突发型黄土滑坡监测预警理论方法研究——以甘肃黑方台为例

灌溉诱发的黄土滑坡大多数具有明显的突发性特征;斜坡破坏过程变形量小,历时短,具有较大的危险性。由于此类黄土滑坡加速变形阶段经历时间较短,GNSS系统和裂缝计等传统监测手段难以获取加速变形阶段系统完整的监测数据,更难以提前预警。针对这一难题,自主研发了自适应智能变频裂缝仪,它能够根据滑坡变形快慢自动调整采样频率。基于获取的黑方台多个突发型黄土滑坡的全过程变形-时间曲线,对这些变形曲线特征和规律进行分析研究,建立了针对性的黄土滑坡综合预警模型。将变形速率阈值和改进切线角作为滑坡预警的重要指标,建立了4级预警判据,通过自主研发的"地质灾害实时监测预警系统"实现滑坡的实时自动预警,并将预警信息与当地的群防群测信息平台对接,为防灾应急避让提供直接依据。2017年以来已先后6次对黑方台黄土滑坡实施成功预警,避免了重大人员伤亡,取得显著的防灾减灾效果。     

基于离散元的含软弱夹层岩质边坡滑移机理分析

以苏州清明山滑坡为例,采用颗粒流软件PFC2D建立了滑坡体的二维数值模型,通过监测坡体表面不同部位的位移和应力变化情况,对边坡滑动的演化过程和破坏机理进行了详细的分析。数值试验结果显示该顺层边坡的失稳是一个渐进的过程,首先沿靠近坡面的一组软弱结构面发生滑动,下方滑床岩体在上覆滑体的挤压和摩擦作用下发生破碎,使滑动不断向深处发展。在前期形成的临空面和软弱结构面的共同影响下,滑坡后缘岩体产生一组近乎垂直的拉裂面,该竖向破裂面的存在有利于雨水入渗,进一步降低软弱夹层的抗剪强度参数,从而使边坡由小范围的崩塌破坏转为大范围的滑动破坏,属滑移-压致拉裂型滑坡。清明山滑坡滑移机理的研究对后续地质灾害治理有重要意义。     

基于普适型仪器的滑坡监测预警初探——以甘肃兰州岷县三处滑坡为例

在甘肃省滑坡灾害较为严重的兰州市和岷县,选择了三处滑坡,建设了基于普适型仪器的专群结合监测预警系统。按照《地质灾害专群结合监测预警技术指南（试行）》的要求,选用裂缝计、GNSS、土体含水量仪、雨量计、声光报警器等,对地质灾害体变形破坏、相关因素、宏观前兆等指标开展专业化立体综合监测。监测设备采用蓄电池加太阳能的方案来供电,保证24小时不间断工作;通讯系统采用现场LoRa组网配合2/3/4 G移动通信的方案,能够保证数据传输的效率,同时降低通信成本;监测数据同时发送到国家和省级地质灾害监测数据平台,能够高效支撑地灾预警工作;监测平台能够对实时采集的监测数据自动进行分析,支持用多种预警模型进行判别;监测数据发生变化触发预设条件时,能够自动发送预警信息。通过近四个月的系统试运行,捕捉到了滑坡mm级的蠕变变形,数据可靠,能够满足监测预警的需求。通过三处滑坡监测预警工程的实施,一方面对滑坡变形和环境因素实现了实时监控,同时也为类似问题提供了一个可供参考的解决方案。     

具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器研制

探索研发为滑坡地质灾害预警监测所需用的一种具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器,采用具有测量扭转方位、深部位移的传感器和数据采集,对滑坡体滑动全过程进行跟踪监测,研究滑坡体在突发性滑动前后扭转方位、深部位移的变化过程和规律。研究自动监测和无线上网技术,实现对滑坡体滑动扭转方位、深部位移变化情况的全程实时监测,解决以往不能对滑坡体滑动扭转方位、深部位移全程实时监测的问题,推动滑坡地质灾害监测技术进步。     

