地质灾害检测的方法
『壹』 如何规范地质灾害点的巡视和检测
五、地质灾害有什么监测方法?
对规模大、危害严重的灾害点原则上是采用专业设备内监测,专业设备监测法容指机械—电子位移传感器观测法、精密大地测量观测法(视准线法、交汇法)、全球卫星定位系统(GPS)观测法,一般只用于危险性大、危害严重的地质灾害的精密测量。
一般点用目视监测和简易观测。
目视监测主要指定期或不定期地人工巡视地质灾害点及其周围一定范围内微地貌、地表植物、建筑物标志的各种细微变化。
常规简易监测方法指用排桩法,三角桩法和建筑物裂缝观测法测量地表位移和裂缝的变化。
参考:
DZ/T 0286-2015 地质灾害危险性评估规范
『贰』 监测地质灾害需要用到哪些仪器
地质灾害监测方法地质灾害的监测方法可用简易监测和仪器监测。重要危险回隐患点应答采用仪器监测。
地质灾害监测方法主要有卫星与遥感监测;地面、地下、水面、水下直接观测与仪器台网监测。矿山之星地质灾害监测仪器包含传感器、接收机等。
『叁』 地质灾害调查监测
完成抄全国1∶1万工程地质调查1127平方千米,1∶5万工程地质调查6530平方千米,1∶5万灾害地质勘查2200平方千米。各地成功避让各类地质灾害920起,安全转移37926人,避免财产损失5.5亿元。地质灾害造成的死亡和失踪人数同比减少12%,直接经济损失减少42.7%。
长江三角洲地区全面建成地面沉降监测与控制体系,初步建立地面沉降主动防治和科学管理的决策机制。重庆巫山、奉节建立了具国际先进水平的地质灾害实时监测预警示范站,为三峡工程库区等国家重大工程建设区地质灾害的监测预警提供了技术支撑。建立以专业的地质灾害监测和群测群防相结合的雅安地质灾害监测预警示范区和以区域地质灾害监测为基础的江西省地质灾害气象预警系统。西南山区城市、东南台风暴雨型、西北黄土地质灾害监测预警示范工作取得良好进展。“万村培训行动”成效明显,云南昭通成功预报盐津滑坡,避免2011人伤亡;四川达州成功预报青宁乡岩门村滑坡,避免2251人伤亡。
『肆』 地质灾害监测的方法有哪些
滑坡、崩塌、泥石流灾害虽然突发性强,来势凶猛,但是这些灾害发生前有明显的前专兆。对滑坡、崩塌体和建筑的属裂缝经常进行简易的测量,是避免人员伤亡的最有效的方法。目前老百姓常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。
(1)埋桩法。埋桩法适合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
(2)埋钉法。埋钉法在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。
(3)上漆法。在建筑物的两侧用油漆各画上一道标记,与埋钉法原理是相同的,通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否在扩大。
(4)贴片法。在横跨建筑物裂缝处贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这中方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
『伍』 矿山地质环境监测内容与方法
矿山地质环境监测分为两大类:一是根据已发生的地质环境问题,监测其变化情况,如数量、危害程度等动态变化;二是根据已掌握的地质环境问题的隐患情况,监测其变化趋势,及时预警预报,减少财产损失。
根据湖南省矿山地质环境现状,结合主要的地质环境问题,确定全省矿山地质环境监测内容包括四个方面:矿山地质灾害(地面塌陷、地裂缝、地面不均匀沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);矿山地形地貌景观及土石环境,包括破坏地形地貌景观类型、土地资源的占用和破坏、固体废弃物的排放、水土流失的情况等;矿山水环境,包括地下水水位、水质、废水废液的排放等;矿山地质环境恢复治理及效果,包括尾砂库、废石堆的复垦复绿等。由于矿山地质灾害影响范围广,危害大,直接威胁到人民的生命及财产安全,因此,目前一般将矿山地质灾害、水环境作为重点监测内容,而矿山土石环境、矿山环境恢复治理作为次重点监测内容。
一、矿山地质环境监测内容
(一)矿山地质灾害监测内容
1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)监测
发生时间、塌陷坑数量、塌陷区面积、塌陷坑最大直径、最大深度、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
2.地裂缝监测
发生时间、地裂缝数量、最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向、危害对象、直接经济损失、治理面积等。
3.地面不均匀沉陷监测
发生时间、沉降区面积、累计最大沉降量、年平均沉降量、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
4.崩塌监测
潜在的崩塌数量、崩塌体方量、危害对象、危险程度,崩塌隐患体上的建筑物变形特征及裂缝变化情况。
5.滑坡监测
潜在的滑坡数量、滑坡体方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况,滑坡隐患体上的建筑物、构筑物变形特征及地面微裂缝的变化情况。
6.泥石流监测
潜在的泥石流易发区数量、泥石流物源方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况。
(二)矿山水环境监测内容
1.地下水均衡破坏监测
矿区地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面积、对人、畜、土地的影响;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的井泉点、农田。
2.地下水水质污染监测
地下水污染物种类、地下水污染物含量;矿区内出露的主要泉眼或主要的居民饮用水水井。
3.废水废液排放监测
废水废液类型、年产出量、年排放量、主要有害物质及含量、年循环利用量、年处理量;废水废液排污口,废水废液与溪沟、河流、水库或重要水源地的汇合处等。
(三)矿山地形地貌景观及土石环境监测内容
1.地形地貌景观监测
破坏地形地貌景观类型、方式、区位、面积、破坏程度及恢复治理难易程度。
2.占用破坏土地监测
