地质灾害监测新仪器--激光微小位移监测系统

现行的滑坡监测手段各有不足之处，针对这种情况，研制了这一系统。该系统的测量原理是将激光光源安装于滑坡体上，在滑坡体外稳定地带放置监测系统，对准激光光束，监测系统由望远镜头和CCD监测系统组成，CCD输出的视频信号进入计算机。计算机通过专用软件对图象进行处理，计算出其滑动的距离。     

三峡库区滑坡监测中的新技术和新方法

三峡库区地质环境脆弱,是我国滑坡灾害的多发地区,因此,有效开展滑坡监测已经成为三峡库区地质灾害防治的一项重要任务.目前,三峡库区的滑坡监测系统已初步得到建立,大量新技术和新方法的应用成果,为及时准确掌握三峡库区滑坡的变形状况、预测预报滑坡的发生提供了科学依据.文中着重介绍了GPS大地形变测量、自动伸缩计地表位移测量、合成孔径雷达干涉测量、TDR滑坡体深部变形测量和自动远程遥控监测等新技术和新方法的应用情况,并对各自的优缺点进行了分析和比较.指出在三峡库区滑坡监测中,应该根据滑坡自身特点、监测目的和仪器的特性,合理选择监测方法.     

分布式光纤传感技术在滑坡监测中的应用

将分布式光纤传感技术引入滑坡监测,既可得到整个滑坡体的概要特征,又能提高监测效率。FBG与BOTDR是两种最具代表性的分布式光纤传感技术,FBG通过测量其反射光波长的变化获得应变或温度值。BOTDR通过测定后向布里渊散射光的频移实现分布式温度、应变测量。FBG传感器灵敏度高,但只能实现离散点的准分布式测量,BOTDR可实现分布式、长距离、不间断测量,但其空间分辨率不高。笔者提出FBG与BOTDR联合监测滑坡的方案。在巫山残联滑坡,在整个滑坡体上铺设监测光纤,利用BOTDR获得整个滑坡体的概要信息;在滑坡体变形的关键部位———变形缝安装FBG传感器,获得某些关键部位的应变信息,从而实现由点到线再到面的监测,获得滑坡体较完整的应变信息。     

滑坡监测的指标体系与技术方法

滑坡监测目的:了解和掌握滑坡体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为崩塌滑坡的正确分析、评价、预测、预报及治理工程等提供可靠资料和科学依据。滑坡监测指标包括地质宏观形迹监测、地面位移监测、深部位移监测、诱发因素监测、水压力监测和滑坡地球物理、地球化学场监测等。滑坡监测技术方法通常有地面宏观形迹的简易观测、地面仪器监测、空间遥测和遥感监测、综合的实时监测预报系统等。论文还介绍了宝塔滑坡监测系统实例。      

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。     

GPS RTK技术用于滑坡动态实时变形监测的研究

为了研究GPS RTK技术用于滑坡动态变形监测的精度和可靠性,本文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监测点,并用GPS RTK技术、全站仪三维测量技术和GPS单历元定位技术实时跟踪监测了该滑坡在自然状态下从稳定到产生破坏的全部过程。通过对监测数据的处理和分析,获得了RTK技术用于滑坡变形监测的可靠性和精度等技术参数,即在基准站和流动站同步观测到的卫星数在7颗以上且RTK系统的数据链能够正常工作的情况下,RTK测量的平面和高程精度就能分别控制在15mm和20mm以内。研究结果表明,RTK技术在一定条件下完全可用于滑坡灾害的动态实时变形监测。     

万县豆芽棚滑坡治理自动化监测与研究

为监测豆芽棚滑坡体的整体稳定性及综合治理的效果，建立了豆芽棚滑坡治理监测系统。实现了在线实时自动化监测。通过对监测资料的分析，论证了滑坡治理的必要性，说明了治理的效果。为滑坡治理自动化监测开辟了新的途径。     

在役输油气管道沿线滑坡灾害监测预警技术及应用

滑坡灾害是浅埋输油气管道的主要风险源之一,监测预警是管道滑坡风险控制的重要手段。管道滑坡灾害的监测预警需要滑坡体和管道的联合监测,注重管体轴向应变监测。为获得管道轴向应变的准确值,每截面至少需要布置3个应变计。推导了已知截面上3点、9点、12点钟位置应力时,管体监测截面上任意点应力的计算方法;探讨了基于材料强度破坏的管道预警阈值的确定方法。汶川地震期间,在兰成渝成品油管道羊木山滑坡获得了成功应用,为管道滑坡灾害监测预警的推广提供了借鉴。     