青海省地质灾害监测预警信息化平台建设与实现

在全球变化的影响下地质灾害发生的频率明显上升,建设青海省地质灾害监测预警信息化平台对于保证地区生命财产安全十分重要。本文从青海省地质灾害监测预警信息化平台的设备布设、系统建设、平台功能、运行现状阐述其建设与实现过程。目前青海省地质灾害监测预警信息化平台已经可以达到地质灾害不同来源,不同批次的灾害点信息统一管理动态更新,做到数据集成化、成果可视化、信息综合化、系统一体化。青海省地质灾害监测预警信息化平台包括地质灾害调查评价系统、地质灾害监测预警系统、地质灾害气象预警系统等10个模块。现阶段所有的普适性监测数据可以同步发送到国家级地质灾害监测数据平台,能够高效支撑地灾预警工作。监测预警信息化平台能够对实时采集的监测数据自动进行分析,支持多种预警模型进行判别;当监测数据发生变化触及预设判别模型时,能够自动发送地灾预警信息。通过系统试运行,已经有了成果监测预警的案例,数据可靠能够满足监测预警的需求。     

钻孔倾斜仪监测在塘角村1^#滑坡预警监测中的作用

塘角村1^#滑坡是三峡库区地质灾害防治监测预警工程Ⅲ期专业监测点。监测方法为滑体深部位移监测、地表位移监测,同时开展地表宏观变形调查。2007年4月滑坡开始出现变形;其中滑体深部位移由钻孔倾斜仪监测,最早发现滑体变形,随后地表位移GPS监测滑体出现变形,同时滑体地表出现裂缝,滑体局部产生溜滑现象;文章通过滑体深部位移实测监测数据纵向分析,结合与其它监测方法（GPS）监测数据进行横向对比分析印证,判断钻孔倾斜仪监测数据的有效性、准确性;阐述钻孔倾斜仪监测在塘角村1号滑坡预警监测中的重要作用。     

基于新一代信息技术的地质灾害监测预警系统建设

地质灾害监测预警是提升主动应对地质灾害能力的重要手段,特别是对于我国西部地区,地质灾害正随着工程建设和资源开发而日益加剧.但受经济发展等因素制约,能实施工程治理的只是少数,更多的是需要利用合理的监测技术进行科学预防.本文从构建地质灾害实时监测预警系统的主要关键技术入手,通过总结新一代信息技术的主要特征,分别提出了基于物联网、新一代移动通信、云计算等技术解决监测数据采集、远程无线传输、结构优化与集成,以及关键信息快速挖掘的思路和方法.在此基础上,研发了基于新一代信息技术的地质灾害实时监测预警系统,并选取了贵州省开阳县龙井湾滑坡进行应用,结果表明该技术方法可行,系统具备一定的可靠性,能为减灾防灾决策提供一定的技术支撑.     

危岩滑坡简易监测预警研究——以重庆市及邻近地区为例

目前我国群测群防监测手段已广泛应用到地质灾害预警研究领域,采集的众多原始数据和简单清晰的动态曲线资料,为地质灾害的评价、预测、预警提供了极大的空间分析基础.针对群测群防专业基础薄弱特点,本文主要从简易监测方法入手,利用各种监测手段采集的监测数据,分析已成功预警的危岩滑坡预报曲线及其变化规律,进而寻求变形破坏临界信号,初步给出了由位移-时间曲线形态的变化作为预报尺度的简易确定方法及稳定性判断准则,以最大限度的保障社会安定.     

基于三维GIS的滑坡灾害监测预警系统及应用

为了减少或消除地质灾害的影响,基于地质勘察与监测资料,利用先进的计算机技术和三维可视化技术建立地质灾害监测预警系统显得十分的必要。在研究利用TIN方法建立地质体模型的基础上,将自动获取的监测数据通过北斗卫星的传输和三维地质体模型有机结合,进一步利用基于时间序列的方法,对监测数据进行预测分析,形成了一套完整的三维滑坡灾害预警系统,并提供剖面分析等实用GIS分析工具,从而提高滑坡灾害预警的快速性和直观性。基于四川雅安滑坡的工程实例,验证了系统的有效性。     

西安骊山滑坡自动化监测系统建设

骊山滑坡位于西安市临潼区骊山北坡,目前骊山北坡局部发生变形,滑坡正在发育.鉴于骊山滑坡所处位置的重要性,结合工作实际,为了提高骊山滑坡监测精度和监测时效,实现人防与技防相结合、实现实时变形监测与监控,在主要变形区域:I、Ⅱ、Ⅲ区坡体上建立一套滑坡自动化监测及视频监控系统,进行24小时不间断监测.通过该系统提供的有效数据,结合人工监测数据进行综合分析,可及时发现坡体变形隐患,并发出地质灾害预警信息,为政府决策提供可靠依据.监测内容包括:降雨量、孔隙水压力、土壤含水率、地表位移及深部位移、视频监控.     

