滑坡变形高精度智能化监测预警技术研究与实践

根据滑坡的勘察评价、治理工程设计、工程施工、防治效果评价、灾害预警等工作阶段,对变形监测成果的高精度要求,分析了滑坡变形监测的现状以及成果精度、数据可靠性等方面存在的问题,深入研究了高精度、智能化滑坡变形监测的技术方案,并在多个大型复杂滑坡和特殊高陡边坡监测中进行了实践应用。解决了常规滑坡监测难以获得高精度变形成果的问题,为滑坡变形评价、灾害监测预警等提供高效、可靠、高精度的监测数据,提出了很好的工作方案。     

滑坡地表位移可视化监测系统的研究

主要介绍研究一种非接触式、可视化监测滑坡方法,利用近景摄像仪在固定测点对滑坡体表面及安装的靶标进行实时监测;将得到的数字图像进行自动分析处理,计算出地表的变形量;然后把数据无线传输到室内监测中心,结合实时滑坡外貌图像及其它监测参数进行对比印证,探索实现滑坡全过程监测预警方法。     

探地雷达在赵子秀山滑坡裂缝探测中的应用

滑坡裂缝是判定滑坡规模、分析滑坡形成机制、预测滑坡发展趋势、指导滑坡监测、治理的重要依据.分析了探地雷达技术进行滑坡裂缝特征调查的原理,确立了探地雷达进行滑坡裂缝调查的一般模式,并以四川华蓥市赵子秀山滑坡变形体的探地雷达探测为例,应用探地雷达技术获取了清晰反映裂缝位置、走向、深度的高质量图像.研究表明采用探地雷达进行滑坡裂缝探测是一种便捷有效的方法.     

自动网格法在大型滑坡模型试验位移测试中的应用

应用非接触式光学测量方法中自动网格法原理,研究了大型滑坡模型试验中的位移测试方法及其分布规律。以石榴树包滑坡模型试验为例,针对自动网格法用于大型滑坡模型试验位移测量时所存在的问题提出了解决措施,并对石榴树包滑坡在不同水位运行工况下的位移规律进行了研究分析。     

重庆涪陵区谷水溪滑坡监测与预警

重庆地区属红层分布区,经常遇到紫红色、灰色泥岩与杂色砂岩组成的层状岩体斜坡或软弱基座斜坡,为全国滑坡灾害严重的地区之一.文章以重庆涪陵区谷水溪滑坡监测为例,对裂缝观测法在滑坡监测中的应用做了探讨.通过布设裂缝观测标志,按监测周期采集数据,对裂缝观测数据进行统计分析,并成功地做出预警预报,使100余人安全撤离;减少财产损失1500余万元,运用裂缝观测法监测滑坡收到了较好的效果.裂缝观测法是地质灾害群测群防中一种有效的基础方法.     

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。     

D-INSAR技术在大范围滑坡监测中的应用

对大面积自然山区进行高精度的滑坡灾害监测一直是我国及其它地质灾害频发国家的一个重要课题,尚未得到很好解决。D-INSAR技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向,理论上可以以厘米甚至更高的精度对连续大面积的微小地面活动进行监测,被认为是极具应用前景的滑坡灾害监测技术。为此以应用D-INSAR技术对大范围的自然滑坡进行监测和预警为目的,详细地推导了D-INSAR技术监测形变的原理公式并介绍了方法和数据处理流程,在全面回顾该技术在国内外滑坡监测中的应用现状和实例的基础上,分析了D-INSAR技术在滑坡监测中的优势及问题点,并结合最新技术进展提出了解决方案,认为应该综合利用先进地球探测及数字处理技术与D-INSAR技术相结合来克服D-INSAR技术中的问题点。具体介绍了永久散射体（PS）技术、小基线子集（SBAS）技术、GPS技术及基于地面的LISA技术等,并对这几种技术与D-INSAR技术的结合进行了探讨,使其达到对滑坡更有效的监测。     

汶川地震区理县医院后山滑坡应急调查与监测

理县医院后山滑坡为＂5.12汶川地震＂诱发的次生地质灾害。地震导致医院后山斜坡开裂,形成三级主裂缝,降低了斜坡稳定性,形成次生滑坡灾害,后期降雨及余震则使滑坡继续变形发展。为及时掌握滑坡的变形趋势,做好防灾准备,同时为后续治理工程提供依据,开展了以裂缝位移监测为主的应急阶段自动化监测工作。监测系统由裂缝位移计、无线数传终端、太阳能供电组件以及室内计算机、监测管理软件组成。根据理县医院后山滑坡具备三级主裂缝的特点,在每级裂缝上沿走向设置监测点,共设置9个,各监测点每小时自动巡检一次。     