侵占破坏土地方式、侵占破坏土地类型、面积、土地复垦面积、恢复治理难易程度。
3.固体废弃物排放监测
固体废弃物类型、占地面积及类型、主要有害物质及含量、年产出量、年排放量、年循环利用量、年处理量。
4.土壤污染监测
污染的土壤类型、面积、主要污染物及含量。
5.水土流失监测
矿区水土流失面积、土壤流失量、危害程度。
(四)矿山地质环境恢复治理及效果监测内容
主要监测已治理的矿山地质环境问题、投入治理的资金及资金来源、治理措施、治理面积、治理效果(社会效益、环境效益、经济效益)等。
二、矿山地质环境监测方式
根据监测手段的差异,矿山地质环境监测方式分为常规监测、专业监测、遥感监测和应急监测四类。具体方式的采取,根据其监测面积、地域、重点监测对象的差异性而定。
(一)常规监测
常规监测主要是指监测责任人对监测对象及监测点采取定期巡查监测,并填写技术表格的方式。
根据矿山类型,划定监测责任人。一般来说,采矿权人作为最大的受益人,也是破坏地质环境的责任主体,是常规监测的责任人。上级管理机构应该指派专员,对矿山企业开展指导,并适时开设培训班,分期催交监测技术表格,汇总分析技术资料,形成年报后再上报。对于责任主体灭失的矿山,其监测责任人应归咎于当地的国土资源主管部门,通过委托专业机构的方式开展监测。
此类监测通常采用简易的监测方法,如目测、尺测、贴片、埋简易桩等,少数引用专业设备进行监测。
(二)专业监测
专业监测主要是指通过专门的监测机构,采用先进的技术设备,对矿山地质环境问题开展监测,以监测示范区的形式推广。该监测方式与科学技术的发展紧密相连,并逐步向自动化、智能化靠拢。
以全省地质环境问题突出的大中型闭坑矿山和部分大中型国有生产矿山为单元,建立矿山地质环境监测示范区,开展矿山地质环境监测技术方法研究。原则上每个市(州)可建立1~2个矿山地质环境监测示范工程,根据“应急优先、典型示范”原则,作为示范区试点,由专门的监测机构具体实施,工作方法如下:
1)在开展示范区1∶5000精度矿山地质环境问题调查的基础上,以矿区地面沉陷变形、水环境、土石环境污染、占用破坏土地为主要监测内容,采用高新技术手段对矿区主要环境地质问题进行监测。
2)建立示范区地表塌陷监测网和深部位移监测点:广泛应用微电子技术、传感技术、通信技术和自动控制等技术监测矿山地质环境。采用多种监测技术(GPS、全站仪、水准仪、裂缝计、位移计、应变仪)定期开展地表塌陷与地表裂缝监测;采用钻孔倾斜仪、TDR定期开展深部位移监测;采用光纤光栅应变技术,三维激光扫描技术,实时监测矿山边坡、房屋开裂等的变化情况。
3)建立示范区水土污染监测网:合理布设监测网点,定期取水土样分析测试。引进先进的水环境自动检测技术,实时监控矿区水环境,分析矿区水土的污染原因、污染途径、污染程度,预防水土环境污染事故。
4)开发建立矿山地质环境示范区监测预警管理信息平台,实现自动监测、传输、管理、分析为一体的信息系统,实现远程无人自动化监控综合管理。
5)发现突变数据及时反馈地方政府,有效预防矿山地质灾害及水土环境污染事故。
6)开展多种监测技术方法研究和比较,优化监测技术手段,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及推广应用。提交年度成果和成果审查。
(三)遥感卫星监测
遥感卫星监测是指采用多波段、多时相和高分辨率遥感影像(Quick bird或SPORT卫星数据)InSAR技术,开展典型矿区地质环境动态遥感监测,建立基于遥感波谱的具有一定精度保证的主要矿山地物类型、土地与植被破坏、地面塌陷等自动识别模型与方法,实现地物面积变化监测。主要适用于大范围、矿业活动程度高、破坏大的密集型重点矿山集中开采区。
其工作步骤如下:
1)选取要监测的重点区域,充分了解研究区的地质环境背景,结合区内矿山分布,确定遥感监测方案。
2)遥感影像选取高分辨率卫星影像(QuickBird或SPORT)数据。
3)通过遥感影像对矿产开采区侵占土地、植被破坏、固体废物堆放、尾矿库分布、采空区地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害、矿产开发引发的水土流失和土地沙化、矿区地表水体污染、土壤污染等矿山环境地质问题进行解译和判读。
4)收集研究区1∶10000地形图数据,将遥感影像配准到地形图上,采用目视解译、人机结合解译和计算机自动提取等方法将解译的内容按实际规模大小标在地形图上,并填写遥感解译记录表。
5)对卫星监测数据进行实地验证,总结遥感监测技术方法,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及成果推广。提交年度成果和成果审查。
(四)应急监测
矿山地质环境应急监测适用于湖南省采矿因素引发的重大突发地质灾害事件和矿山地下水污染事件。
1.应急监测响应分级
对应地质灾害和地下水污染事件分级,应急响应分为特大(Ⅰ级响应)、重大(Ⅱ级响应)、较大(Ⅲ级响应)和一般(Ⅳ级响应)四级。市、县分别负责较大(Ⅲ级)与一般事件(Ⅳ级)应急监测工作。特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)由省应急监测指挥部决策并指挥省级地质环境监测机构实施。
2.应急监测响应程序
省应急监测指挥部接到特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害和地下水污染事件信息并确认需要监测的,立即向省政府和国土资源部报告,启动并实施应急监测预案。
3.应急监测组织
成立应急监测指挥部,设立应急监测中心,应急监测中心下设现场调查组、监测组、技术分析组、综合管理组、后勤组等五个工作组。
应急监测中心接到指令后立即启动应急监测工作,组织各工作组迅速赶赴现场开展应急监测工作,各工作组的任务职责如下:
1)现场调查组与监测组:立即赶赴现场开展调查,根据灾害事件的形成条件,制定监测方案,圈定监控范围、布置监测网点、监测项目、监测方法,制定应急监测实施方案并交技术组审核。监测人员按应急监测实施方案进行监测。
2)技术分析组:根据现场情况和技术条件及时审核应急监测实施方案并报上级批准后,交现场监测组实施,提出应急对策建议和方案,编制应急监测报告交综合管理组。
3)综合管理组:组织、协调所有人员按其职责开展应急工作;及时接转电话和传送文件、报告,认真做好值班记录,保持24小时联络畅通。及时向上级有关部门报告应急调查结果、应急监测结果、事态进展、发展趋势、处置措施及效果等情况。
