监测工作在链子崖危岩体防治工程中的重要作用

长江三峡链子崖危岩体防治两大主体工程--"五万方"、"七千方"锚索工程和T8～T12缝段承重阻滑键工程于1995年5月开工,分别于1997年8月、1999年8月竣工.崩滑地质灾害防治工程是风险很大的工程.工程施工对危岩体,特别是对其中局部敏感部位的影响是难以完全避免的,受扰动的危岩体适应应力调整产生相应的变形是一种正常现象,但扰动过大,可能会导致危岩体失控,产生严重的不良后果.在防治工程施工过程中,同步监测危岩体的变形动态,分析判断危岩体的稳定性及其变形趋势,做出超前预报;及时捕捉重大变形信息和突发险情的征兆,供业主和施工单位决策相应防范应急措施;反馈设计,指导施工进度及强度,保证施工期间危岩体及施工人员的安全,是施工监测的基本任务.文章通过对链子崖危岩体防治工程施工期间(尤其是1996年10～11月)的地表绝对位移、裂缝相对位移、钻孔深部位移、岩体应力、锚索张拉力等监测资料的分析,论述监测工作在链子崖危岩体防治工程中的重要作用.     

防治工程施工对链子崖危岩体的扰动

长江三峡链子崖危岩体防治工程的实施，使其安全度有了较大提高，经过应力调整，已使其变形趋于稳定，防治工程效果日渐显著。通过对链子崖危岩体防治工程进行前以及施工过程中的地表绝对位移、裂缝相对位移、钻孔深部位移、岩体应力和锚索张拉力等监测资料的分析对比，讨论防治工程施工对链子崖危岩体变形的影响，论述施工进度、施工强度与危岩体变形的对应关系。     

四川名山白马沟危岩体稳定性评价与落石轨迹分析

危岩体是指由结构面切割形成的在一定诱发因素下失稳破坏的岩体,其作为常见的自然地质灾害之一,严重影响山区人类生命财产安全。对危岩体的勘查、稳定性评价、风险评价是地质灾害预防的研究难题。受人类工程活动影响,名山县新店镇白马沟内存在多处危岩体。通过对国内外研究文献的查阅分析并结合白马沟危岩体的分布特征、发育特征、崩塌落石运动特性进行分析与研究,初步总结出了白垩系上统灌口组(K2g)危岩体的形成、分布规律及成灾机理,并对该区4个危岩体利用Rockfall进行数值模拟计算,计算其运动速度及运动轨迹,计算岩石弹跳高度及距离等。为此类工程地质条件下的的危岩体稳定性评价及运动轨迹的分析提供参考,同时对于崩塌危岩体灾害预防与减灾技术研究有积极意义。     

链子崖危岩体防治工程监测预报系统功能及效果

链子崖危岩体防治工程监测预报系统包括遥控自记岩体变形位移监测、岩体应力动态监测、地下水动态监测、宏观地质现象巡查、气象要素监测等综合监测预报设施、手段、方法,代理助微机数据库管理系统,进行数据分析处理和岩体稳定状态预测预报;施工中及时捕捉特殊变异险情征兆,反馈设计、施工,既能施工安全、调整优化工程措施,又可监测评价工程竣工后的效果.     

区域矿山地质灾害监测技术研究与应用

矿产资源的大规模开采,在满足国家经济建设需要的同时,也会引发地质灾害,破坏矿区的生态环境并威胁人民群众的生命财产安全。对地质灾害隐患的动态监测预警,是矿山地质环境的重要研究课题。本文着重讨论了差分干涉测量技术(Differential InterferometricSynthetic Aperture Radar-DInSAR)和微震监测技术在矿山地质灾害中的应用,前者利用多时相卫星雷达影像,通过相位相减并去除地形、大气等误差,获得大范围高精度的地表形变信息,后者通过实地布设监测系统观测分析生产活动中产生的微小地震事件,并根据震动波在介质中的传播确定破裂的具体位置。地表形变和地下应力监测数据相结合,能够实现对矿区进行实时、全面地一体化监测。     

