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什么是边坡?如何治理边坡,为什么要对对边坡进行自动化安全监测
更新时间:2023-05-20 09:15
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边坡的稳定一直是重要的安全问题之一,随着建设发展以及气候异常,边坡极易面临变形失衡风险,给国家的财产和人民的人身安全带来很大的危害,而合理的边坡自动化安全监测技术是边坡防范和治理的关键因素。

 

而边坡监测是一个长期的过程,选用传统测量方法进行变形监测时,平面位移和竖直位移需各自处理,且监测的点位与时间也可能不一致,进而增强了工作量,加大了变形分析的难度,不仅耗时费力,也难以达到理想的预测效果。

 

使用多种技术手段,不仅避免了传统测量中观测过渡点和转点的重复勘察的情况出现,缓解了劳动强度,更提升了观测精度,且不受天气因素影响,还可以充分获得有效信息。今天小编将和大家一起探究一下多样化的边坡安全监测方式。

 

一、多元化监测方式守护边坡安全

 

1、简单观测法

通过人工直接观测边坡中地表缝隙、路面发胀、沉降、塌陷、建筑物变形及地下水变化、地温变化等现象。此法对于正在发生病害的边坡进行观测比较合适,也可结合仪器监测资料进行综合分析,用以初步判断滑坡体所处的变形阶段及中短期滚动趋势。

 

2、设站观测法

在充分了解现场的工程地质背景的基础上,在边坡上开设变形观测点。在变形区影响范围以外平稳地点,设定固定观测站,使用检测仪器定期测量变形区内网点的三维位移变化的一种监测方法。这种方法远离变形区,且无主观成份,比简单观测法客观、精密,观测范围比较大,选点方便。

 

3、仪表观测法

用精密仪表对变形陡坡进行地表及深层的位移、倾斜动态,缝隙等物理参数与环境影响因素进行监测。使用此方法监测的内容丰富、精度高、测程可调,仪器方便携带,可防止恶劣环境对测试仪表的损害,观测成果直观,可靠度高,适用于陡坡变形的中、长期监测。

 

4、边坡自动化远程监测法

随着空间技术和网络技术的迅猛发展,各种先进的自动遥测系统相继问世,为边坡工程尤其是边坡坍塌和滑坡的自动化持续监测造就了有利条件。边坡自动化远程监测自动化水平高,可全天持续观测,省时、省力且安全,是当前和今后阶段边坡监测的一个主要发展方向。

 

二、北斗助力守护边坡安全

 

作为全球性三大地质灾害之一的边坡失稳塌陷和滑坡,严重危害国家财产和人民的人身安全。全面的认知边坡,从而达到有效的预防、治理边坡,而边坡监测是认识和治理边坡的关键,利用科学合理的监测是边坡整治的可靠技术保障。

 

通过边坡自动化安全监测系统对边坡的位移、应力、地下水等进行监测,预测边坡失稳的概率和滑坡的危险性,为预防滑坡及可能的滚动和蠕动变形提供技术依据,预测和预报今后边坡的位移、变形的发展方向。

 

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三、边坡自动化安全监测的内容

 

边坡自动化安全监测项目包含巡查巡查、变形监测、应力监测、振动监测和水文监测,其中除了巡查巡查需要人工,其他项目均可使用远程在线监控的方式。

 

1、边坡自动化安全监测——水文气象监测

水文监测包含降水监测、地表水监测和地下水监测。长期降水等自然因素会加大滑坡发生概率,如尾矿坝,会因为库水位超出安全线发生溃坝事故,所以需要对水文进行监测。

以露天矿山为例,根据相关《安全管理规范》要求,安全监测等级为一、二、三级的采场边坡的露天矿山公司,应建立雨量监测系统。

 

2、边坡自动化安全监测——变形监测

变形监测是安全管理规范中要求必须进行的监测项目。变形监测包含地表水平位移和竖直位移,缝隙、移位,边坡深层变形,支护结构变形。需要选用测斜仪、应力计等仪器对以上项目进行监测。