4)后勤保障组:负责调度车辆运送应急监测人员、设备和物质,做好后勤保障以及现场监测人员的安全救护工作;开展摄影、摄像和信息编报工作。
4.应急监测处置
(1)信息接收
省应急监测中心综合组设专人专线电话负责全省矿山地质环境突发事件的信息接收,并及时向省应急指挥部报告。
(2)应急监测
1)向地方指挥部提出开展群测群防的建议。发动群众,针对应急监测对象以及毗邻区域开展群测群防监测。定期目视检查地质灾害体有无异常变化,如建筑物变形、地面裂缝扩展及地下水异常等;利用简易工具,采用埋桩法、埋钉法、上漆法或贴片法等监测裂缝变化。
2)对险情重、规模大、表象识别困难的滑坡体,结合目视监测和简易监测,布设专业监测网观测地质灾害体的动态变化情况,监测周期尽可能加密。专业监测对象以表层位移和地下水地表水为主。在阻滑段或者滑坡周缘的扩展部位,采用激光扫描、定点测量等方法,监测关键位置的位移及其变化情况。
3)对矿山地下水污染事件,应急监测有毒有害物种类、含量变化过程,水质状况变化过程、污染范围;污染事件造成河流严重污染导致下游地下水遭受严重威胁或污染的,说明污染水体前锋入境、污染水体过境和出境过程及有毒有害物含量变化过程。
5.信息报送
(1)报告时限和程序
确认发生特别重大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害事件后,应急监测指挥部立即向省政府和国土资源部报告有关应急监测信息。
(2)报告方式与内容
突发的矿山地质灾害和矿山地下水污染事件应急监测报告分为初报、续报和监测结果报告三类。
1)初报从发现事件后起4小时内上报,初报主要内容包括:突发灾害事件发生的时间、地点、灾害类型、受害或受威胁人员情况等初步情况以及初步采取的防范措施、应急监测对策和预期效果。
2)续报在查清有关基本情况后随时上报,续报内容是在初报的基础上,根据应急监测进程,报告有关确切数据、事件发生的原因、过程、进展情况、采取的应急措施和效果。
3)监测结果报告在事件处理完毕后上报,采用书面报告的形式,在总结初报和续报的基础上,详细报告下列内容:应急监测项目、监测频率、监控范围、采取的监测技术方法、手段等应急监测方案;应急监测预警技术所确定的关键地段,选定的预警模型与判据,校验复核;灾害体的成因、变化数据,变化趋势、危害特征、社会影响和后续消除或减轻危害的措施建议;对应急监测实施方案、采取的应急对策、措施和效果进行评价,总结经验教训。
三、矿山地质环境监测方法
(一)矿山地质灾害监测方法
1.地面塌陷
矿区塌陷面积较大的,采用遥感技术监测;重点矿区采用高精度GPS、钻孔倾斜仪、全站仪等监测;其他采用人工现场调查、量测。具体方法为:
1)地面和建筑物的变形监测,通常设置一定的点位,用水准仪、百分表及地震仪等进行测量,或可采用埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等进行简易监测。
2)塌陷前兆现象的监测内容包括:抽、排地下水引起泉水干枯、地面积水、人工蓄水(渗漏)引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。
3)地面、建筑物的变形和水点的水量、水态的变化,地下洞穴分布及其发展状况等需长期、连续地监测,以便掌握地面塌陷的形成发展规律,提早预防、治理。
4)采用测距仪或皮尺测量塌陷区面积、塌陷坑最大深度、直径等;现场调查塌陷坑数量及危害程度。
2.地裂缝
主要监测方法有大地测量法、GPS全球定位系统、简易人工观测、应力计、拉杆、光栅位移计自动监测等技术。
人工现场调查,现场调查地裂缝数量及危害程度,测量采集数据。测距仪、罗盘和皮尺测量最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向;最大裂缝处两侧埋水泥墩、钢筋桩。
3.地面沉降
人工现场测量采集数据。重点矿山采用现场埋设基岩标自动监测,其他采用高精度GPS监测。
4.崩塌、滑坡
人工现场调查、测量采集数据。一般采用GPS定位(坐标、高程),测距仪和皮尺测量崩塌、滑坡体积,现场调查崩塌、滑坡数量及危害程度;对于危害严重的或大、中型规模的崩塌、滑坡隐患体由矿山企业监测其空间位移变化,具体方法根据实际情况确定。
滑坡裂缝采用的简易监测方法有埋桩法、埋钉法和贴片法。
埋桩法:如图7-11,在斜坡上横跨裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
埋钉法:如图7-12,在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断非常有效。
贴片法:如图7-13,在横跨建筑物裂缝粘贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这种方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
5.泥石流
泥石流监测采用测距仪和皮尺测量潜在的泥石流物源方量、现场调查泥石流易发区数量、危险程度;对于危害严重的或大、中型规模的泥石流易发区,由矿山企业监测降雨量大小与冲刷携带物体积,具体方法根据实际情况确定。
监测的目的和任务是为获取泥石流形成的固体物源、水源和流动过程中的流速、流量、顶面高程(泥位)、容重及其变化等,为泥石流的预测、预报和警报提供依据。监测范围包括水源和固体物源区、流通段和堆积区。泥石流的监测方法,在专门的调查研究单位已采用电视录像、雷达、警报器等现代化手段和普通的测量、报警设备等进行观测。如目前国内采用超声波泥位计对泥位进行监测的方式取得了较好的效果,图7-14。
图7-11 埋桩法监测示意图
图7-12 埋钉法监测示意图
图7-13 贴片法监测示意图
图7-14 泥石流泥位自动监测装置
群众性的简易监测,主要应用经纬仪、皮尺等工具和人的目估、判断进行,简易监测的主要有以下对象与内容。
(1)物源监测
1)形成区内松散土层堆积的分布和分布面积、体积的变化。
2)形成区和流通区内滑坡、崩塌的体积和近期的变形情况,观察是否有裂缝产生和裂缝宽度的变化。
3)形成区内森林覆盖面积的增减、耕地面积的变化和水土保持的状况及效果。
4)断层破碎带的分布、规模及变形破坏状况。
(2)水源监测
除对降雨量及其变化进行监测、预报外,主要是对地区、流域和泥石流沟内的水库、堰塘、天然堆石坝、堰塞湖等地表水体的流量、水位,堤坝渗漏水量,坝体的稳定性和病害情况等进行观测。
(3)活动性监测