无人机影像在高陡边坡危岩体调查中的应用

在高陡边坡危岩体的调查中,复杂的地形条件经常限制工作的正常开展,如何快速准确地获取地质灾害信息一直是地质灾害调查研究中的难点之一。以往的研究中对无人机遥感技术在黄土、高原等地区应用有所报道,但对西南地区高陡边坡危岩体灾害调查的研究尚无报道。文章以锦屏二级水电站出线场边坡落石灾害所在区域为例,将无人机摄影测量技术应用于高陡边坡危岩体调查中,通过无人机倾斜摄影获取高分辨率遥感影像,开展遥感影像三维建模,进行地质灾害遥感解译,总结了无人机遥感系统在高陡边坡危岩体调查的技术流程。通过三维实景模型,精确地分析了落石灾害的空间分布、失稳模式及演化过程,查明了区域内危岩隐患点的分布特征;基于三维点云模型,提取出地质灾害体的属性信息,测得落石方量为11.7 m3,采用最小二乘法进行平面拟合,得到落石两组主控结构面产状为275.4°∠31.2°、103.5°∠63.3°。实践表明,无人机遥感技术在高陡边坡地区落石灾害调查中具有明显的可行性和优越性,可以较好地应用于高陡边坡危岩体调查中。     

四川某崩塌区危岩稳定性评价

汶川地震后,在地震灾区及影响区形成了大量的危岩崩塌地质灾害。通过对崩塌区地质灾害的调查,结合所收集的地质资料,分析了崩塌地质灾害的形成机制以及危害性,并选择区内典型危岩及断面,采用危岩体平面滑动法及岩有限元应力分析法,对崩塌区危岩体在各种工况条件下的稳定性进行评价。评价结果表明:有限元应力分析法与公式计算结果基本吻合,与实际情况基本一致。此结果可为崩塌灾害防治提供依据。     

基于地面三维激光扫描的三峡库区危岩体监测

三峡水库周期性蓄水改变了岸坡内的地下水渗流场和应力场,降低岩土体的剪切强度,对库岸边坡、岩体稳定性影响很大。以往库区岸坡岩体形变监测主要通过设置固定点进行观测,难以发现岩体整体变化情况。地面三维激光扫描方法能获取岩体整体表面厘米精度的点云数据,具有无需接触目标、获取速度快、精度高等特点,非常适合库区高陡危岩体表面三维形变监测。以巫山箭穿洞危岩体为例,采用地面三维激光扫描方法对箭穿洞危岩体进行了为期2年（2017—2018年）共3期监测,以第一期观测目标周围稳定岩体数据为基准,对数据进行重叠点云迭代配准,点云配准精度优于±2.7 cm。针对箭穿洞危岩体在观测时段内的变化情况,构建危岩体区域的基准不规则三角网模型,以点到基准面最近距离法结合危岩体变化区间分析其变形。通过对比分析箭穿洞危岩体3期观测数据,发现相对于2017年,2018年箭穿洞危岩体左侧岩体有变形趋势;在库区蓄水阶段,危岩体局部多处存在明显凹陷变化,局部因蓄水影响发生约?0.03～?0.07 m变形。结果证明三维激光扫描技术在库岸高陡边坡形变监测中的有效性,为三峡库区高陡危岩体形变监测及地质灾害防治工作提供了参考。     

金沙江乌东德水电站坝区高陡边坡地质灾害监测预警研究

文章以金沙江下游乌东德水电站坝区右岸水垫塘高陡边坡为例,系统探索了高度超过500 m的高陡边坡地质灾害调查识别与监测预警技术。针对常规方法难以准确捕捉高陡边坡危岩体变形破坏特征这一问题,创新采用了"登山攀岩速降技术与地质调查、工程地质测绘相结合"的方法,在乌东德水电站坝区水垫塘高陡边坡共调查识别了178个危岩体。在此基础上,通过构建分布式光纤应变实时监测系统和具有明显裂缝的危岩体布设拉绳位移传感器,实现了高陡边坡危岩体形变的实时监测,监测结果与实际危岩体变形一致。此外,在高程580~1600 m的坡体上还布设了6个地震动监测台站,捕捉到了包括2016年12月8日乌东德地震和2017年3月12日的鲁甸地震在内的大量地震加速度数据,并以此分析了乌东德地震波作用下的岩体动力响应特征,结果显示该边坡处于基本稳定状态。上述研究思路和方法对西南水电站高陡边坡稳定性监测预警和风险评估具有借鉴意义。      

旺苍县东山村危岩灾害成因机制分析

在现场调查、测量的基础上,对危岩体的分布、规模、形态、分区分带等特征进行了分析,并对危岩地质灾害的成因机制开展研究。分析成果表明:研究区薄厚相间的结构特征、高陡地形下的强卸荷作用、结构面相互切割及组合特点和地震及降雨等外部促发因素是危岩体形成和发展的主控条件。     

