地质灾害监测系统建设

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1、崩塌滑坡专业监测系统建设技术要求1崩塌滑坡选点原则及分级标准1.1 选点原则（一） 对规划为搬迁的崩塌滑坡，其中涉水且体积大于 100 万立方米， 失稳后对长江航运构成较大威胁的或对主要一级支流航运航道构成较大威胁或 可能构成断流壅水威胁的崩塌滑坡体，实施专业监测预警；（二） 凡稳定性评价为潜在不稳定，认为属于隐患，今后有可能对保护对 象构成威胁，经分析论证后，三期规划定为可以暂不进行工程治理或搬迁，通 过监测预警进行防范的崩塌滑坡，其中符合下列原则的：（1）大型（体积100万1000万立方米）或特大型（体积大于1000 万立方米）的，对长江航运或蓄水后长江一级、二级支流航运构成重大或较大 隐

2、患的，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡；（2）大型或特大型的，具有一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅 堵成堤构成隐患的，滑坡体上有居民居住的，同时满足上述条件且近期有变形 迹象的崩塌滑坡；（3）规模较大的（大于 50 万立方米），位于县城或城市的，潜在威胁人 数大于200人，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡。1.2 崩塌滑坡专业监测分级及分级标准（一）专业监测分级崩塌滑坡专业监测分为实时监测（一级监测）、综合立体监测（二级监测） 和地表变形监测（三级监测）三级。实时监测为自动化高频率监测。（二）分级标准（1）实时监测（一级专业监测）1）位于坝前 25km 的范围内，规

3、模大（大型以上），若下滑入江形成的 涌浪对大坝基坑施工安全构成威胁的对坝前水域港口码头及大量船舶构成威胁 的崩塌滑坡。2）规划为搬迁避让的，体积大于500 万立方米，预测滑速较快，下滑入 江涌浪波及范围较大，造成危害严重，同时具备上述条件且近期有明显变形迹 像的崩塌滑坡。（2）综合立体监测（二级专业监测）1）规模大（大型特大型）且不稳定的，规划为搬迁避让的，失稳对其下 方无法搬迁的航道或重要复建公路构成重大威胁和危害的，同时满足上述条件 且近期有变形迹象的崩塌滑坡；2）规划为监测预警的（潜在不稳定的）规模大的（大型或特大型的），对 长江航运或蓄水后通航一级二级支流航运构成重大隐患的，同时满足上

4、述条件 且近期有变形迹象的崩塌滑坡；3）规划为监测预警的（潜在不稳定的）规模大的（大型或特大型），具有 一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅堵成堤造成壅水隐患的，滑坡体 上有居民居住的，同时满足上述条件近期有变形迹象的崩塌滑坡。4）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模较大（大于 50万立方米）， 对县城或城市居民构成潜在威胁，人数大于200 人，同时满足上述条件且近期 有变形迹象的崩塌滑坡。3）地表变形监测（三级专业监测）1）规划为搬迁避让的（蓄水后不稳定的），规模大的（大型或特大型）， 失稳对其下方无法搬迁的长江航运或蓄水通航的一级二级支流航运构成较大威 胁或危害的（因江面开阔、崩滑体

5、入江体积或滑速相对小一些而可能形成的砸 船及涌浪危害相对小于二级监测的，船舶绕行可不封航的），同时满足上述条件 的崩塌滑坡；2）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模大的（大型或特大型），对 长江航运或蓄水后通航的一级支流航运构成较大隐患的（船舶绕行可不封航的） 同时具备上述条件的崩塌滑坡；3）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模大的（大型或特大型的）具 有一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅堵成堤造成壅水隐患的，滑坡 体上有居民居住的，同时满足上述条件的崩塌滑坡。2 主要监测方法和监测内容2.1 常用的主要监测方法（1）大地形变监测是崩滑灾害监测中常用的方法之一。采用经纬仪、全站仪、G