川东北地区某顺层滑坡的破坏机制研究

通过对该挖方滑坡的地质条件、岩土体结构、软弱结构面特征、变形特征及监测数据的分析,并采用FLAC3D进行数值模拟,探讨川东北红层地区软弱夹层岩体边坡的破坏机制,为类似条件边坡的开挖、监测、预警和支护提供参考。     

三峡库区奉节火石滩滑坡的监测预警工程技术

三峡库区滑坡规模大、数量多，靠工程治理耗资巨大，因此监测预警工程便成为滑坡等地质灾害一种经济有效的防灾措施。以三峡库区重庆市奉节县火石滩滑坡监测预警工程为例，介绍了滑坡监测预警工程的设计与施工技术。论述了利用监测数据对滑坡稳定性评价的方法。     

天津市突发性地质灾害气象预警系统的设计与应用

根据天津市地质灾害特点及与气象条件的关系,从气象因素和地质灾害隐患入手,深化研究地质环境和降水因素与地质灾害发生的关系,综合利用数学算法和GIS技术,建立了天津市地质灾害气象预警模型和预警系统。此外,重点介绍了五名山东滑坡自动化远程监测系统示范工程,运行结果显示,监测系统的实施保证了监测数据的连续性,可以较好的反应滑坡的变形特征及变形趋势。实践证明,应用基于GIS的地质灾害预警系统已在我市近几年的地质灾害气象预警预报中不断完善,预警精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用。     

基于表面位移的公路滑坡监测预警研究

公路滑坡是常见的地质灾害,但对运营期公路边坡进行长期监测并成功预警的实例却很少。主要原因是公路边坡点多、线长、规模小、缺乏详细的地质勘探资料、监测费用高、预警难度大。利用拉索触发式位移计对滑坡表面位移进行监测,精度可达1 mm,通过电信的GPRS公网实时传送到远程监控中心,全程自动化,且费用低。同时,利用有限元商用软件 PLAXIS的强度折减模块和塑性分析模块对不同参数组合进行计算,在缺乏滑坡岩土体强度参数、渗透系数、土-水特征曲线等资料的情况下,建立滑坡安全系数与表面监测位移的关系, 从而通过表面位移量的变化进行阶段式预警,并制定相应的预防措施。提出的方法已在湘西某高速公路滑坡获得应用。     

有限元法分析降雨条件下斜坡稳定性——以邻水县马鞍坪滑坡为例

通过对华蓥市马鞍坪滑坡现有变形监测情况表明,斜坡变形位移与降雨的关系十分密切,马鞍坪滑坡的后部强变形区,斜坡位移与50mm以上持续降雨几乎呈对应关系。研究人员采用工程地质条件分析与有限元分析法相结合,对马鞍坪滑坡进行了滑坡体在降雨条件下饱和一非饱和渗流分析与坡体稳定性分析。分析结果表明,降雨量是华蓥山地区斜坡失稳下滑的主要引发因素,不同雨量决定斜坡演化成滑坡的不同阶段,其影响作用也不近相同。计算结果表明,当日降雨量达到150mm左右且累积降雨量超过300mm的情况下,斜坡土体将出现变形,出现滑坡可能性大。该分析结果为今后华蓥山地区地质灾害监测预警示范中的地质灾害单体预警预报,提供了可靠预警参数。     