基于Web的地质灾害预警信息发布与反馈系统研究

对河南省地质灾害预警预报系统,县（市）地质灾害调查与区划成果资料进行分析研究,以商城县地质灾害预警为例,将预警网格作为关联字段,对地质灾害预警结果库、地质灾害基础数据库进行关联处理,建立带有空间预警网格及地质灾害基础信息的地质灾害数据库,按照省国土资源厅统一制定的地质灾害上报表格,以河南省地质环境信息网为系统平台,采用asp动态网页设计语言,设计预警结果区地质灾害信息查询以及地质灾害反馈等页面,从而建立基于Web的地质灾害预警信息发布与反馈系统。     

Real-time monitoring and early warning of landslides at relocated Wushan Town,the Three Gorges Reservoir,China

A special monitoring and warning system has been established and improved in the Three Gorges Reservoir area since 1999. It is necessary to develop a real-time monitoring system on landslides because there are dense populations centered in the reservoir area and geo-hazards may be triggered by a 30-m water level fluctuation between 145 and 175 m in elevation during reservoir operation; the regular monitoring could not be suitable to the early warning on landslides. Since 2003, the authors have carried out a real-time monitoring and early warning project on landslides at the relocated Wushan town in the Three Gorges Reservoir area. The monitoring station includes Global Positioning System with high-accuracy double frequency to monitor ground displacement, time domain reflection technology, and immobile borehole, inclinometer to monitor deep displacement, piezometer to monitor pore water pressure, and precipitation and reservoir water level monitoring. Compared with traditional methods, the real-time monitoring is continuous and traceable in the acquisition process, and the cycle of data acquisition is very short, usually within hours, minutes, or even shorter. Based on the landslide monitoring experience at the Three Gorges Reservoir area, the early warning criteria on landslide are established in which the critical situation is classified into four levels: blue, yellow, orange, and red, respectively, expressed by no, slight, moderate, and high risk situation. Comprehensive judgment from multimonitoring data of Yuhuangge landslide in this area since 2004 suggested that the new Wushan town will be at the blue early warning level, although some monitoring data of individual displacement at deep borehole showed that the displacement was increased by 5 mm in 5 months with an average velocity of 1.0 mm/month, and the data of BOTDR also showed an obvious dislocation along a stairway on the landslide.     

四川雅江县城地质灾害发育特征与稳定性评价

采用遥感解译与工程地质测量相结合的方法,开展了雅江县城地质灾害发育特征调查以及单体地质灾害稳定性和发展趋势预测,提出了防治对策建议。研究表明:雅江县城共发育7处地质灾害隐患点,威胁83户城镇居民的生命财产安全以及G318国道、雅江中学的安全运行;地质灾害体稳定性均处于差和较差级别,滑坡和危岩崩塌为雅江县城最主要危险源;雅江县城地质灾害防治应遵循“工程治理为主,专业监测与群测群防相结合”的原则,系统开展应急排危工程、综合治理工程和专业监测工程,最大限度消除地质灾害隐患,为雅江县城建设和发展提供地质安全保障。     

基于SBAS-InSAR技术的安徽省砀山县地面沉降监测

皖北地区地貌形态以平原为主,地面沉降是其面临的主要地质灾害。基于小基线集(small baseline subsets-interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)方法,利用2017年5月至2021年12月期间采集的47景Sentinel-1A SLC (single look complex,SLC) 升轨数据对砀山县进行地表形变监测,获得了砀山地区该时段年均形变速率和地表累计形变图,揭示了监测期间该区的形变时空分布和变化特征。结果表明: 以砀城镇为中心,包含高铁新区及经济开发区一带地表沉降明显,黄河故道以北,沿玄庙镇东西方向发生微量沉降,沉降的分布与地下水过量开采以及岩土性质密切相关。定期监测地面沉降的分布和量级,能够缓解日益增长的城市化人口暴露于这类灾害下的风险。     

GPS PPP技术用于滑坡监测的试验与结果分析

为了研究全球定位系统(GPS)精密单点定位(PPP)技术用于滑坡等地质灾害监测时可能达到的精度和可靠性等问题,结合某类滑坡的大型物理模型试验,在滑坡体上布设了若干GPS监测点进行连续实时动态监测,利用PPP技术对该滑坡从稳定、开始滑动直至产生破坏的全过程监测数据进行了处理与分析,并与GPS单历元差分定位、载波相位实时差分定位技术监测结果进行了对比。结果表明:GPS PPP技术监测结果的内符合精度约为10 mm,外符合精度约为40 mm,且GPS PPP技术具有一些差分GPS无法比拟的优势,如无需基准站支持、作业成本低、效率高、可直接获取监测点在国际地球参考框架下的绝对坐标等。该技术完全可用于滑坡等地质灾害的实时动态监测和预警。     

