滑坡地质灾害监测方案.doc

XXXXXXXXXXXX 滑坡滑坡 地地 质质 灾灾 害害 监监 测测 方方 案案 建建 设设 单单 位位 编编 制制 日日 期期 二零一四年 二零一四年 月月 1 录录 第一章第一章 边坡监测与意义边坡监测与意义 1 第二章第二章 滑坡概况介绍滑坡概况介绍 2 2 1 滑坡立项背景 2 2 1 1监测目标及任务 2 2 1 2监测意义 3 2 2 滑坡自然环境概况 3 2 2 1地理位置 3 2 2 2气象水文 4 2 2 3地形地貌 6 2 2 4地层岩性 6 2 2 5地质构造与地震 7 2 2 6水文地质条件 9 2 2 7人类工程活动 9 2 3 地质灾害特征及发展趋势 10 2 3 1滑坡体概况 10 2 3 2滑坡变形活动特征 13 2 3 3滑坡稳定性分析 18 2 3 4危害程度评价 19 2 3 5小结 19 第三章第三章 滑坡地质灾害监测方案滑坡地质灾害监测方案 20 3 1 滑坡地质灾害现状与拟开展工作 20 3 1 1 项目概况 20 3 1 2 监测目的及依据 23 3 1 3 监测设计原则 23 3 2 监测内容 方法及仪器 24 3 2 1 GPS地表位移监测 24 3 2 2边坡深部位移监测 25 3 2 3监测精度等级 26 2 4 监测方案 27 2 4 1 GPS地表位移监测 27 2 4 2深部位移监测 30 2 4 3降雨量监测 31 2 4 4变形监测服务软件平台 31 第四章第四章 主要软硬件参数指标主要软硬件参数指标 34 4 1 GPS 监测仪器 34 4 2 深部位移测斜仪 35 4 3 一机多天线开关 36 4 4 数据处理软件 38 4 5 WEB查询子系统 39 第五章第五章 方案预算方案预算 41 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 1 第一章第一章 边坡监测与意义边坡监测与意义 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的山体崩塌 滑坡 泥石流 地面 塌陷 地裂缝 地面沉降等与地质作用有关的灾害 是地球岩石圈地壳表层 在大气 圈 水圈和生物圈相互作用和影响下 地质环境或地质体发生极大变化 从而给给人 类生命和财产安全的 物质财富造成损失 使生态环境遭受破坏的灾害事件 最近 30 多年来 我国发生了很多危害影响相当严重的大型崩滑事件 伴随这些滑 坡灾害的直接危害 造成 1 对城乡工程建筑产生严重危害 2 对航运 铁路 道路交 通及运输具有破坏性影响 3 给城乡居民生命财产带来巨大损失 4 危害厂矿 工商 企业 科教单位 给国家财产带来巨大损失 5 增大国家对工程建设 城镇迁址及移 民的直接投入 如三峡库区工程建设中 因滑坡的防治问题近期专门投入 40 亿元 除直接的危害以外 滑坡灾害对人类社会经济建设和社会发展还存在着深远的无 形或隐伏的间接影响 包括 增加城乡居民心理负担 影响社会安定 灾害对国民经 济发展产生间接的影响 水土流失 耕地损失 城乡居民生存生活环境恶化 贫困山 区贫困化加剧 加剧各种自然灾害 引发次生灾害等 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 2 第二章第二章 滑坡概况介绍滑坡概况介绍 2 1 滑坡立项背景滑坡立项背景 XX 滑坡划分的地质灾害高易发区 A1 重点防治区 I1 为该规划确定的需近期 治理的重点防治点 直接威胁着 X 户居民的安全 滑坡最早发现于年 后因工程施工 对滑坡前缘进行了开挖 导致该滑坡体在 年间变形活动加剧 曾多次出现窑洞坍塌 房屋开裂等情况 将其确定为一大型黄土古滑坡 指出该滑坡体处于蠕滑变形阶段 活 动迹象明显 危害程度严重 并建议通过设置截排水措施 局部支护等工程措施进行 综合治理 目前 滑坡变形活动迹象明显 发育有 2 处局部滑塌 带 3 条地面裂缝和多处 建筑物开裂变形 在天然状态下处于基本稳定状态 在暴雨 连阴雨及地震等极端自 然条件下处于欠稳定状态 