泥石流活动性监测,主要是指在流通区内观测泥石流的流速、流位(泥石流顶面高程)和计算流量。各项指标的简易观测方法如下:
1)观测准备工作。
建立观测标记。在预测、预报的基础上,对那些近期可能发生泥石流的沟谷,选择不同类型沟段(直线型、弯曲型),分别在两岸完整、稳定的岩质岸坡上,用经纬仪建立泥位标尺,作好醒目的刻度标记。划定长100m的沟段长度,并在上、下游断面处作好断面标记和测量上、下游的沟谷横断面图。
确定观测时间。由于泥石活动时间短,一般仅几分钟至几十分钟,故自开始至结束需每分钟观测一次,特别注意开始时间、高峰时间和结束时间的观测。
2)流速观测。
浮标法。在测流上断面的上方丢抛草把、树枝或其他漂浮物(丢物时注意安全)分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。
阵流法。在测流的上、下断面处,分别观测泥石流进入(龙头)上断面和流出下断面的时间。
流速计算。
3)流位观测。在沟谷两岸已建立的流位标尺上,可读出两岸泥石流顶面高程。
4)流量计算。流量可用下式概略计算。
湖南省矿山地质环境保护研究
式中:Qs为泥石流流量,m3/s;Vs为泥石流流速,m/s;As为断面面积,m2。
上面各项观测资料均应做好记录,主要包括观测时间和各种观测数据,并绘制时间与观测值之间的相关曲线和计算有关指标。反映变化情况,作为预测、预报和警报的依据。
(二)矿山占用破坏土地监测方法
1.固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场
人工现场调查、测量采集数据及采用遥感监测手段。采用GPS定位、测距仪和皮尺测量固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场压占土地面积;现场调查压占土地类型;压占面积较大的重要矿区辅以遥感影像监测其面积变化。
2.矿区土壤污染及水土流失监测
人工现场调查、测量、取样室内分析,辅以土壤污染自动监测仪采集数据及遥感监测。测距仪和皮尺测量土壤污染及水土流失面积;取样分析污染物的种类、含量;现场调查污染土地类型及年土壤流失量;对于重要矿区采用遥感技术监测和人工现场调查、测量相结合的方式进行监测。
(三)矿山水环境监测方法
1.地下水均衡破坏监测
人工现场调查采集数据。采用水位自动监测仪及测绳监测水位变幅;采用GPS定位监测井泉干枯的坐标、高程;现场调查干枯井泉的数量,以及对人、畜、土地的影响和地下水降落漏斗面积。具体做法为定期进行观测,参照国家地下水动态监测方法,监测人员每月逢五逢十对区内泉眼、观测井进行观测,泉点主要是纪录泉水的流量变化情况、是否干枯;观测井主要是纪录观测井水位变化情况。定期对收集的数据进行统计分析,确定地下水位变化趋势,确定采矿活动对区内地下水位超常下降影响范围。
2.废水废液排放监测
现场调查、取样,室内分析。采用流速仪或堰板监测矿坑水、选矿废水、堆浸废水、洗煤水的排放量;定期对矿山对外排放的废水进行水质检测,检查废水的pH、重金属元素、放射性元素、砷等有害组分含量是否达到相关排放标准;定期检查矿山废水影响范围内农作物生长状况、水塘中鱼类活动是否正常。
四、矿山地质环境监测技术要求
1)矿山地质灾害监测应采用专业监测与群测群防相结合的方法。专业监测方法有水准仪、全站仪、GPS及卫星遥感测量。监测网点布设及监测周期应符合《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水准测量规范》(DZ/T 0154—1995)的相关规定。
2)土地资源占用破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和土壤取样分析方法。占用土地面积可一年监测一次。土壤污染取样分析应符合《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166—2004)的相关规定。
3)地形地貌景观破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和地面调查方法,可一年监测一次。
4)地下水资源破坏监测采用布点量测和取样分析方法,布点及监测频次应符合《地下水动态监测规程》(DZ/T0133—1994)规定。
五、矿山地质环境监测成果应用
(一)矿山地质环境监测成果
矿山地质环境监测应形成如下成果:
1)单个矿山地质环境监测表、监测半年报、年报;
2)省、县两级矿山地质环境监测汇总表及监测网络图;
3)省、县两级矿山地质环境监测半年报、年报;
4)省、县两级矿山地质环境监测通报。
(二)成果应用
1)作为行政机关掌握全省矿山地质环境的资料依据;
2)作为行政主管部门奖励、处罚矿山企业或督促、安排矿山地质环境恢复治理的依据;
3)作为相关政策制定、规划编制的依据;
4)作为相关科研工作的资料依据。
『陆』 地质灾害监测方法技术现状与发展趋势
【摘要】20世纪末期以来,监测理论和技术方法有长足发展,常规技术方法趋于成熟,设备精度、设备性能已具较高水平,并开发了部分高精度(微米级位移识别率)、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来,将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术(诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等),进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术,提高精度、准确性和及时性,最大程度地减小地质灾害造成的损失。
【关键词】地质灾害监测技术方法新技术优化集成
20世纪80年代以来,我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强,人为地质灾害日趋严重,规模、数量和分布范围呈增加趋势;人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大,地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示,1995~2002年,地质灾害共造成9000多人失踪或死亡,突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元,缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元,间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。