6、PS等测量仪 器监测崩电滑坡体水平位移、垂直位移以及变化速率。点位误差要求不超过 24mm,水准测量每公里中误差小于土 1.01.5mm。（2）地表裂缝位移监测了解地裂缝伸缩变化和位移情况。采用伸缩计、位移计或千分卡直接量测。测量精度0.11.0mm。（3）滑体深部位移监测是监测整体变形的重要方法，用于了解滑体深部，特别是滑带的变形特征。系统总误差不超过5mm/15m。（4）地下水位和孔隙水压力观测采用监测盅、水位自动记录仪、孔隙水压计、钻孔渗压计、测流仪、水温 计、测流堰及取样等，监测泉、井、坑、钻孔、平斜硐、竖井等地下水露头。（5）滑坡推力监测在滑坡推力监测孔中采用光纤式崩塌滑坡监测仪进行

7、监测；（6）诱发因素监测如大气降雨、地表水和库水位等；（7）相关人类活动监测由于人类活动如洞掘、切坡、爆破、加载及水利设施的运营等，往往产生 人工型地质灾害或诱发产生地质灾害。对人类活动监测，应监测对崩滑体稳定 性有影响的项目，监测其范围、强度、速度等。（8）宏观地质巡查监测采用常规地质调查法，定期对崩滑体出现的宏观变形形迹（如裂缝发生及 发展、地面沉降、下陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等）和与变形有关的 异常现象（如地声、地下水异常、动物异常等）进行调查记录。2.2 实时监测主要监测内容实时监测点主要监测项目（钻孔测斜仪监测、地下水监测、滑坡推力监测） 采用全自动化仪器监测，监测数据自动采

8、集，采用无线或有线传输；其它监测项目采用一般仪器监测，同时与宏观地质巡查监测相结合。主要监测内容为： 绝对位移监测（GPS监测），深部位移监测（钻孔测斜仪监测），地下水监测（地 下水位、孔隙水压力监测），滑坡推力监测，地表裂缝变形监测，大气降雨、自 动雨量计监测、泉水、库水位监测，相关人类活动监测，宏观地质巡查监测。2.3 综合立体监测主要监测内容综合立体监测点采用仪器监测与宏观地质巡查监测相结合，主要监测内容 为：绝对位移监测（GPS监测），深部位移监测（钻孔测斜仪），地下水监测（地 下水位、孔隙水压力监测，滑坡推力监测，地表裂缝变形监测，大气降雨、自 动雨量计监测、泉水、库水位监测，相关人

9、类活动监测，宏观地质巡查与监测。2.4 地表变形监测主要监测内容以地面变形专业监测为主，与宏观地质巡查监测相结合。主要监测内容为：绝对位移监测（GPS监测），库水位监测、大气降雨监测及宏观地质巡查监测。3 监测网点的布设原则及要求3.1 监测网点的布设原则灾害点地形地质图是对灾害点进行监测预警的基础图件，通过1/1000 灾 害点地形地质图测绘，进一步掌握灾害发育特征、控制因素及诱发因素，为建 立监测预警模型、布臵监测点、布设监测仪器提供依据。并对监测结果的空间 分析、防灾预案、预警指挥提供支持。测图范围为三期实施专业监测的灾害点。根据崩滑体的形体特征、变形特征和赋存条件，因地制宜的进行布设。

10、监 测网由监测线（剖面，和监测点组成，要求能形成点、线、面、体的三维立体监测网，能监测崩滑体的主要变形方位、变形量、变形速度、变形发展趋势； 监测崩滑体宏观变形形迹、监测变形破坏的主要诱发因素，能及时提供预警预报所需的主要监测数据。监测网点布设要少而精，力争以尽量少的监测点来达 到监测预报的需求。3.2 监测剖面的布设及功能分析（一）主监测剖面（1）主监测剖面为监测工作的重点，在地面测绘工作的基础上布设；（2）主监测剖面布设在滑坡主滑方向厚度最大的部位，纵贯整个滑体，与 初步认定的中轴线重合或平行。（3）对于主要变形块体在两个以上、面积较大的滑坡或后缘出现两个弧顶 的滑坡，主监测剖面应布臵两条