直接威胁当地居民安全 直接受威胁人数约 直接经济损 失约 潜在经济损失可达 危害程度属特大级 为了对该地质灾害体进行治理研究 并对该滑坡进行长期监测 2 1 1 监测目标及任务监测目标及任务 总的目标就是采取有效措监测手段提前监测该滑坡的变形 减缓滑坡 对当地群众的威胁 保护人民生命财产安全 促进社会稳定和经济繁荣发 展 制定本次监测技术方案 具体任务有 1 阐明布设原则及注意事项 2 基本查明监测项目区变形特点及规律 3 初步分析滑坡的边界条件及滑坡变形速率 4 初步查明滑坡的平面分布和剖面形态特征 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 3 2 1 2 监测意义监测意义 对滑坡地质灾害进行有效地监测 必将缓解当地群众对此滑坡的恐慌 保障人民生命财产安全 促进宝鸡市金台区的经济发展和社会的和谐稳定 此举也是贯彻新世纪新阶段党和国家提出的 坚持以人为本 全面 协调 可持续发展观 科学发展观的重大战略思想 意义深远 2 2 滑坡自然环境概况滑坡自然环境概况 2 2 1 地理位置地理位置 滑坡治理场地位于 滑体中心地理坐标 东经 107 08 16 北纬 34 22 51 交通便利 场地交通位置见图 2 1 滑坡治理场地交通位置示意图 2 2 2 气象水文气象水文 1 气象 地处中纬度地带 属典型 气候类型 其特点是 冬寒干冷 四季分明 常年 主导风向为东风 西风次之 历史最大风速 20m s 气温 区内年平均气温 年平均最高气温 年平均最低气温 平均年较差 平均日较差 气温的时空变化较大 降雨量 区多年平均降水量 847mm 最大降水量 mm 1981 年 最小降水量 mm 降水量年内分配不均 全年降水量的 60 70 多集中在月份 而冬春两季的降水 量仅占全年总降水的 10 15 左右 滑坡隐患所在河谷阶地区降雨量约为 mm 滑坡隐 患区降雨量等值线见图 2 2 暴雨及连阴雨 高新区大部分降水以暴雨及连阴雨形式降落 暴雨多出现在 7 8 月份 次数较少 但强度颇大 据气象资料 区内大到暴雨 25mm 年出现日数为 21 8 天 连阴雨 16 天 平均每年出现 3 3 3 8 次 且连阴雨总是与暴雨相继出现 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 4 每年多集中在夏秋季 大暴雨与连阴雨是区内滑坡 崩塌和泥石流形成的主要诱发因 素 因此 区内绝大多数滑坡 崩塌 泥石流均发生在夏秋两季 图 2 2 多年降雨等值线图 2 水文 区地表河流属黄河流域渭河水系 区内河流普遍切割较深 新老滑坡前缘形成临 空面 诱发滑坡及崩塌 如地质灾害密集分布的宝鸡北坡地质灾害带 滑坡治理场地 即位于该地质灾害带中部 是区内最大的河流 发源于 多年平均流量 85 8m3 s 洪水 多发于 7 9 月份 占全年流量的 63 12 月至次年 3 月为枯水期 四个月的总流量仅 占全年流量的 4 左右 2 2 3 地形地貌地形地貌 区位于 受构造控制从而形成南北隆起 中间低平 西窄东宽的河谷断陷盆地景 观 按地貌形态可划分为 2 2 4 地层岩性地层岩性 滑坡治理场地一带出露的地层主要为新近系碎屑岩层及第四系土层 主要特征分 述如下 2 2 5 地质构造与地震地质构造与地震 1 地质构造 地质构造 区处于 区域构造略图见图 2 3 滑坡治理场地位于 XX 断裂 各断裂特征如下 图 2 3 区域构造略图 2 地震 地震危险性 主要来自东部 西部和南部各地震带的强震波 据县志记载 自 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 滑坡所在场地的抗震设防烈度为 度 设计地震分组为一组 设计基本地震动峰值加速度为 设计反应谱特征周期为 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 5 2 2 6 水文地质条件水文地质条件 滑坡隐患所在区域的地下水类型按埋藏条件和含水介质特征可分为第四系松散岩 