或呈舌状凸起;滑坡两则常以沟谷或裂面为界;滑坡床常具
有塑性变形带,其内多由粘性物质或粘粒夹磨光角砾组成。三、哪些因素会诱发滑坡?
〔1〕地震;〔2〕降雨和融雪;〔3〕地表水的冲刷、浸泡;〔4〕河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;〔5〕开挖坡脚;〔6〕蓄水排水;
〔7〕堆填加载;〔8〕劈山放炮,乱砍乱伐。滑坡发生有什么规律?
以下地带是滑坡的易发和多发地区:〔1〕江、河、湖〔水库〕、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、大路、工程建筑物的边坡等。〔2〕地质构造带之中,如断裂带、地震带等。〔3〕易滑〔坡〕岩、土分布区。〔4〕暴雨多发区及特别的强降雨区。
四、滑坡发生前有什么前兆?
〔1〕大滑动前,在滑坡前缘坡脚处,有堵塞多年的泉水复活现象,或消灭泉水〔水井〕突然枯槁、井〔钻孔〕水位突变等类似的特别现象。〔2〕在滑坡体中,前部消灭横向及纵向放射状裂。〔3〕大滑动之前,在滑坡体前缘坡脚处,土体消灭上隆〔凸起〕现象。〔4〕临滑前,有岩石开裂或被剪切挤压的音响。〔5〕滑坡体四周岩体〔土体〕消灭小型倒塌和松驰现象。〔6〕假设在滑坡体上有长观位移量,那么大滑动之前无论是水平移量还是垂直移量,均会消灭加速变化的趋势,这是明显的临滑现象。〔7〕滑坡后缘的裂缝急剧扩张,并从裂缝中冒出热气〔或冷气〕。〔8〕动物惊慌特别,植物变态。如猪、狗、牛惊慌担忧,不入睡,老鼠乱窜不进洞。树木枯萎或歪斜等。
五、滑坡监测方法有哪些
设桩观测地表裂缝:在斜坡为形主裂缝两侧布置假设干对观测桩,间距10~20米,定期用钢尺测量每桩间的距离、高程〔或倾角〕
〔图2-3a〕。
设标尺观测地表裂缝:与设桩观测相像,在主裂缝两侧布置假设干对固定标尺,定期观测记录水平与垂直标尺上的数据〔图2-3c〕。
贴水泥砂浆片观测建筑物裂缝:在已产生裂缝的构筑物〔如房屋墙壁、挡土墙、水渠、涵闸等〕裂缝上,贴上水泥砂浆片,定期观测水泥砂浆片裂开状况,并测量相对位移〔图3-3b〕。
剪出带刻槽观测:在滑坡体前缘剪出带内垂直滑动方向刻槽,深度以穿过滑坡体为宜,~,定期观测刻槽宽度和沟坡变化,并进展测量和记录。
斜坡深部变形简易观测:在斜坡变形体的纵横思面上打数个钻孔,孔径5~7厘米、深度大于估量滑动面3~5米,孔内插入直径5厘米硬质塑料管,~1米,管外与孔壁间用粗砂填实,用测绳一端系球形重锤放入孔底,另一端固定在孔口,定期提升重锤,推断塑料管是否倾斜,记录重锤提升困难或卡住的位置,即可能滑动面位置。
2、观测时间:一般状况下,设立观测点的最初1个月内5天观测一天,目的是确定斜坡开垦属缓慢变形阶段还蛔速变形阶段。假设处前者,观测间隔时间可加长到半月或1个月一次;假设属加速变形阶段,观测间隔时间应缩短到3天或1天一次。
六、如何预防滑坡?