BH-1型崩滑体多参数自动化监测仪的研究与应用

基于对研究滑坡体在发生前后的变化过程和规律,进行了无线传输技术和自动化监测技术的研究,开发了为地质灾害监测预警所需的BH-1型崩滑体多参数自动化监测仪。通过对整个崩滑体的物理性能、位移形态变化的实时监测,研究自动化监测技术,实现对崩滑体多种物理、位移形态参数的全程实时监测。通过对多种参数的分析,实现对崩滑体变化规律的预判,推动地质灾害监测技术的进步。     

陕西省绥德县城区地质灾害风险评估

地质灾害风险评估对地质灾害的防治与管理具有重要意义。绥德县城区地处陕北黄土高原腹地, 沟壑纵横, 地形切割强烈, 地质灾害多发。为了评估绥德县城区地质灾害风险, 将城区周边斜坡地带共划分为1050个斜坡单元, 计算每个斜坡单元在不同含水量工况下的稳定性, 并结合土体含水量监测数据评估斜坡单元危险性。在此基础上, 利用1︰1万遥感数据识别斜坡单元内的承灾体, 并进行易损性分析和危害性评估。根据危险性和危害性评估结果, 完成绥德县城区及周边地区基于斜坡单元的地质灾害风险评估。评估结果表明, 绥德县城区及周边地区很高风险区面积2.27 km2, 包含斜坡段106个; 高风险区面积3.03 km2, 包含斜坡段114个; 中风险区面积10.40 km2, 包含斜坡段362个; 低风险区面积12.81 km2, 包含斜坡段468个。     

安徽南部黟县地质灾害特点及变形破坏模式

研究地质灾害特点及变形破坏模式是地质灾害防治的基础,具有重要的指导意义。本文基于安徽省南部黟县大量实地调查成果资料,从地形地貌、地层岩性、构造、水文特征等方面归纳总结了黟县地质灾害特点。研究结果表明,黟县地质灾害点多面广、规模小、发生频率高,沿溪沟和交通沿线分布,地质灾害类型与斜坡坡度、高度、和形态相关,地层岩性、结构、风化、节理裂隙等控制了地质灾害的类型及力学机制,降水对岩土体的软化、润滑、侵蚀作用是这些灾害的诱发因素。在深入分析基础上,建立了黟县地质灾害变形破坏的模式。     

D-InSAR-based landslide location and monitoring at Wudongde hydropower reservoir in China

Differential synthetic aperture radar interferometry (D-InSAR) has become a useful technique for monitoring ground movement. The technique enables the analysis of very small ground movements in continuous, large areas and has the advantages of high accuracy, high resolution, all-weather adaptability, low cost, and inaccessible area coverage. Thus, D-InSAR has been widely used in the investigation of geologic hazards, such as subsidence, landslide, earthquake, and volcanic activity. In this paper, D-InSAR is used to locate and monitor landslide movement in the wide area of Wudongde Hydropower Reservoir in Jinsha River, China. Five SAR acquisitions are obtained by using the phased array-type L-band synthetic aperture radar sensor of the Advanced Land Observing Satellite. Detailed moving displacement maps in two time periods are derived by using the D-InSAR technique, and potentially moving landslide areas, as well as landslide hazard areas, are then located. The L1R-6 landslide, which is in active state, is investigated in detail. The deforming tendency obtained via D-InSAR is consistent with that obtained via global positioning system (GPS) monitoring. Error analysis of the D-InSAR results is also conducted. Finally, the grid function interpolation method of error reduction, which combines D-InSAR and GPS, is proposed to reduce the single-point error in D-InSAR monitoring and is further verified by the considerable improvement in the accuracy of L1R-6 landslide monitoring.     

基于LoRa的地质灾害分布式实时监测系统设计

针对我国西南岩溶山区地质灾害监测与数据传输困难的问题,利用微电子、无线通信及控制策略优化技术,提出了一种基于远距离无线电（Long Range Radio,LoRa）的地质灾害分布式实时监测系统的设计方案。该方案以低功耗嵌入式微控制器STM32L071和基于LoRa的SX1278无线通信模块为核心,采用星型拓扑结构进行自组网设计,构建了通信距离较远、数据传输稳定的监测硬件系统。同时加入智能化软件控制技术,解决了野外设备功耗与实时性的矛盾,实现了对灾害体多种监测参数的实时采集和传输。通过野外试验对设备的传输稳定性和实时性进行分析,试验结果表明:在4个月的试验周期中,设备在数据传输过程中收包率达到92%以上,在监测到灾害体变化时数据采集实时性达到秒级。该系统具有功耗低、不受地貌限制、通信稳定等技术特点,可以有效解决复杂山区地质灾害监测困难的问题。