类孔隙潜水和新近系碎屑岩类孔隙裂隙水 1 松散岩类孔隙水 主要分布于 以潜水的形式存在 含水层为冲积或冲洪积砂砾卵石层 根据 现场调查访问 潜水位埋深因地而异 一般 m 潜水的补给来源主要有降水入渗 河 流侧渗 灌溉水入渗及侧向地下径流 在渭河南岸由南西向北东方向运移 2 基岩孔隙裂隙水 主要分布于新近系碎屑岩层的构造裂隙带 风化壳中 以裂隙水为主 受岩石的 结构影响 其地下水补给条件差 主要接受大气降水和上部松散岩类孔隙水下渗补给 沿基岩风化裂隙 裂隙发育带径流 常以下降泉和渗水点的形式排泄 水量受季节影 响较大 遇降雨时水量剧增 排泄点多 直接影响斜坡的稳定 2 2 7 人类工程活动人类工程活动 滑坡隐患所在塬边斜坡地带人类工程活动较强烈 对地质环境影响较严重 人类 工程活动主要表现在以下几个方面 1 道路及居民房屋建设 场地周边公路 居民房屋及坡脚引渭渠建设对塬边 斜坡进行了不同程度的切坡开挖 工程开挖常形成高度各异的陡坎 成为潜在不稳定 边坡 在强降雨及连阴雨作用下极易发生局部滑塌 进而影响整个滑坡体的稳定性 2 农业耕作活动 农业耕作活动主要集中在黄土台塬上 在塬顶地势平坦开阔地带 土壤肥沃 普 遍种植农作物和果木等 2 3 地质灾害特征及发展趋势地质灾害特征及发展趋势 2 3 1 滑坡滑坡体概况体概况 1 滑体外部特征 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 6 滑坡体位于 东西宽约 500m 南北垂向投影长约 450m 前后缘高差约 180m 平 面形态呈舌状 受人类工程活动改造 坡面地形起伏较大 呈不规则阶梯状 滑体物 质为表面滑坡堆积层和风积黄土层 厚度自上而下递增 一般厚约 20 65m 体积约 621 104m3 按滑坡体积划分为大型滑坡 滑坡隐患体变形活动迹象明显 具有典型滑 坡的一系列特征见图 3 1 滑坡体斜坡地形呈上陡下缓多级台阶状 上部地形坡度约 45 60 下部地形坡度 约 15 20 滑坡前缘主要为滑坡堆积 呈鼓胀地形 总体地形坡度 25 局部地 段陡坎发育 可分为三级台阶 第一级台阶为滑坡前缘 第二级台阶位于滑坡中部宝陵公路所在平台 高程介于 之间 为居民集中居住区 受人类工程活动改造 平台后方多为人工开挖边坡 高 坡度近直立 西侧北坡公园建设指挥部后方边坡发育有一处局部滑塌 HT1 平台外侧 与第一级平台之间为缓坡地形 前缘存在一定鼓胀现象 总体地形坡度约 20 第三级台阶为滑体中上部上塬公路所在平台 高程介于 之间 切坡修路形成高 度 m 的近直立高陡边坡 坡面植被稀少 在降雨作用下 坡面不稳定土块塌落呈 带状分布于公路内侧 道路外侧边坡拉张卸荷裂隙发育 与第三级平台之间地形坡度 约 45 50 滑坡东侧以主滑方向近正南 约 2 内部特征及物质组成 根据本次现场调查 滑坡体上部地层主要为 层 下部地层为 层 3 滑坡区水文地质条件 滑坡区地下水类型按埋藏条件和含水介质特征分为第四系松散岩类孔隙潜水和新 近系碎屑岩类孔隙裂隙水 对滑坡影响最大的是新近系碎屑岩层以上的松散岩类孔隙 潜水 该层水主要接受大气降水补给 沿新近系碎屑岩接触面向下游运移 在滑坡前 缘以下降泉水的形式排泄 滑坡为一坡基式古滑坡 土质为受扰动的黄土状粉质粘土 砂砾卵石等组成 透水性好 地下水在中前部以泉水形式出露 地下水动态与区域地 下水动态一致 1991 年后因降水量偏少 水位呈波动下降趋势 局部的上层滞水在接受降雨入渗 灌溉水入渗及侧向地下径流补给后 使坡体上 的土体含水量增大 自重增加 强度显著降低 裂隙加大 在土体自重和上部荷载的 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 7 作用下 造成坡体局部滑塌 同时 上层滞水沿相对隔水层 滑带或蠕滑带 向滑体 前缘径流 降低了滑带土的强度 导致斜坡变形加剧 最终诱发滑坡灾害 2 3 2 滑坡变形活动特征滑坡变形活动特征 1 滑塌变形 根据本次现场调查 滑坡体局部滑塌变形主要发育在各级平台后方的高陡边坡 以第二 三级平台后方边坡表现最为明显 