四川康定捧塔乡金平电站滑坡成因分析

2010年6月14日23：30左右,四川省甘孜州康定捧塔乡金平电站施工现场在无征兆情况下突发了山体滑坡,致使临时施工营地工棚被掩埋,共造成23人死亡,7人受伤。通过对滑坡形成的地质条件分析,认为滑坡形成的山体斜坡的地形坡度42°～45°是控制滑坡形成的临空条件;滑坡松散体是滑坡形成的物质基础,致使滑坡滑动的诱发因素是连续强降雨。建议在地质灾害频发区实行资格准入和监测预警制度,避免滑坡、泥石流等地质灾害发生时致人群死群伤事件的发生。     

滑坡对降雨的动态响应及其监测预警研究

以福建德化县彭坑滑坡为例,基于非饱和土力学理论,结合滑坡实际监测数据,利用有限元法对坡体在雨水入渗条件下的渗流、变形特性和稳定性进行计算和分析,研究滑坡对降雨的动态响应和不同工况下安全系数和位移的关系。结果表明:滑体结构松散,易于雨水入渗,改变基质吸力空间分布,弱化岩土体参数; 持续降雨会使地下水位上升,坡脚发生变形,牵引坡体后缘产生拉裂,直至在降雨期间产生以非饱和区域为主的滑坡。强降雨初期,边坡安全系数下降较快,易发生滑坡; 雨停后安全系数会因雨水持续下渗而进一步降低,应注意雨后滑坡的产生; 同样水分在不同坡体部位对稳定性影响不同,安全系数有消有涨,存在时空效应。最后为反映地下水位线和降雨条件变化对边坡产生危害的程度,提出危险系数概念,建立危险系数与增量位移的关系,实现边坡测点位移变化的阶段式预警。研究结果和方法可为类似工程的治理和监测预警提供有意义的参考。     

基于虚拟参考站技术的滑坡高精度位移监测系统设计与实践

采用北斗卫星定位技术对滑坡地表位移进行实时监测是构建"人防+技防"地质灾害监测预警体系的有效技术手段。本文梳理了目前北斗位移监测系统的应用现状,分析了"一点一基站"模式在规模化应用中存在的问题,提出了基于虚拟参考站（Virtual Reference Station,VRS）技术的滑坡高精度位移监测系统设计方案,并结合黄土地区滑坡监测预警工作实际需求在陕西省榆林市佳县开展了示范应用,总结出"虚拟基站+自适应解算"的技术路线,为北斗卫星定位技术在地质灾害监测预警中规模化应用提供了实践经验。     

基于深部监测的滑坡动态特征分析

滑坡监测的目的是获取滑坡变形特征和演变过程。对于一些重要场地,判断其是否存在潜在滑坡时,深部位移监测是最直接和最有成效一种手段。通过在某厂房后坡两个监测断面设置5个深部位移监测孔,根据监测结果对滑坡体的范围、整体活动性、滑动方向、滑动面进行以及滑坡类型进行探讨和分析。监测结果表明:厂房后坡具有牵引式滑动特征,活动性明显; 坡体位移速度较大,雨季有加速变形的特征; 坡体前缘滑面已局部贯通,中、后部滑带也处于蠕动变形状态。     

基于组合楔形体原理的采动坡体稳定性研究

地下采煤通常会引起地表严重开裂,甚至发生滑坡、崩塌等地质灾害,采动坡体的稳定性研究一直是工程实际关心的问题。本文以贵州省都匀市煤洞坡采动坡体为例,在斜坡破坏机制分析基础上,采用组合楔形块体原理构建了采动坡体稳定性系数计算方程,并从实验、经验类比、采空率等方面对采动坡体的强度指标进行了综合取值,计算了采动坡体在天然、饱水及裂隙水作用下的安全系数。结果表明:煤洞坡山体是处于稳定状态的,这与坡体上的裂缝位移监测成果是相符的。但在长时间降雨或暴雨情况下,煤洞坡山体稳定性就会逐渐变差,甚至发生滑动; 坡体稳定性安全系数随内摩擦角的降低而降低,随裂隙水充水高度的增加而降低; 一旦后缘块体挤压前缘块体时,就会存在一个安全系数急剧降低的阀值。从裂缝水柱高度与降雨渗入裂缝的雨水量关系出发,建立了裂缝水柱高与降雨量之间关系式。经计算当降雨量(短时间内)超过192mm,斜坡就会失稳。