根据有关《安全管理规范》,边坡表层位移监测包含表层水平位移和表面竖直位移监测,选用非接触式位移监测时,应覆盖需监测的边坡分区、边坡内部位移(包含内部水平位移、内部竖直位移);边坡裂缝监测;当边坡表层长度超出5m,总宽大于1m,深层大于2m时,选用缝隙计或位移计进行监测。

 

3、边坡自动化安全监测——应力监测

应力监测包含边坡应力和支护结构应力监测。通过监测岩层的应力变化来实现地压监测的在线监控及预警。

根据边坡自动化安全监测点地质构造,结合岩土力学知识选定多个监测点;在每个选定位置打孔的孔底和管口锚固一根或是多根钢绞线,形成一个覆盖全面的监测网络;当孔底处的岩层应力改变时,钢绞线的受力必定会改变;多功能传感器会把钢绞线受力数据上传到监测中心,当达到警戒值时主动预警。

 

四、边坡自动化安全监测类型

 

1、边坡自动化安全监测——山体滑坡安全监测

(1)监测原理

运用全球卫星导航卫星定位(GNSS)技术、传感技术、物联网、云计算等技术,对变形(含地表变形、深层变形、地表缝隙、建(构)筑物变形)、应力应变、孕灾环境(地下水水位、孔隙水压力、土体含水量及降水量)等信息进行监测,并把数据收集、传送、展现等融合为一整套信息化系统,提供全方位的监测解决方案。

(2)主要监测项目:地表变形监测、深层变形监测、地表裂缝监测、滑坡微震监测、应力应变监测、孔隙水压力监测、土壤含水率监测、降雨量监测。

 

2、边坡自动化安全监测——路基边坡安全监测

(1)方案介绍

近年来,边坡安全事故频发,为及时掌握边坡实况,对突发事故进行提前预警,对边坡安全监测已经刻不容缓。边坡在线监测系统可对边坡表层位移、土体内部位移、降水量、土壤水分、水位变化等进行持续实时监测,对灾害发生前的整体稳定性做出判断,迅速作出预警预报。

(2)主要监测项目

-环境监测:降水量、土壤含水率

-变形监测:表层/土体内部位移、地表相对位移、地裂缝

-挡墙监测:倾向压力、倾斜监测

-地下水监测:孔隙水压力监测

-支护结构监测:锚索轴力、锚索应力、抗滑桩倾斜

-视频监测:摄像机

 

3、边坡自动化安全监测——露天矿边坡安全监测

(1)方案介绍

露天矿边坡安全监测系统可帮助企业及安监有关部门快速掌握矿区安全技术指标的最新动态;协助巡检人员及时掌握露天矿不稳定边坡的情况和安全现状;有利于安全监管部门迅速捕获该地不稳定区域的特点信息,为边坡不稳定区域的正确分析、评价、预测、预报及治理提供可靠数据与科学论证;协助有关单位根据边坡沉积各个阶段的变形状况建立理论模型。

(2)主要监测项目:表层位移监测、内部水准及竖直位移监测、采动应力监测、质点速率监测、渗透压力监测、地下水位监测、降雨量监测、视频监测、环境监测(粉尘、噪音、烟尘、水质、土壤质量、爆破等)。

 

4、边坡自动化安全监测——水库边坡安全监测

(1)监测原理

根据边坡监测项目的特点和多年的项目实施经验,建立水库边坡云端一体化方案,总体选用太阳能供电,云端传送、低功耗设计,简单化安装方式,对边坡进行立体全天候的监测。主要用到的设备有:GNSS监测站、拉线式位移计、测斜仪、雨量计、倾角计、锚索计、土压力计、渗压计等。

(2)主要监测项目:边坡表层三维变形、边坡内部分层变形、地下水位监测、雨量监测、坍塌监测、裂缝监测、锚索应力监测、土压力监测。


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