为了摸清我国地质灾害的分布情况,我国系统地开展了地质灾害调查工作,先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》,明确指出:防治地质灾害,实行“以人为本,防治结合,统筹规划,突出重点,分期实施,逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体,特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害,若能运用适当、有效、经济可行的监测措施,作出科学的监测预报,则可最大程度地减小灾害损失。
滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同,总的来说有以下几个方面:
(1)通过综合分析多种监测方法的监测数据,确定地质灾害稳定状态及发展趋势,及时作出预测,防止或减轻灾害损失。
(2)研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理,为防治工程设计提供依据。
(3)在防治工程施工过程中,监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动,保障施工安全。
(4)施工结束后,进行工程效果监测。
(5)综合利用长观监测资料,分析灾害体变形破坏机制和规律,检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性,对已有的监测预报理论及模型进行验证改进,改善、提高监测预测预报技术方法。
1地质灾害监测技术综述
地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息(包括形变、地球物理场、化学场)、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据,应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。
地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础;监测仪器是开展工作的手段;更为重要的是只有充分利用时空技术,才能有效发挥地质监测的作用;预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。
崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害,具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点,因此,当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1监测方法
监测方法按监测参数的类型分为四大类:即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测(见表1)。
表1主要地质灾害监测方法一览表
1.1.1 变形监测
主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法,如地表相对位移监测、地表绝对位移监测(大地测量、GPS测量等)、深部位移监测。该类技术目前较为成熟,精度较高,常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息,特别是位移形变信息,往往成为预测预报的主要依据之一。
1.1.2物理与化学场监测
监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素(氡气、汞气)测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素(铀、镭)衰变产物(如氡气)浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化,往往同灾害体的变形破坏联系密切,相对于位移变形,具有超前性。
1.1.3地下水监测
地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位(或地下水压力)监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切,同时在灾害生成的过程中,地下水的本身特征也相应发生变化。
1.1.4诱发因素监测
诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法,如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素;降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害(特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别)的主要判别指标之一;人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一,因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。
1.2监测仪器
1.2.1按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类
(1)接触类:是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息,信息量丰富。
(2)非接触类:是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主,易采用网式施测;特别是突发性地质灾害的临灾前后,具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。
1.2.2按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测
(1)简易监测:采用简易的量测工具(皮尺、钢尺、卡尺)对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。