基于自振频率的监测预警指标确定方法

强震、极端气候条件和人类活动是滑坡发生的主要诱发因素。这些强扰动会使滑坡的物理参数和软弱结构面力学参数发生变化,从而影响滑坡的有效预警。在监测中如何直接有效分析滑坡在地震及降雨作用下力学参数的变化,是工程中亟需解决的一大难题。提出了地震等强扰动作用下一种新的识别滑坡安全指标的快速评价方法;运用激光测振技术,测定滑坡等不良地质体的自振频率;根据结构动力学理论,基于测得的自振频率,可定量反映出内部结构参数变化。根据简化的滑坡体模型,模拟滑坡在地震或强降雨等条件下潜在滑移面的抗滑应力损失。结果表明：由自振频率可以得到滑坡在受到较大扰动情况下的应力折减系数等监测指标;非接触式的快速监测能快速实现对滑坡体的评价。激光测振技术将会在防灾、减灾和抢险救灾等工程实际中发挥重要作用。     

基于SBAS-InSAR技术的金沙江流域沃达村巨型老滑坡形变分析

近年来突发性高位滑塌灾害日益频发,造成恶劣影响。这类地质灾害调查难度高、隐蔽性强,单靠群测群防和地质调查难以解决灾害的防治问题。随着雷达遥感卫星数据质量的不断提升,合成孔径干涉雷达测量(InSAR)中的SBAS-InSAR技术为特大型老滑坡灾前形变探测提供了新的技术途径。利用SBAS-InSAR技术对金沙江流域沃达村滑坡进行地表形变监测,获取了2017年3月30日至2019年9月28日内的形变结果,划定了强烈形变区(Ⅰ雷达)、均匀形变区(Ⅱ雷达),分析了滑坡复活区整体和局部滑塌地表形变速率、累积位移变化趋势和主裂缝形变情况。同时实地进行了工程地质调查和复核,发现老滑坡复活区变形迹象与SBAS-InSAR技术解译成果有着较好的一致性。表明SBAS-InSAR技术在复杂山区地质灾害监测预警领域有较为广阔的应用前景,为类似老滑坡监测预警提供了新的思路与借鉴。     

三福高速公路K201滑坡病害的应急工程效果与根治工程对策

三福高速公路尤溪段K201滑坡是在持续暴雨影响下引起前缘老滑坡复活,并牵引扩大发展,形成高速公路路基坡体变形破坏的岩石滑坡;经滑坡后部刷方减载的应急抢险措施有效控制了滑坡变形快速发展的趋势,并通过路面裂缝位移监测评价了应急减载的工程效果;深部位移监测成果确定了滑面的确切位置,监控了滑坡的发展趋势;滑带强度指标的反演分析和滑坡的稳定性计算进一步揭示滑坡经应急减载后虽处于相对稳定状态,但在暴雨期不利工况条件下,仍存在变形恢复和失稳破坏的可能;通过多方案计算比较和论证分析,确定了路肩锚桩加固的根治工程对策,并经过一年的工后坡体深部位移监测证明了该治理方案的合理性和有效性。     

镇江市云台山滑坡工程地质特征及其稳定性分析

1985年,笔者等对镇江市云台山滑坡进行了调查监测,并对地表、坑道、建筑群裂缝进行了系统观察。嗣后,又进行了滑坡勘探,从而查明了滑坡的范围、类型及滑面土体的物理力学性质。本文在上述工作基础     

清江隔河岩水库茅坪滑坡的主要影响因素分析

文章在调研了茅坪滑坡的基础上,对可能影响茅坪滑坡的因素进行了详细地分析研究,给出了茅坪滑坡地形、地貌、地裂缝调查现状、竖井地质素描、降雨规律、地表位移监测及其数据分析,并对几方面的信息进行综合分析,认为白岩崩塌、库水涨落及白岩中的采煤活动均不是茅坪滑坡变形的主要因素;由于滑坡上大量裂缝及水田的存在,降雨及水沟中水的入渗才是茅坪滑坡产生大变形的主要原因.     