基于深部位移监测的滑坡形成机制分析与稳定性评价

采用钻孔深部位移监测法,结合工程地质调绘、地表变形监测和室内土工试验,研究了某金矿堆渣体引起潜在滑坡的形成机制,对该潜在滑坡的稳定性进行了分析评价。监测和分析结果表明:该潜在滑坡体存在浅层和深层两个潜在滑动面,潜在滑动面呈弧状,埋深从坡体后缘到前沿逐渐减小;厂区岩土体条件较差,地下水位埋深较浅以及厂房后缘大量堆渣体是发生潜在滑坡体的主要原因;监测结果揭示潜在滑坡体后部变形明显,累计变形量较大,处于加速变形阶段,中部虽未表现出加速变形状态,但变形速率比较大,前部变形速率较小,整体处于极限平衡状态,与稳定性定量计算结果相符。该方法更加清晰地揭示了潜在滑坡体的变形特征,与实际情况比较吻合,可为潜在滑坡稳定性评价与滑坡灾害防治提供科学依据,对类似工程也具有一定的借鉴意义。     

高位滑坡特征与防治

2017年6月24日6时左右,四川茂县突发山体高位滑坡-碎屑流,灾害造成严重的人员伤亡与财产损失。本文基于历史灾难性高位滑坡灾害资料,从定义、形成条件、运动特征、防治等方面对高位滑坡进行了分析综述。高位滑坡是指剪出口高于坡脚地面,滑坡体重心和剪出口位置高、临空条件好,具有极大势能的滑坡;高位滑坡可分为滑源区、滑流区和堆积区,各区运动速度表现出不同的规律;高位滑坡的防治应当着重考虑充分利用地形优势、加强群众意识和重视勘察监测等因素,特别是地形条件对于建筑物和灾害防治构筑物的选址具有重要的影响;高位滑坡定量化系统深入的研究急待开展。     

基于GIS的滑坡综合预测预报信息系统

由于滑坡的复杂性、随机性和不确定性,加之目前的滑坡灾害预测预报理论研究还存在局限性,大大增加了滑坡预报的难度。本文针对目前滑坡预测预报研究中的不足,提出了滑坡综合预测预报信息系统,并对该系统的结构、功能和内容等进行了详尽地设计和开发。滑坡综合预测预报信息系统以G IS为平台,利用智能决策支持系统的理论和方法将以监测资料为依据的滑坡定量预报与以专家经验知识为依据的滑坡定性预报有机结合起来,做到了各取所长,优势互补,实现了滑坡的综合预测预报,提高了滑坡的预报水平。运用该系统不仅可以判断滑坡体的变形破坏机制、目前的稳定性状况和破坏概率,而且可以对滑坡体的变形演化阶段以及滑动时间作出预测预报,从而给滑坡现场工程师的综合判断和决策提供了重要的参考和有关科学依据的实用化工具。     

滑坡监测中测量工作的几个问题

滑坡是山区常见的地质灾害类型。滑坡监测是滑坡灾害防治和预测预报的重要基础工作之一。滑坡监测以测量为常用手段，其任务是为研究项目采集数据。监测成果的科学性、可靠性、完备程度直接关系到滑坡研究成果的精度。因此，对滑坡监测的各个环节进行系统规范非常必要。下面就滑坡监测实践中的几个问题作初步探讨。     

应用多传感器多模型融合技术提取滑坡综合信息

大型滑坡监测时往往会在同一个滑坡体的不同部位布置多个监测点，以了解和控制其整体变形状况。但目前的滑坡预测预报模型只能一次使用一个监测序列。为了充分利用滑坡各个监测点的监测信息进行滑坡预测预报，论文提出了利用多传感器多模型融合技术，从滑坡体多个监测序列中提取滑坡综合监测信息的数学方法。     

乌鲁瓦提水利枢纽工程近坝库岸SL3滑坡体稳定性研究

滑坡灾害是各种灾害中发生最频繁、分布最广、危害性和损失最大的地质灾害类型,对于库区已经存在且产生滑动的滑坡需根据现状条件认真研究,综合分析,对滑坡体的稳定性作出客观评估具有非常重要的现实意义。以乌鲁瓦提水库区内一个滑坡稳定性为实例,进行滑坡体分析研究,总结出一些注意事项及经验,与同行探讨。     

三峡树坪滑坡动力学的有限元模拟

三峡工程是迄今为止最大的水利工程,对库区滑坡灾害的监测和机制研究一直是重要的研究课题。本文利用Terra SAR-X的强度图进行相关计算,求解出2009年5月20日至8月5日期间三峡树坪滑坡的形变场。该形变场特征和树坪滑坡体的地形特征吻合甚好,位移大小、方向和三峡大学对滑坡体的野外观测结果基本吻合。以此高精度位移场为外部约束,结合野外观测资料对滑坡体介质力学性质进行分类并选取边界条件,利用有限元方法对滑坡活动进行动力学计算模拟。计算过程中对滑坡体的滑动面形状、因降雨引起材料参数变化和三峡水库水位等因素分别反演和调整,得出符合其变形和发展过程的滑坡动力学特征。发现软弱带的物性参数决定滑坡体总体滑动量,滑坡体的物性参数决定位移分布的峰值位置。在确定了滑坡动力学特征之后,进一步讨论降雨和库区水位下降对滑坡产生的贡献权重,得出降雨是树坪滑坡的决定因素。     