滑塌变形主要沿高陡边坡坡脚及平台前缘 呈带状分布 1 局部滑塌 汛期期间 强降雨及连阴雨导致原教学楼中部后方边坡发生局部滑塌 造成 严重后果 后降雨导致该段边坡再次发生局部滑塌 原支挡结构变形开裂 滑塌范围 在原基础上向两侧扩展延伸 目前 仍有滑塌堆积物堆积于滑塌坡脚 坡体残留有局 部滑塌形成的沟槽状地形 内堆积有薄层滑坡堆积土 上部被杂草覆盖 局部滑塌影像特征 2 滑体及建筑物裂缝 根据本次现场调查访问 滑坡体上曾发育多处裂缝 每逢汛期便会新的裂缝产生 目前 可见的滑体裂缝主要有 3 处 分布于滑体后缘及西侧侧壁 发育房屋等建构筑 物开裂 6 处 均集中分布于坡体中上部 滑坡发育的裂缝图片 居民房屋及建构筑物开裂主要集中分布于 所在居民集中居住区和 滑坡后缘寺庙所在位置 以人字形和之字形开裂为主要变形特征 其影像 特征见照片 照片 18 公园建设指挥部院墙裂缝 照片 19 二级平台居民房屋围墙开裂 照片 20 二级平台东居民房屋倾斜 照片 21 二级平台东居民房屋开裂 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 8 结合滑体及建筑物裂缝发育特征 分析认为滑坡隐患体后缘裂缝为降 雨后坡面土体在重力作用下蠕滑变形形成的拉 张卸荷裂隙 建筑物开裂 变形是由于地基土蠕滑变形导致地基不均匀沉降所致 在降雨作用下 使 得裂缝有所扩展和延伸 2 3 3 滑坡稳定性分析滑坡稳定性分析 滑坡为一大型 xx 滑坡 古滑坡形成时能量释放较完全 整体具有较好的稳定性 但中前部因坡脚较大陡坎较多 人类降低稳定性活动频繁而不稳定 滑体地形上陡下 缓 整体呈缓坡状 植被茂盛 有利于降水沿坡体表面下渗 且后缘及侧壁发育数条 裂缝 使滑坡堆积物结构松散 土体粘聚力小 抗滑能力差 在局部滑塌作用下 上 部松散物质向前缘堆积 形成上缓下陡的凸形 使得滑体前缘滑体厚度相对较大 坡 脚由于人工开挖形成陡壁 增加滑坡前部临空面 在前缘发生局部滑塌后 将继续牵 引后方坡体向下蠕滑变形 对坡体稳定性十分不利 如果坡体排水不畅及人类工程活 动切坡开挖坡脚等引起该滑坡进一步变形活动的因素得不到有效的控制 滑体将在上 层滞水作用下 可能沿已经形成的滑带 面 产生整体滑动 因此该滑坡的稳定性是 比较差的 结合滑坡特征及其周边地质环境条件 分析认为 天然状态下 坡体局部滑塌发 育 现有裂缝无明显扩展延伸现象 滑坡隐患整体处于基本稳定状态下 在暴雨及连 阴雨条件下 雨水从后缘裂隙下渗 使得裂缝加大 将加速滑坡隐患体变形 滑坡隐 患整体处于欠稳定状态 在水平地震力作用下 坡面拉 张卸荷必然会进一步延伸和 扩展 滑体在重力作用下将不断蠕滑变形 滑坡隐患整体处于欠稳定状态 2 3 4 危害程度评价危害程度评价 目前 滑坡体上现有直接威胁对象主要有 滑坡前缘分布有 同时还对滑 坡南侧 等构成潜在威胁 为此 区国土资源局在滑体 设立了地质环境监测站 对滑坡的变形活动情况进行实时监控 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 9 2 3 5 小结小结 综上所述 滑坡体位于东西宽约 m 南北垂向投影长约 m 前后缘高差约 m 体 积约 m3 按滑坡体积划分为大型滑坡 其变形活动迹象明显 在天然状态下处于基本 稳定状态 在暴雨 连阴雨及地震等极端自然条件下处于欠稳定状态 直接威胁坡体 上分布 户当地居民安全 直接受威胁人数约 人 经济损失约 万元 危害程度属 特大级 因而 急需对其进行治理 消除隐患 防止灾害的发生 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 10 第三章滑坡地质灾害监测方案第三章滑坡地质灾害监测方案 3 1 滑坡地质灾害现状滑坡地质灾害现状与拟开展工作与拟开展工作 滑坡体位于东西宽约 m 南北垂向投影长约 m 前后缘高差约 m 体积约 m3 按 滑坡体积划分为大型滑坡 目前 滑坡变形活动迹象明显 发育有 处局部滑塌 带 条地面裂缝和多 处建筑物开裂变形 