(2)仪表监测:采用机测或电测仪表(安装、埋设传感器)对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。
(3)控制网监测:在滑坡变形破坏区及周边稳定地带,布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网,进行滑坡绝对位移三维监测。
(4)自动遥测:利用有线和无线传输技术,对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输,可实现全天候不间断监测。
2地质灾害监测方法技术现状
地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用,主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展,国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展,主要表现在:
(1)常规监测方法技术趋于成熟,设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。
(2)监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,促进了地质灾害评价、预测能力的提高。
(3)其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入,卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高,一些高精度物探(如电法、核磁共振等技术)的发展,使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合,通过技术上的处理、提升,该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。
“八五”以来,我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果,并积累了丰富的经验,使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高;但是还存在一定的局限性,主要表现在:
(1)地质灾害监测技术、仪器设施多种多样,应用重复性高,受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约,常造成设备资源浪费,效果不明显。
(2)所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度,在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上,对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。
(3)监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足,造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。
因此,要提高地质灾害预警技术水平,必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上,进行地质灾害监测优化集成方案的研究。
3地质灾害监测技术方法发展趋势
3.1高精度、自动化、实时化的发展趋势
光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展,给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机;能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高;充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度;同时提高科技含量,降低成本,为地质灾害的经济型监测打下基础。
监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及,以及国家政府的地质灾害管理职能的加强,灾害信息将通过互联网进行实时发布,公众可通过互联网了解地质灾害信息,学习地质灾害的防灾减灾知识;各级政府职能部门可通过所发布信息,了解灾情的发展,及时做出决策。
3.2新技术方法的开发与应用
3.2.1调查与监测技术方法的融合
随着计算机的高速发展,地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高,可以实现高分辨率、高采样技术的应用;地球物理技术将向二维、三维采集系统发展;通过加大测试频次,实现时间序列的地质灾害监测。
3.2.2 智能传感器的发展
集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发,将逐渐改变传统的点线式空间布设模式;由于可以采用网式布设模式,且每个单元均可以采集多种信息,最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。
3.3新技术新方法
3.3.1光纤技术(BOTDR)
光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术(BOTDR),是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术,在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始,并受到各发达国家研究机构的普遍重视,发展前景十分广阔。
通过合理的光纤敷设,可以监测整个灾害体(特别是滑坡)的应变信息。
3.3.2时间域反射技术(TDR)