11、以上。（4）主监测剖面上宜布臵成拥有绝对位移、推力监测、钻孔倾斜监测、地 下水动态监测等多手段、多参数、多层次的综合立体监测剖面，达到互相验证、 补充和进行综合评判的目的。（二）副监测剖面（1）副监测剖面一般平行主监测剖面，分布在其两侧，线间距视崩滑体具 体情况而定。在有次级滑坡时，副监测剖面沿次级滑坡的中轴线布设。（2）副剖面上的监测点一般应与主剖面线上的监测点位臵相对应（或隔点 相对应），使横向上构成垂直于纵监测剖面的数条横贯滑体的横向监测剖面，监 测滑体的横向变形特征，形成控制整个滑体的监测网。（三）监测剖面的功能分析监测剖面布设后，应结合地质结构、成因机制、变形特征，分析该剖面上全部监

12、测点的功能并予以综合，建立该剖面在平面上和剖面上代表崩滑体的变 形块体范围及其组合。3.3 监测点的布设与功能分析（1）监测点应布设在该监测剖面上崩滑体变形破坏的重点部位，力求以该 点代表某段主要块体的变形特征，应根据滑坡的地貌要素进行布设，诸如后缘 陷落带、横向滑坡梁、纵向滑坡梁、滑坡平台、滑坡隆起带、次一级滑坡等。（2）在地质分析的基础上，尽量确定滑坡关键块体或锁固段并在其上布臵 监测点，以其代表整个滑坡的变形破坏特征，并用于监测预警预报分析。（3）监测点可尽量构成地表地下连体同步监测的立体监测点，滑坡地下深 部变形用钻孔倾斜仪监测，地表变形用 GPS 监测，要进行深部变形与地表变形 相关

13、分析，为预警预报判断提供全面的监测数据。（4）监测点要尽量靠近监测剖面，一般应可能控制在 5m 范围之内。若 受条件限制或其他原因，亦可单独布点。（5）每个监测点应有自己独立的监测功能和预报功能，应充分发挥每个监 测点的功效。这就要求选点时应慎重，有的放矢，布设时应事先进行该点的功 能分析及多点组合分析，力求达到最好的监测效果。（6）监测点不要求平均分布，对崩滑带，尤其是崩滑带深部变形监测，应 尽可能多设。对地表变形剧烈地段和对整个崩滑体稳定性起关键作用的块体， 应重点控制，适当增加监测点和监测手段。但对于崩滑体内变形较弱的块段也 宜有监测点予以控制。7）位于不动体的 GPS 基准点选点时要慎

14、重，要尽量避免因地质判断失 误选在崩滑体或其他斜坡变形体上，同时应避开临空小陡崖和被深大裂隙切割 的岩块，以消除卸荷变形和局部变形的影响。（8）气象观测站点在系统分析三峡库区气候背景基础上，根据库区主要天 气影响系统的移动路径、活动范围，寻找影响三峡库区的关键天气区域，结合 当地已有气象观测点，选择适宜的地点安装5 要素自动气象观测站，自动雨量 观测站点要考虑地形（如迎风坡）等因素对降水的影响，安装在专业监测的崩 塌滑坡附近恰适位臵。4 专业监测预警工程监测仪器主要技术指标及施工技术要 求4.1 专业监测仪器主要技术指标依据三峡库区滑坡现阶段的变形特征，宜采用大地变形监测（GPS）、钻 孔深部

15、位移监测、地下水位及孔隙水压力监测（地下水动态、孔隙水压力、含 水率或静水压力、水位及温度）、裂缝相对位移监测（地表裂缝张合、错动及相 对下沉量）等方法。上述方法所采用仪器的主要技术指标见表 4.1-4。表 4.1-4 监测仪器主要技术指标监测 方法监测仪器观测 方式精度量程抗干 扰性稳定性环境适 宜性大地 变形 监测GPS双频 接收机连续观测 或定期观测水平：24mm垂直：48mm数据质量 稳定三峡滑坡 监测证明 双频接收 机优于单 频接收机深部 位移 监测固定式钻 孔倾斜仪固定安 装，连续 观测O.lmm/m10能进行 温度校 正长期稳定防水、防 潮移动式钻 孔倾斜仪定期观 测4mm/20

