地质灾害监测

地质灾害监测预警2016年3月危岩、崩塌灾害监测预警泥石流灾害监测预警滑坡灾害监测预警概述提纲概述•我省地质条件复杂，特别是我省在经历了数次地震后，滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害正随着工程建设和资源开发而日益严重，每年由此造成的损失数亿元。•为此，各有关部门投入了大量资金，但是受经济发展等因素的制约，能够实施工程治理的隐患点只是少部分，更多的是需要建立一种有效的、科学的监测预警机制，充分利用监测技术避免、降低地质灾害带来的损失。概述•监测技术是采用一定的技术手段安装或埋设仪器设备，对岩土体或工程结构物的稳定性状态及变化规律进行动态化测试的技术操作。•监测技术在地质灾害防治工程中发挥着举足轻重的作用。国内有多个利用监测资料预报滑坡发生时间和风险决策的成功实例。概述•北川县白什乡滑坡，于2007年1月实施专业监测，2007年7月底下滑。临滑前及时发出了预警，避免了重大损失。1概述I-1I-2IIIII04年底开始剧烈变形。05年1月下旬实施应急抢险监测05年2月实施应急抢险工程措施05年3月~5月趋于稳定丹巴县城建设街后山滑坡监测预警概述绵竹市清平乡文家沟特大山洪泥石流治理工程安全监测1、雨量计；2、视频监控；3、物源区岩土体稳定性监测；4、位移计；5、断线仪危岩、崩塌灾害监测预警泥石流灾害监测预警滑坡灾害监测预警概述SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION提纲1、监测内容及设备手段2、监测实施3、数据处理分析及预警预报滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION•1、监测内容及设备手段•地表变形监测：地表绝对位移监测、裂缝张开度、地表倾斜•环境因素监测：孔隙水压力、地下水位、土体含水率、降雨量、地表水位、温度•深部变形监测：内部倾斜、内部相对位移•支护结构监测：钢筋应力应变、混凝土应力应变、接触压力、锚索（杆）应力应变滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATIONSICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警常用技术地表变形监测（外观法）传统大地测量法GPS法近景摄影测量INSAR(合成孔径干涉雷达)外观法全站仪水准仪经纬仪测量机器人光电测距仪BOTDR（分布式光纤）大量程位移监测、裂缝监测、表面倾斜监测SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术全站仪、测量机器人水准仪、经纬仪地表变形监测•GPS法•主要仪器：瑞士徕卡（Leica）GPS测量系统、瑞士威特（Wild）200GPS测量系统、美国阿士泰克（Ashtech）GPS测量系统、美国天宝（Trimble）GPS测量系统。滑坡灾害监测预警技术地表变形监测•测缝计三向测缝计滑坡灾害监测预警技术单向测缝计•大量程位移计滑坡灾害监测预警技术地表变形监测SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术环境因素监测环境因素监测地下水位监测土壤含水量监测孔隙水压力监测降雨量监测平尺水位计滑坡灾害监测预警技术孔隙水压力计环境因素监测土壤含水率仪moisturecontenttime滑坡灾害监测预警技术雨量计环境因素监测SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术深部变形监测内观法深部倾斜监测活动式测斜仪固定式测斜仪内部相对位移监测BOTDR(分布式光纤)深层沉降监测多点位移计土体位移计电磁沉降仪沉降仪SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术深部变形监测•活动式钻孔测斜仪探头蓝牙读数仪测斜导管电缆活动式测斜仪观测及工作原理示意图测斜导管灌浆钻孔读数仪探头电缆BoreholeTopBoreholeBottomZoneofMovementDeflectionChange滑坡灾害监测预警技术深部变形监测（内观法）土体位移计适合埋设在土体中测量填土、公路路基、堤坝的土体位移变形。监测方法及仪器设备简介SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION深部变形监测深层沉降监测监测方法及仪器设备简介SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION沉降仪电磁沉降仪SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术结构应力应变监测仪器土压力计、岩体应力计锚索测力计钢筋混凝土应力、应变计锚杆应力计混凝土应变计钢筋应变计钢筋应力计BOTR（分布式光纤）钢结构应力计、应变计岩体应力计滑坡灾害监测预警技术钢板计应变计滑坡灾害监测预警技术应力计土压力计、压力盒预应力锚索测力计监测仪器设备滑坡灾害监测预警技术典型治理工程结构监测布置通过支护结构应力应变监测可了解治理工程结构运行情况，及地质灾害的治理效果。测斜仪锚索测力计钢筋计土压力计滑坡灾害监测预警技术•2、监测实施（1）监测布置（2）监测实施频率滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION•2、监测实施（1）监测布置监测布置原则明确目的、突出重点。以突发滑坡整体稳定性监测为主，兼顾关键位置稳定性监测。监测应贯穿滑坡防治的全过程。