重大滑坡灾害远程自动监测预警系统

为实现对滑坡体进行实时监测和提高滑坡应急处置能力,利用计算机技术、网络技术和无线传输技术,将数字视频实时监控技术引入重大滑坡监测预警,开发滑坡远程监测预警系统.系统对吴家岩滑坡的监测表明,该系统能及时、准确和完整地反映滑坡体的变形及危险,出现异常立即自动报警.     

多时相数字孪生滑坡变形监测方法与应用研究——以金沙江白格滑坡为例

高位隐蔽滑坡因为难到达、难识别、难监测,致使成灾表现具有极强的突发性和破坏性。针对传统人工地面调查和地面布设监测设备存在危险系数高、工作效率低、设备易损坏和离线误报率高等问题,提出基于无人机倾斜摄影测量技术构建高位隐蔽滑坡数字孪生体的方法,通过信息化、数字化手段对地质灾害变形特征及时空演化规律进行监测分析。以西藏金沙江白格滑坡为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获取2019年4月—2021年9月共计10期次航测数据,融合多源数据构建了多时相数字孪生滑坡体,通过多期孪生滑坡体实现对白格滑坡整体滑移、局部微变形、滑塌体积等多维要素的高精度定量分析,并及时应用于白格滑坡时空演化分析和监测预警中。研究表明：白格滑坡在2019—2021年监测期内存在持续变形迹象,强变形主要位于滑坡两侧及后缘,渐有扩大趋势,存在垮塌堵江风险。运用多时相数字孪生滑坡变形监测手段实现对地质灾害定性-定量化特征描述与风险评估,具有快速灵活、覆盖全面、不受复杂艰险地形条件限制等优势,可为高位隐蔽滑坡等斜坡灾害大梯度形变监测提供工程实践参考。     

三峡库区范家坪滑坡地表形变InSAR监测与综合分析

位于湖北省秭归县的范家坪滑坡是长江三峡库区干流上的大型岩质滑坡之一。阐述了高分辨率合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)监测滑坡地表形变的工作方法与技术体系,采用22景3m空间分辨率的TerraSAR-X数据,辅以人工反射体布设和GPS测量,对范家坪滑坡变形进行监测,发现滑坡处在缓慢匀速变形状态,其谭家河滑坡体的形变比木鱼包滑坡体更为强烈,形变最大处的雷达视线向形变速率达到300mm/a。通过综合分析滑坡区2012年大气降雨和长江水位资料,发现年度内范家坪滑坡变形受水位变化和大气降雨影响微弱。     

甘肃南部坪定-化马断裂带滑坡变形特征及其防治

以坪定-化马断裂带泄流坡滑坡为例,通过野外调查和变形监测资料分析,深入剖析了断裂带滑坡变形特征和形成机理,提出了断裂带滑坡的防治方法和治理措施。断裂带滑坡一般为大型—巨型滑坡,由多个次级滑坡体组成,历史上曾多次活动。变形监测资料表明,泄流坡滑坡变形目前处于匀速蠕变阶段,呈现蠕滑-塑流拉裂-土（石）流的变形破坏特点。断裂破碎带及其现今活动为滑坡长期蠕滑变形提供了物质基础,而降雨是滑坡体失稳下滑的主要诱发因素。断裂带滑坡按岩性可归类为松散堆积层滑坡。因此,对断裂带滑坡的防治应以防为主,以治为辅,即开展滑坡变形实时监测和群测群防,辅以滑坡表面排水、坡脚压载等措施,以减缓或防止泄流坡滑坡再次形成灾害。     

基于变形监测成果的宝塔山滑坡稳定性评价

宝塔山斜坡坡高壁陡,存在多处崩塌滑坡隐患,开展了有针对性的斜坡变形迹象及诱发因素监测,分别进行了滑坡体深部位移监测、降雨监测、土壤含水率监测和视频监测,建设了监测数据实时自动采集、自动传输、自动入库的宝塔山斜坡自动监测系统.监测结果表明,宝塔山滑坡各监测点位移量接近零,降雨对土壤含水率具有明显影响的深度为0～4.0m.结合视频监测及宏观调查资料,判定宝塔山基底整体稳定,发生整体滑动产生大型滑坡的可能性很小,但在极端气候条件下发生浅层滑坡和中小型崩塌的可能性很大,危及宝塔山安全,需采取有效的崩塌滑坡灾害治理措施.