无锡市雪浪山滑坡监测及诱发因素分析

为研究无锡市雪浪山滑坡的成因机理,在滑坡后缘岩体裂缝处布置了4支裂缝计并开展了连续监测,获取岩体裂缝1~4月份的活动性特征。监测及研究表明:边坡顺层及泥岩夹层是雪浪山滑坡的两大内因,降水及低温则是该处滑坡的两大外在诱发因素;日降水量20 mm、前2 d累积降水量30~40 mm、前3 d累积降水量40~50 mm,可作为雪浪山滑坡地质灾害预警预报的临界预警指标。     

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。     

北京戒台寺滑坡治理工程动态监测

北京戒台寺滑坡为一产生在地质构造发育、地层岩性差和地质环境恶劣条件下的大型破碎岩石滑坡群。滑坡规模巨大,成因复杂,总方量达920多万立方米。滑坡治理采用支挡、锚固、治水、注浆等综合治理技术。整治工程中,对滑坡进行了动态监测,通过深孔、裂缝、地表观测网等监测手段,确定滑坡的变形范围、滑动面位置、主滑方向、各滑块的滑动方向以及之间的滑动关系,同时揭示了春融以及治理工程中各工序对滑坡的影响,为动态设计、信息化施工及评价工程效果提供依据,在整治工程中发挥了关键性作用。同时,也为今后类似大型滑坡的监测提供参考。     

龙游石窟3号洞窟顶板裂缝发育机理及加固支护研究

龙游石窟3号洞顶板裂缝发育迅速, 为控制裂缝的进一步发育, 本文采用因素调查、力学计算、监测分析的方法, 对顶板裂缝的发育机理及规律开展研究。研究结果表明:裂缝在多因素交互影响下发育加剧; 裂缝产生的主要原因是围岩的断裂韧度较低; 在已支护区范围内裂缝的发育得到缓解, 未支护区范围裂缝发育速度加快; 已支护区范围外的顶板出现不均匀沉降现象, 原有的支护和监测措施已显不足。针对裂缝发育区本文提出了一套支顶式加固方案, 并采用BIM(Building Information Modeling)技术对洞室和支护结构进行了可视化展示。最后提出了智能化监测方案, 对支护结构和洞室进行监测, 以使支护结构更好地发挥作用。支护方案和监测方案的实施可为古地下洞室的长期稳定提供保障。     

基于计算机辅助检测技术的滑坡模型试验坡面位移场测量

将计算机辅助检测技术(computer aided inspection, CAI)引入到滑坡物理模型试验坡面位移场测量中,采用高精度的三维激光扫描设备对滑坡物理模型试验中坡体表面的位移和变形进行全方位的监测,采用“3D比较”测量坡体表面位移场。提出采用计算机辅助检测技术测量滑坡模型试验中坡体表面位移场的技术路线,并通过抗滑桩加固滑坡模型进行了实例测试,获得满意的结果。结果表明,计算机辅助检测技术可以最大限度的采集坡体表面的三维数据,获取坡体信息丰富、全面的位移场结果,避免传统单点监测以点带面的局限性;应用计算机辅助检测技术直观展现传统监测方法难以观察到的坡体边界效应、土拱效应等试验现象;计算机辅助检测技术所测位移场规律性好,与定性及理论结果相符,与试验过程中各种现象符合很好,结果可信、可靠。     

组合式流量在线监测系统在变动回水断面的应用

为解决低流速、受变动回水影响等较复杂监测环境下的流量在线监测问题,依据声学多普勒频移及雷达波测速的方法原理,结合新运粮河入滇池口监测断面复杂的水文监测条件实际,采用非接触式雷达波传感器与接触式水平ADCP传感器组合成一套完整的在线流量监测系统,实现河流水表面流速和水下指标流速的同步实时数据采集,再将同步采集的水表面流速和水下指标流速同时输入模型模拟监测断面流场、流速分布,再计算实时流量后,通过GPRS信道传送到中心站服务器,对数据进行分析处理、存储、转录、发布,实现WEB、手机APP远程实时流量、工作状态等查询功能。经近一年的运行,系统正常稳定。     

基于TLS的恐龙骨骼化石风化监测研究

本文针对恐龙骨骼化石保护中化石风化状态难以监测的问题,采用地面三维激光扫描(TLS)方法获取化石表面的精细三维点云数据,通过间隔7个月前后两期三维数据对比,分析化石表面因风化作用产生的变化。选取山东诸城恐龙化石产地2处恐龙骨骼化石进行了两期数据采集并对化石表面整体及其裂缝进行分析,发现在监测周期内,监测对象整体无明显变化,局部存在斑状变化(偏差达0.7 mm),主要裂缝区域变化小于0.2 mm。实验结果表明本文采取的监测方法可以监测化石亚毫米级变化,对同类化石风化监测提供了参考。