實時監測監控系統在不穩定斜坡治理工程中的應用

汪健

摘要：通過對引起地質災害主要數據進行實時監測監控、巡線員收集的數據，監測數據的分析等，了解地質災害安全狀態并做出預測，為科學決策提供依據。本文主要通過實時監測監控系統的實際應用做出簡單介紹，希望為今后地質災害監測預警提供些許指導意見。

關鍵詞：實時監測；斜坡治理；預測預警

Application of real-time monitoring and monitoring system in unstable slope management project

Wang Jian

Anhui provincial geological environment monitoring station hefei 230001，China

Abstract： through the real-time monitoring and monitoring of the main data causing geological disasters， the data collected by the inspector， the analysis of monitoring data and so on.To understand the safety state of geological hazards and make prediction， which can provide basis for scientific decision-making.This paper mainly introduces the practical application of the real-time monitoring and monitoring system， hoping to provide some guidance for the future geological disaster monitoring and warning.

Key words： Real-time monitoring； Slope management； Prediction and early warning

1.引言

實時監測技術主要通過采用監測數據，主要功能分為數據接收、管理、成圖、報警；地質災害監測數據管理系統滿足地質災害數據管理中心和市局數據中心以及總站數據中心的數據共享。地質災害監測設備和監測數據隨著監測范圍的擴大而越來越龐大，使用傳統的辦公形式進行管理，工作量特別大，需要使用現代化的數據庫管理工具，能夠自動地查詢數據，便于管理。

2.自動化監測系統設備選型及工作流程

2.1自動化監測系統設備選型

（1）表面位移監測設備——H5GNSS接收機

H5GNSS是一款技術先進、簡單易用、可靠穩定的監測專業接收機。H5GNSS接收機靜態精度達到水平：±2.5mm+1ppmRMS，垂直：±5mm+1ppmRMS，并配合華測核心解算軟件，可以達到水平：±2mm+1ppmRMS，垂直：±4mm+1ppmRMS的精度指標，能夠滿足滑坡體、沉降等變形監測的需要。

（2）內部位移監測設備

根據項目實際需求，選用HC-CA-2.0型固定測斜儀，技術參數如表1所示。

2.2自動化監測系統工作流程

（1）現場巡視員

巡視員應定期對監測區進行人工巡視，第一時間了解現場相關數據及發生的情況，當發現隱患時要及時匯報調度室，調度室在收到隱患信息后要盡快分析并制定應對措施，巡視員在接受調度室發出的巡視指令后，應立即檢查異常情況的發展趨勢及對應部位，并隨時向調度室匯報情況。

（2）現場值班

值班人員應具備能夠實時查看各監測點實時數據的權限，及時了解地質災害發展情況。數據接收和處理中心通過各種專用軟件系統，對相關危險源做動態安全評估，在突發情況下，通過警燈、警號等多種渠道向上級主管部門發送危險源險情。

（3）控制中心

控制中心服務器應保證保證24小時工作，及時對數據進行處理，將數據發布到WEB客戶端，實時顯示各監測系統的運行情況，掌握各滑坡體的安全動態，并進行報警。

（4）負責滑坡監測的公司、領導及監管部門

不受地域限制隨時掌握地質災害情況。隨時掌控危險源動態及地質災害監測的運行情況。可通過綜合監管系統全面、及時、準確了解各項監測情況，在突發情況下，迅速調閱第一手資料，及時指揮應急處置與救援。

3.系統實現的主要功能

系統具有穩定可靠的采集、顯示、存儲、數據通信、管理、系統自檢和報警功能；系統具有遠程控制功能，可通過串口利用網絡對監控主機進行遙控監測，實現數據采集軟件上的所有功能，并對數據采集軟件中的歷史數據有訪問權限的進行提?。幌到y可監測滑坡體的狀態變化，在發現不正?，F象時及時分析原因，采取措施，防止事故發生，以保證周圍人民生命財產安全；系統可定期進行觀測數據的整編，為以后的設計、施工、管理提供資料；系統可隨時對觀測資料進行分析。監控系統設有自動預、報警功能，當監測參數有向危險狀態演變時，系統將發出預警信息。當監測參數超過預設警戒值時，系統將發出報警信息。從而有效預防事故，為有關部門提供數據支持。

4.應用實例——湯口鎮湯口村西段燈草神不穩定斜坡

4.1地形地貌

邊坡坡向傾東，為一人工邊坡，切坡前原始坡面亦向東，切坡后坡角約45°～60°，其中坡腳較陡，坡腰較緩，坡肩較陡，坡頂種植茶園。主邊坡長約50m，邊坡正立面呈弧形，弧頂與弧弦高差約82m，總體坡角約45°；次邊坡坡向傾南，坡長約20m，坡高約10m，坡角約55°。

4.2場地工程地質巖組

場地共有四個工程巖組，分別為：含塊石碎石粘土巖組、土狀-碎塊狀凝灰質粉砂巖巖組、碎裂-碎塊狀鑲嵌凝灰質粉砂巖夾沉凝灰巖巖組、中厚層狀凝灰質粉砂巖夾薄層狀沉凝灰巖巖組。

（1）含塊石碎石粘土巖組：土黃、褐黃色，稍濕，可塑，塊石含量及粒徑極不均勻，含量在12%～20%，大小在20cm～ 200cm之間，碎石大小在0.5cm～20cm之間，含量在10%～ 15%之間，發育有透鏡狀層理，成因為坡積-坡洪積成因，厚度在2cm～12cm不等。

（2）土狀-碎塊狀凝灰質粉砂巖巖組：土黃、灰紫、棕色、灰白，土狀-碎塊狀結構，這是凝灰質粉砂巖和沉凝灰巖風化作用所形成的，局部具砂狀結構，呈松散，稍密-密實狀態，它與下伏強風化巖層呈逐漸過渡狀態，厚度在3m～10m不等。