在天然状态下处于基本稳定状态 在暴雨 连阴雨及地震等极 端自然条件下处于欠稳定状态 直接威胁坡体上分布 户当地居民安全 直接受威 胁人数约 人 直接经济损失约 元 潜在经济损失可达 亿元 危害程度属特大 级 因此急需对滑坡体进行实时监测 其意义在于 1 在施工前 及时掌握滑坡体的失稳区域 滑动面情况 为后续滑坡治理方案 设计提供原始参考资料 2 在施工期 对治理过程进行实时监测 把握治理过程中滑坡体稳定性 辅助 治理过程以实现动态治理 3 在施工后 对处治效果进行监测以及后续长期监测 4 随时掌握边坡稳定性状况 发生危险时及时预报 预警 避免人员伤亡和降 低经济损失 3 1 1 项目项目概况概况 滑坡治理场地位于 滑体中心地理坐标 东经 107 08 16 北纬 34 22 51 图图 3 13 1 滑坡治理场地交通位置示意图滑坡治理场地交通位置示意图 滑坡体位于渭河北岸 胜利塬塬边 东西宽约 500m 南北垂向投影长约 450m 前后缘高差约 180m 平面形态呈舌状 受人类工程活动改造 坡面地形起伏较大 呈不规则阶梯状 滑体物质为表面滑坡堆积层和风积黄土层 厚度自上而下递增 一般厚约 20 65m 体积约 621 104m3 按滑坡体积划分为大型黄土滑坡 滑坡隐患 体变形活动迹象明显 具有典型滑坡的一系列特征 其遥感影像特征见图 3 2 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 11 3 1 2 监测目的及依据 本次监测工作主要依据以下技术规范和资料 a 技术规范 1 滑坡防治工程勘查规范 DZ T0218 2006 2 滑坡防治工程设计与施工技术规范 DZ T 0219 2006 3 地质灾害防治工程设计规范 DB50 5029 2004 4 建筑变形测量规程 JGJ 8 2007 5 建筑边坡工程技术规范 GB 50330 2002 6 工程测量规范 GB50026 2007 7 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T18314 2009 b 收集资料 3 1 3 监测设计原则监测设计原则 1 监测工作的布置应基本上能控制整个边坡可能的变形 监测设施的布置应考 虑长久 稳定 可靠 不易被破坏 测量基准控制点应在边坡范围以外稳定的基岩 上 2 方法和仪器的选择要能反映出边坡的变形动态 且仪器维护方便 费用节省 的原则 监测仪器的选择原则是 仪器性能可靠 精度足够 使用简易且不易损坏 3 施工前监测 施工期监测 处治效果监测和长期监测相结合的原则 3 2 监测内容 方法及仪器监测内容 方法及仪器 根据有关规范 对滑坡危害程度属于一级的滑坡 应建立以地表变形 裂缝位 错 深部位移 地下水位的立体监测系统 监控滑坡整体变形 按此原则 根据实 际情况需要 设计本次首期监测的主要工作内容有 地表变形监测 边坡深部位移 监测和降雨量监测 3 2 1 GPS 地表位移监测地表位移监测 本项目边坡坡度较大 如果采用传统边角测量方法进行边坡地表位移监测 监 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 12 测点埋设简单 但受天气影响大 降雨及有雾天气条件下无法观测 且其基准点必 须布置在与监测点通视的稳定区域 基准点的位置选取有一定的困难 同时该方法 监测野外工作量大 每周期监测时间长 故采用 GPS 监测方法进行监测 则具有以 下主要优点 不受气候条件的限制 能在台风 大雾 暴风雨等恶劣天气条件下全天候进行 工作 监测点与已知参考点间无需通视 自动化程度高 能够进行实时动态监测 不同监测点可以进行同步测量 GPS 采用连续静态测量方式进行全天候观测 按一定时长将每天观测数据分成 N 个时段进行解算 全过程实现自动化作业 仪器数据采集 数据传输到数据处理 状态报告等过程 全部自动处理 一旦系统建立 无需人工到现场进行作业 非常 适用于处于危险期或在恶劣天气及高速公路运营期等条件下的滑坡监测 达到近实 时的监测要求 此外 对点位密集区域位置 