时间域反射测试技术(Time Domain Reflectometry)是一种电子测量技术。许多年来,一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代,美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期,国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期,美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究,针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究,国内研究人员已经开始该方法的研究工作,并已经在三峡库区投入试验应用阶段,同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。
所埋设电缆即是传感器,又可传输测试信号;该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。
3.3.3激光扫描技术
该技术在欧美等发达国家应用较早,我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现,随着扫描距离的加大,逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。
该技术通过激光束扫描目标体表面,获得含有三维空间坐标信息的点云数据,精度较高。应用于地质灾害监测,可以进行灾害体测图工作,其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。
3.3.4核磁共振技术(NUMIS)
核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统,通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间,探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究,目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验,效果较好。
应用于地质灾害监测,可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度,进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息,从而对滑坡体进行稳定性评价,并对滑坡体的治理提出科学依据。
3.3.5合成孔径干涉雷达技术(InSAR)
运用合成孔径雷达干涉及其差分技术(InSAR及D-InSAR)进行地面微位移监测,是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量(建立数字化高程)、地面形变监测(如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测)及火山活动等方面。
同传统地质灾害监测方法相比,具有如下特点:
(1)覆盖范围大;
(2)不需要建立监测网;
(3)空间分辨率高,可以获得某一地区连续的地表形变信息;
(4)可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息;
(5)全天候,不受云层及昼夜影响。
但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响,精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。
为了克服该技术在地面形变监测方面的不足,并提高其精度,国内外技术人员先后引入了永久散射点(PS)的技术和GPS定位技术,使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高,在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射(PS)技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点,克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。
随着卫星雷达系统资源的改进和发展,以及相应数据处理软件的提高,该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。
3.4地质灾害监测技术的优化集成
3.4.1问题的提出
(1)监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施,均有各自的应用方向和使用技术要求;针对不同地质灾害灾种、类型,其使用技术要求(包括测点布设模式、安装使用技术要求等)不同。
(2)地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害,不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异,监测数据采集周期频度不同。
(3)监测参数与监测部位。实践证明,一方面,不同的监测参数(地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等)在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势;另一方面,同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同,即存在反映灾害体关键部位特征的监测点,又存在仅反映局部单元(不具有明显的代表性,甚至是孤立的)特征的监测点。因此,监测要素(监测参数、监测部位)的优化选择,是整个监测设计工作的基础。
(4)自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。
(5)经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。
3.4.2设计原则
地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则:
(1)监测技术优化原则:针对某一类型地质灾害,确定优势监测要素,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。
(2)经济最优原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。
3.4.3最终目标