（3）碎裂-碎塊狀鑲嵌凝灰質粉砂巖夾沉凝灰巖巖組：灰、灰白、灰黃色，少量青灰色，具碎裂、碎塊狀鑲嵌結構，夾層狀構造，在裂隙之間有黃色泥夾層充填，發育有四組以上的節理裂隙，單塊巖石強度在5MPaMPa～15MPa，厚度不清。

（4）中厚層狀凝灰質粉砂巖夾薄層狀沉凝灰巖巖組：青灰、灰白色，中厚層狀凝灰質粉砂巖，節理裂隙呈閉合狀態，所夾薄層厚度不清。

4.3邊坡變形特征

滑坡從10月28日左側緣裂縫張開，到29日后緣逐漸形成，并向上快速牽引到500m高程，然后到11月2日右側緣裂縫形成，并向北擴張。剪出位置于10月28日同時形成，并經歷了從張開、閉合、隆起又張開的過程，剪出口位于4級臺階的下1.5m附近，跨有可能向下發展。在滑體土方卸裝后，滑坡后緣裂縫又向上發展至515.00m高程。滑體平面形態呈舌形，滑體底寬85m，后緣寬27m，滑坡長108m，滑體面積7800m2。

（1）滑體的物質組成：由塊石、碎石粘土層巖組，土狀-碎狀，凝灰質粉砂巖夾薄層沉凝灰巖巖組和碎裂-碎塊狀鑲嵌凝灰質粉砂巖夾薄層沉凝灰巖巖組所組成，滑體厚度在12m～15m之間。

（2）滑床：為中厚層狀凝灰質粉砂巖，滑帶土為層間泥夾層或者F2斷層帶中泥夾層。

（3）滑坡類型：為工程類滑坡，是由于下部切坡所造成的順外傾結構面所引發的牽引式滑坡。

5.實時監測監控系統在不穩定斜坡監測方案

5.1監測方案1

根據現場踏勘與主管單位、設計單位及相關配合單位充分溝通了解并結合滑坡體現狀，本監測方案注重監測全面性，將隱患點全部實現在線監測。其中，共布設3個監測剖面，3個監測橫斷面，以及對邊坡下游受影響的房屋實現在線監測，具體點位布設如下：

（1）表面位移監測：本系統表面位移監測采用GNSS設備，其能實現的精度可達到毫米級，是目前最先進的表面位移監測設備。其中由于最底部格構已經發生形變，且有2個錨索明顯受力擠壓，造成錨索向外部彈出，而上部的錨索卻未明顯發現受力，因此在第二級格構平臺上布設2個表面位移監測點用以監測格構變形；在標高+486m平臺上布設2個表面位移監測點，用以監測上部土體擠壓力對下游的影響；在標高+505m平臺上布設2個表面位移監測點，用以監測上部土體擠壓力對下游的影響；由于下游錨索受力，未進行治理的區域其主滑方向發生改變，剪出口可能發生偏移到下游錨索一側，因此在未治理部分中部及上部2個位移各布設1個表面位移監測點，實現對新影像區滑坡的表面位移監測；根據下游房屋現階段受力情況，因此在下游賓館樓頂靠近山體的一側布設1個表面位移監測，實現對房屋的沉降及位移監測。另外表面位移基準站建設于管委會樓頂，在本監測布設圖上未體現。

（2）內部位移及地下水監測：沿著治理工程主滑方向，結合實際施工情況，在滑坡中部及上部布設表面位移監測點附近布設2套內部位移及地下水監測站，以監測土體內部擠壓力和土體滲入水的情況；在新發生的影響區中部布設1個內部位移及地下水監測站，與表面位移監測數據實現同步監測作用。

（3）裂縫監測：在滑坡體后緣位移存在一條接近貫穿的牽引式表面裂縫，因此在此位置布設1個表面裂縫監測站，具體點位布設如圖1所示。

紅色：表面位移監測點，黃色：內部位移和地下水監測點，紫色：裂縫監測測點。

5.2監測方案2

沿著主滑方向分別在滑坡體高位、中部及格構平臺上各布設1個表面位移監測點，在主滑方向中部和上部各布設1個內部位移及地下水監測點，在新擴大的影響區中部布設1個表面位移監測點和內部位移及地下水監測點，在受影響的房屋樓頂布設1個表面位移監測點，在滑坡體后緣布設1個表面裂縫監測點，另外表面位移基準站建設于管委會樓頂，在本監測布設圖上未體現。具體點位布設如圖2所示。

紅色：表面位移監測點，黃色：內部位移和地下水監測點，紫色：裂縫監測測點。

湯口鎮湯口村西段燈草神不穩定斜坡治理過程中選用方案1及方案2結合方式進行，結果證明，研究區內滑床主要表現為中厚層狀凝灰質粉砂巖，滑帶土為層間泥夾層或者F2斷層帶中泥夾層?；骂愋蜑楣こ填惢拢怯捎谙虏壳衅滤斐傻捻樛鈨A結構面所引發的牽引式滑坡。

6.結論

采用實時監測技術采用監測數據管理系統，用以對監測數據進行接收、管理、成圖、報警；地質災害監測數據管理系統滿足地質災害數據管理中心和市局數據中心以及總站數據中心的數據共享。通過對地質災害主要危險數據進行實時監測監控，通過監測數據的智能分析。實時了解地質災害安全狀態并做出預測預警，為科學決策提供依據。

參考文獻：

[1]王萍.地質災害中預測預報系統的建立[J].工程技術， 2001（02）： 13-15.

[2]李麗霞.固定區域地質災害情況監測中自動系統的應用[J].自然科學， 2002（01）： 85-86.