可以引入一机多天线技术 可以采用一台接收机 同时对多个测点进行连续监测 大大降低监测成本 本次监测拟对长期地表位移监测点采用 Anchor 自动监测系统 该自动监测系统 采用 GPS 连续静态测量模式 基准点及监测点上安装的 GPS 接收机同步观测 GPS 接收机接收的观测数据经 GPRS 传输模块 通过移动 GPRS 网络发送至远程的数据处 理和分析中心的计算机 或称服务器 上 服务器的数据处理软件 软件界面如图 3 6 所示 负责接收采集观测数据 并按设计观测时段长 可随意设置 一般为 1h 24h 将数据记录 自动生成相应的观测及导航文件 并自动基线解算 计算监 测点位移 同时还具有可视化 数据管理及分析等功能 软件界面如图 3 7 所示 整个系统的数据流程见图 3 8 图图 3 63 6 DataLogCenterDataLogCenter 软件界面软件界面 图图 3 73 7 AnchorAnchor 软件界面软件界面 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 13 图图 3 83 8 GPSGPS 监测系统的数据流程图监测系统的数据流程图 3 2 2 边坡深部位移监测边坡深部位移监测 对边坡岩土体内部蠕变 特别是滑动面位移矢量的监测 一般采用钻孔测斜仪 法 本项目拟采用固定式测斜仪方式进行测量 固定式测斜仪是按一定间距在测斜 管不同深度安装测斜传感器 直接获得不同深度的位移值 其主要优点是精度高 机械误差大大减少 避免了人工操作的失误 测量方便 监测成本低 并可长期 测量 在边坡的重点部位有选择地布置数个钻孔 在钻孔内埋设测斜管 用测斜仪测 量测斜管随岩土体深部位移大小 方向 以此观测岩土体深部位移沿钻孔深度逐点 连续的位移变化 由此建立位移 深度关系曲线 通过该关系曲线找出滑动面准确 位置 对滑动面的位移大小及位移速率做到监控 一 固定式测斜仪使用技术要求 一 工作原理 该仪器采用石英挠性伺服加速度计作为敏感元件 是一个力平衡式的伺服系统 当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角时 由于重力作用 传感器中敏感元件 相对于铅锤方向摆动一个角度 通过高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 14 经过分析处理 直接在液晶屏上显示被测点的水平位移量 X Y 值 并存入仪器中 通过串口送入计算机中处理 探头抗震性达到 50000g 测量精度 0 02mm 500mm 分辨率 0 02mm 8 秒 系统精度 4mm 15m 数字量显示 4 5 位 记录方式 自动采集 测量范围 0 30 0 90 测试深度最大 200m 二 测斜仪使用 施工工艺流程 抗滑桩基坑开挖 钢筋笼下放 埋设测斜管 抗滑桩浇灌混凝 土 测斜管内按设计间距安装测斜传感器 测斜管封口及数据线的整理及保护 测斜仪安装前应测定钻孔或测斜管的垂直度 不得超出传感器满量程的 30 对测斜管导向槽应做好永久标记用以确定倾斜变形的正方向 依照安装次序 将测斜仪传感器按同一方向和接杆 管 连接起来 调整校直 后固定可靠 测试各传感器的正反向是否与厂商标注的方向一致 同时注意观察读 数的稳定性 把连接好的传感器放入测斜管 并使其正方向对准测斜管的正方向导向槽 下 放时使用接在系统底部的钢缆绳 安装过程中钢缆绳须固定在防绞棒上以免与电缆 绞缠 当将第二组轮放入测斜管时 由于杆系中备有万向节 故应注意校直后再接 续导入 3 2 3 监测精度等级监测精度等级 地表位移监测的平面位移监测精度按 建筑变形测量规范 所列二级精度指标 施测 垂直位移的监测精度按 建筑变形测量规范 所列三级精度指标施测 具体 精度指标见表 3 1 所示 表表 3 13 1 本次监测的精度要求本次监测的精度要求 沉降观测水平位移观测 测站高差中误差 mm 坐标中误差 mm 适 用 范 围 3 0 2 0 场地滑坡测量 注 1 3 小时 GPS 数据结果 2 4 监测方案监测方案 