监测布设应考虑施工干扰。布置仪器力求少而精。监测布设应留有余地。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION•2、监测实施地表位移监测布置•监测网类型有以下几种。（1）十字型；（2）放射（三角）型；（3）方格型；（4）任意方格型；（5）任意型。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION（a）十字型；（b）放射型；（c）方格型•2、监测实施深部位移监测布置滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION活动式钻孔测斜仪典型布置•2、监测实施重点部位同一监测点应布设多种监测方法，便于监测数据综合分析。地表变形监测基准点必须建在稳定岩（土）体上，且基准点数量不应少于3个。监测点应布设在设计监测剖面上。受通视条件或其他原因限制，可单独布点。监测点不要求平均分布，每条监测剖面监测点不应少于3个。对于关键位置，应增加监测点数量。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION•2、监测实施裂缝位移监测点应布设在重要裂缝关键部位，如裂缝中点、两端、转折部位等，每条裂缝的监测点不宜少于2个。当裂缝变形增大或出现新裂缝时，应视具体情况增设监测点。降水量监测点。宜布设于突发滑坡体范围内。地表水和地下水监测点使滑坡体环境合理布设对于关键位置，监测点要适当加密。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION水平位移监测点深部位移监测点地下水位监测点雨量监测点垂直位移监测点三峡库区张桓侯庙东侧滑坡监测布置平面图滑坡灾害监测预警技术地表位移监测点深部位移监测点地下水位监测点大量程位移计土体含水率监测点地表倾斜监测点张桓侯庙东侧滑坡监测剖面布置图滑坡灾害监测预警技术•2、监测实施（2）监测频率监测点采用混凝土灌浆、现浇等施工工艺安装埋设，需要待混凝凝固后开始读数。监测点采用预制或加工构件等施工工艺安装埋设，在监测仪器埋设10小时后开始读数。前2~5次数据采集的监测频率为1次/小时~1次/天，待数据稳定后选择基准值开始正式监测。根据滑坡的变形演化阶段和预警级别对应不同的监测实施频率，蠕动变形阶段：旱季监测频率不低于1次/月，雨季监测频率不低于4次/月；匀速变形阶段：旱季监测频率不低于4次/月，雨季监测频率不低于8次/月；加速变形阶段：应加大监测频率，一般不低于1次/日，重点分析变形速率及加速度；临滑阶段：应连续监测，一般不低于1次/小时。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION•2、监测实施（2）监测频率遇以下情况应加密监测频次：暴雨或持续降雨；库区水位涨落；滑坡治理施工期间；滑坡周边实施开挖或爆破振动；地震以后。加密程度视具体情况而定。人工巡视检查：监测频率可按1天/次实施，破坏后及雨后加密巡视。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION3、数据处理分析及预警（1）监测数据处理分析（2）监测预警滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION3、数据处理分析及预警（1）监测数据处理分析一、地表位移监测•（1）水平位移-时间过程曲线图•（2）垂直位移-时间过程曲线图•（3）位移速率-时间过程曲线图•（4）地表位移矢量平面图•（5）其他物理量（裂缝、倾斜度）-时间过程曲线图滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION水平位移-时间过程曲线垂直位移-时间过程曲线移速率-时间过程曲线水平位移矢量沉降隆起（m）3、数据处理分析及预警（1）监测数据处理分析二、深部位移监测•（1）位移-孔深关系曲线图•（2）孔口位移-时间过程曲线图•（3）孔口位移速率-时间过程曲线•（4）滑带位错-时间过程曲线•（5）滑带位错速率-时间过程曲线滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION典型测斜仪监测成果曲线孔深-累积位移曲线孔口位移滑带位错滑面3、数据处理分析及预警（1）监测数据处理分析三、环境因素监测滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATIONGroundwaterlevel(m)Time14/08/11地下水位-时间过程曲线Porewaterpressure(Kpa)TimePfq-3Porewaterpreesure-Timecruve14/10/17孔隙水压力-时间过程曲线Accumulativerainfall(mm)Rainfall(mm)Hour降雨量、雨强-时间过程曲线3、数据处理分析及预警（2）监测预警滑坡监测预警按变形破坏发展阶段、变形速度、发生概率和可能发生的时间分为四级：注意级（蓝色）、警示级（黄色）、警戒级（橙色）、警报级（红色）。滑坡灾害监测预警技术SICHUANINSTITUTEOFENGINEERINGGEOLOGYINVESTIGATION滑坡灾害监测预警技术匀速变形阶段加速变形阶段初始变形阶段T0T1T2T3T4时间变形ABCDE初加速变形阶段临界变形阶段变形阶段初始变形阶段匀速变形阶段初加速变形阶段临界变形阶段预警级别注意级警示级警戒级警报级报警形式蓝色橙色黄色红色预警分级基于斜坡变形演化的三阶段理论。3、数据处理分析及预警（2）监测预警