16、m53地表相对位移固定安0.1mm三200mm能进行长期稳定防水、防监测 裂缝计装，连续 观测温度校 正潮，高温 下能够正 常工作滑坡 推力 监测滑坡推力 监测系统定期观 测%5MPa地下 水动 态监 测孔隙水压 力监测仪水位监测仪固定安 装，连续 观测含水率：1% 孔隙水压 力：0.5%FS温度：1%FS含水率：0-100% 孔隙水压 力：一80200 kPa 温度： 0-70 C4.2大地变形监测（GPS）施工技术要求大地变形监测方法包括 GPS 监测方法和全站仪监测方法。由于库区地形 复杂，水平向通视条件差，不利于全站仪监测。在二期地质灾害监测预警工程 中，实践证明 GPS 监测方法更适

17、用于三峡库区地质灾害监测。一）仪器设备技术要求用于崩滑体变形监测的 GPS 接收机的选择，可按下表规定执行（见表4.1-5）。表 4.1-5 接收机的选择级别首级控制网接收机类型双频标称精度aW5, bW0.5观测量载波相位同步观测接收机数三4基准网单体网双频双频/单频aW5, bW1aW10, b5000 小时;防雷性能：无引入线缆，避免雷击引入。抗雷击感应电压小于5KV，感应 电流小于 1700A。（3）通信性能通信方式： GSM、GPRS 相结合，可双向通信，并支持实时在线;RS232 串行口：波特率 9600，校验位无，数据位 8，停止位 1;无线通讯单元：工业 GSM 模块，内臵 T

18、CP/IP 协议，可主动发送测试信号；定时传输间隔：可设臵，最小间隔为 1 分钟。（4）基本性能采集核心：CAWS600-R数据采集器；存储容量：定时数据 3个月以上（采集器内臵存储器）扩展接口：串口（可扩展配接温度，风向、风速）。5）测量精度指标要素测量范围分辨率准确度单位型号降水量0 999.90.10.3(W 10mm)3mm(10mm)mmSL2-1气温-50+500.10.2CTP-01湿度0751%5%RHHMP45D风向0 3602.55oEL15-2风速0750.1(0.3+0.03V)m/sEL15-2（二）自动气象（降雨量）站的布设要求自动气象（降雨量）站点应布设在地形复杂

19、、降水变化大、雷达监测盲区， 离滑坡体所在的20km2范围内，雨量站点10 m2范围内不得有挡雨物体，雨 量站点安放在C20混凝土基础上（尺寸0.5*0.5*0.4）固牢，并建立保护装置。 雨量站点最好布设在当地监测责任或监测员住所院内或房顶，有利于保护和联络 4.8崩塌滑坡监测远程通信控制系统崩塌滑坡监测远程通信控制系统是基于商用网络短消息服务的远程通信服务，通过远程通信控制系统对监测设备的控制，实现监测数据实时采集、传输及对仪器的远程控制。（一）崩塌滑坡监测远程通信控制系统的构成系统主要由数据采集模块、采集端远程控制模块、接收端远程控制模块和远程控制中心管理系统四部分构成（图4.1 -6）

20、。被测量对象数据采集器仪器控制器*传感器控制系统模块通信系统模块采集端远程控制黠图 4.1-6） 远程监测控制系统结构示意图（二）主要功能要求1）采集端远程控制模块功能（1）接收监控中心发布的短消息指令（2）解析短消息指令为相应控制指令（3）获取监测数据并以短消息方式发送（4）控制仪器复位（5）侦测仪器设备状态（6）供电不足自动短消息报告2）接收端远程控制模块功能（1）接收采集端发回的监测数据短消息及仪器状态短消息2）解析监测数据短消息为相应数据记录，针对部分二次仪器，实现原始数据的采集及转换；（3）解析仪器状态短消息为相应文字报告；（4）与监控中心服务器的应用层通信接口；（5）发布各种仪器控制指令。3）远程控制中心管理系统功能（1）监测数据接收、处理；（2）监测数据的管理入库；（3）监测仪器远程控制管理。5提交成果1、每个崩塌滑坡的平面图（1:10000）、剖面图（1/10001/500）;2、崩塌滑坡野外调查表（格式见表 4.1-15、4.1-16）；3、每个崩塌滑坡的全貌照片（数字）和变形特征照片（数字）；4、每个崩塌滑坡危害物指标调查成果表；5、每个监测钻孔的地质编录和钻孔检验表；6、槽探地质编录；7、室内试验报告；8、单体崩塌、滑坡的地质调查报告；9、系统建设报告。