综合项目监测方案包括以下部分 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 15 1 建立 GPS 地表位移监测 包括现场勘测 选点 建造观测墩 所需的 GPS 系统设备采购 检验 安装 调试及技术服务 2 建立深部位移监测 包括现场勘测 选点 深孔钻探与 ABS 监测管安装 固定式测斜仪设备采购 检验 安装 调试及技术服务 3 建立雨量计监测 包括现场勘测 选点 雨量计设备采购 检验 安装 调试及技术服务 4 根据设计要求 建立上述 GPS 系统 深部位移系统与雨量计的数据采集 解算以及可供数据采集 传输 处理 分析 预警等方面的软件系统 2 4 1 GPS 地表位移监测地表位移监测 GPS 地表位移监测点为监测区域内的地表外部变形的特征点 初步计划全网共 安装 11 个 GPS 监测点 1 个 GPS 基准点 如下面示意图 3 9 GPS 监测点分布在主 体滑坡 H 局部崩滑带 HT 以及公路沿线三个监测剖面 共 9 个 GPS 监测点 以监测 滑坡总体稳定性以及抗滑桩与挡土板工程效果 在滑坡段 H 位置设置一个监测点 以及在坡顶寺庙处设定 1 个 GPS 监测点 此外 在监测区域附近选择稳定点位置 作为参考点 并定期与 IGS 站联测 以检核参考站点的稳定性 共计 12 个 GPS 监测 点 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 16 图图 3 93 9 GPSGPS 监测边坡示意图监测边坡示意图 实际勘测为准实际勘测为准 各监测点由 Anchor GNSSV 3 单频高精度接收机与 AT03 天线 室外观测墩和仪 器柜组成 在局部滑坡带 采用一机多天线技术 将比较密集的 4 个监测点共用一 台接收机 通信设备和供电系统 进一步降低费用 GPS 接收机 通信网络设备 电源设备等置于混凝土浇筑的仪器柜中 GNSS 天线直接安装在观测墩顶 部分监 测区域可根据实际情况 在观测墩顶部位置设置避雷针 1 根 各监测点 现场安装太阳能供电系统 若需要 使用 GPRS 无线通讯方式进行数 据传输 在数据中心建立宽带接入 数据通过连接在接收机上的 GPRS 终端将数据发 送到数据中心 采集的数据统一进入 Anchor 软件进行后处理解算 数据存储在 SQL 数据库中 可随时调用查看 避雷针安装时要求高于 GPS 天线至少 2 米 这样可对 于天线下方的混凝土仪器箱 提供足够的保护半径 系统构成如下图 3 10 所示 GPS 参考点 GPS 监测点 一机多 天线 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 17 图图 3 103 10 GPSGPS 监测点结构图监测点结构图 测站配置测站配置 对于每个基准站和监测点需要以下设备 GPS 天线 GPS 接收机 GPS 信号放大器 选用 电源 UPS 选用 天线电缆 图图 3 113 11 设备配置设备配置 图图 3 123 12 测站示意图测站示意图 测量精度测量精度 不同的应用所需求测量频率是不一样的 如处于危险期的滑坡 汛期的防洪堤 大坝等的监测中 所要求的测量频率将比较高 如每小时一个测量结果 另一方面 长时间的观测数据可以平滑多路径效应误差 因此 GPS 的测量精度实际与观测时间 的长短有关 所以在实际应用中 许在测量频率和测量精度取得一个最佳的平衡点 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 18 表表 2 4 12 4 1 GNSSGNSS 测量精度 测量精度 1 1 倍倍 观测时间1 秒30 分钟1 小时 水平方向10mm 1ppm3 5mm 0 5ppm2 3mm 0 5ppm 测量 精度 竖直方向20mm 1 5ppm7mm 1ppm4mm 1ppm 观测时间2 小时3 小时6 小时 水平方向2mm 0 5ppm1mm 0 5ppm0 7mm 0 5ppm 测量 精度 竖直方向3 5mm 1ppm2mm 0 5ppm1 5mm 0 5ppm 2 4 2 深部位移监测深部位移监测 深部位移监测点的选择 应为监测区域内的地下深部位移的特征区域 本次计 划在坡体中腰位置与坡体下沿挡土墙位置 分别安装 1 套固定式深部位移设备 共 计 2 个深部位移监测点 图图 3 133 13 深部位移监测点位示意图深部位移监测点位示意图 实际勘测为准实际勘测为准 深部位移采用高精度固定式测斜仪 数据采集器 传输设备和仪器柜组成 根 据地层实际情况 设计深度为 30 40 米 遇含硅的板岩及破碎的岩层可以适当降低 深部位移监测点 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 19 深度 每孔使用 6 8 个测斜探头 在不同深度位置获取位移偏移量 钻孔过程保存 好岩芯记录 为后续机理分析提供原始资料 2 4 3 降雨量监测降雨量监测 降雨量监测站由翻斗式雨量传感器 雨量微电脑采集器构成 雨量微电脑采集 器具有自动记录 实时时钟 历史数据纪录和数据通讯等功能 翻斗式雨量传感器 得到的雨量电信号传输到雨量微电脑采集器 雨量微电脑采集器将采集到的雨量值 通过 RS232 串口传输给 GPRS 数传模块 再传送给数据中心计算机 降雨计设备降雨计设备 2 4 4 变形监测服务软件平台变形监测服务软件平台 根据变形监测内容 变形监测信息系统基于 Internet 和无线网络技术 采用 C S 客户端 服务器 与 B S 浏览器 服务器 混合程序设计模式 支持 PC 掌上 电脑和移动设备访问 具有高度的稳定性 可靠性和安全性 良好的系统功能扩展 伸缩性 同时支持海量数据存储 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 20 功能结构图 a a 数据处理数据处理中心中心 采用 C S 模式的桌面程序设计 多时间尺度 天 周 月 年 对数据进行分 析和管理各种沉降变形监测数据 同时存储到数据库服务器中 其中用户权限管理负责数据处理中心和信息查询系统的访问权限的设置和管理 b b 信息查询系统信息查询系统 采用 B S 模式的应用程序 供用户进行相关信息的查询 其主要界面功能包括 数值查询 单点位移数据查询 区域位移数据查询 极值点查询等 图表显示 位移分布图 位移曲线 预测沉降曲线 降雨量曲线等 三级预警 根据沉降变形监测点及监测区段的沉降变形发生情况 分三种不同 严重级别进行预警提示 报表打印 各类用户需要的报表 文字 图形及表格可自定义输出 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 21 c c 沉降变形分析及预警沉降变形分析及预警 系统提供三点法 双曲线法 德国双曲线法 抛物线法 指数曲线法 修正指 数曲线法 沉降速率法 星野法 Asaoka 法 泊松曲线法 灰色理论法 神经网络 法共 12 种方法对数据进行分析 在通常情况下 连续监测或数据采集过程中 不会触发报警装置 当日或周数 据结果接近或达到警戒值时 警报系统将启动 警报系统在控制中心启动警铃和警 灯装置 并自动发送短信息或电邮到用户 同时把报警信息发布到 web 网站上 报警方式 陕西省宝鸡市金台区滑坡地质灾害监测方案 22 第四章第四章 主要软硬件参数指标主要软硬件参数指标 4 1 GPS 监测仪器监测仪器 1 1 GPSGPS 接收机接收机 AnchorAnchor GNSSV 3GNSSV 3 主板厂家 Novatel 接收通道配置 14 GPS L1 2 SBAS 1 L Band 观测量精度 L1 载波相位 0 5 mm 数据更新率 原始数据 1Hz 可选 20HZ 首次定位时间 冷启动 60s 热启动 35s 信号重捕获 L1 0 5s 典型值 授时精度 20ns RMS 测速精度 0 03m s RMS 环境适应性指标 操作温度 40 85 存储温度 40 85 湿度 95 无冷凝 认证 随机振动RTCA D0 160D 4g 跌落 冲击 MIL STD 810F 40g