根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,研究适用于不同类型地质灾害的监测要素(监测参数、监测点位的集合)、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求,建立典型地质灾害监测的优化集成方案。
『柒』 哪些不良地质灾害是可以检测的
检测不良地质灾害你可以找共拓岩土科技帮你,他们还能防治不良地质灾害呢。
『捌』 浅议三峡库区地质灾害预警工程常用监测方法及应用
王爱军1,2薛星桥1,2
(1中国地质大学(武汉),湖北武汉,430074;
2中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)
【摘要】长江三峡库区地质灾害预警监测是服务于地质灾害防治、保障三峡工程建设安全的主要基础工作。开县、万州区、巫山县的38个滑坡灾害专业监测点,采用大地形变监测、深部位移钻孔倾斜仪监测、地下水动态监测、滑坡推力监测、地表裂缝相对位移监测、GPS全球卫星定位系统监测、TDR时间域反射监测和宏观监测等综合系列监测方法。每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表内部变形或受力变化;重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。对滑坡监测及监测成果统计分析,多种监测数据成果具有明显的一致性和相关性,反映了滑坡体的变形情况和特征,证实监测方法合理有效,监测成果将为地质灾害预警工程和地质灾害防治工程提供可靠依据。
【关键词】三峡库区地质灾害预警工程监测方法应用
1前言
长江三峡库区自然地质条件复杂,是地质灾害的多发区和重灾区。三峡工程的兴建和百万移民工程,在一定程度上改变了原有地质环境的平衡状态,加剧了地质灾害的发生。随着三峡工程建设的不断推进,库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加,及时有效地防治库区地质灾害已成为三峡工程建设的重要任务之一。地质灾害预警监测工作是实现地质灾害防治的主要基础工作。
三峡库区共有38个滑坡灾害专业监测点在进行专业监测工作,其中重庆市开县14个、万州区14个、巫山县10个。
2监测方法
2.1大地形变监测
采用全站仪监测。在滑坡体外选取地质条件较好、基础相对稳定的点位作为监测基准点,在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩。
2.2深部位移监测
采用钻孔倾斜仪进行监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置测斜钻孔,分别在其主滑方向和垂直主滑方向上进行正反两回次自下而上的测读,监测点间距0.5m,使用移动式“CX-01型重力加速度计式钻孔测斜仪”,监测数据稳定后自动记录,每期监测共记录4组数据。
2.3滑坡推力监测
在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,在钻孔中选择适当的深度部位,预置一系列滑坡推力传感器,用传导光纤连接至地面,每次监测采用“BHT-Ⅱ型崩塌滑坡推力监测系统”测量记录各点数据。
2.4地表裂缝相对位移监测
在裂缝的两侧适当部位安置数套裂缝计,进行原位裂缝相对位移监测。机械式监测具有干扰少、可信度高、性能稳定特点,监测记录数据可直接做出时间—位移曲线,测量结果直观性强。仪器一般量程范围在25~100mm间,读数器的分辨率为0.01mm,操作温度在-40℃~+105℃之间。
2.5地下水动态监测
在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,对地下水水位,孔隙水压力、土体含水率、温度等参数监测,采用自动水位记录仪、孔隙水压力监测仪等仪器监测。其中孔隙水压力监测仪的孔隙水压力量程为-80kPa~200kPa,分辨率0.1kPa,精度0.5%F·S;土体含水率量程为0至饱和含水率,分辨率1%;温度量程为0~70℃,分辨率0.1℃,精度1%F·S。
2.6GPS全球卫星定位系统监测
在滑坡体外选取地质条件较好,基础相对稳定的点位,作为监测基准点;在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩,观测时采取多点联测。GPS监测方法,可进行全天候监测,不受通视条件限制,同时监测 X、Y、Z三维方向位移量,方便灵活,并可监测灾害体所处地带的区域地壳变形情况。采用的美国 Ashtech公司生产的UZ CGRS型GPS,最小采样间隔1s,最少跟踪和接收12颗卫星,使用Ashtech Solution 2.6软件解算,精度可达水平3mm+1ppm,垂直6mm+2ppm。
2.7时间域反射测试技术(TDR)监测
即采用电缆中的“雷达”测试技术,在电缆中发射脉冲信号,同时进行反射信号监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置监测钻孔,将同轴电缆埋入监测孔,地表与 TDR监测仪相连接,把测试信号与反射信号相比较,根据其异常情况判断同轴电缆的断路、短路、变形状态,推断出电缆的变形部位,进而推算滑坡体地层的变形部位和位移量。TDR监测采用了固定式预置同轴电缆,成本低,可进行自上而下的全断面连续监测,量程范围大。
2.8宏观监测
以定期巡查方法为主,对变形较大的滑坡体,据其变形特征布置一定数量的简易观测点进行定期观测,及时掌握其变形动态。
对于每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表变形和滑坡体内部变形或受力变化,重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。监测点的布置应重点突出,控制滑坡的重点部位;照顾全面,力求能反映滑坡体整体变形情况。钻孔孔口周围用混凝土浇筑,布置精确监测点位。
3监测效果分析
根据2003年7月至12月滑坡灾害专业监测数据资料,初步分析三峡库区地质灾害预警工程监测方法及应用效果。
3.1大地形变监测
大地形变监测,开展了开县大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山县狗子包滑坡和板壁塘滑坡,共4个滑坡的监测。以下以开县大丘九社滑坡为例简述监测效果。
大丘九社滑坡位于开县镇东镇大丘九社斜坡上,滑坡平面形态近似矩形,剖面上呈凹型;分布高程205~300m,滑体长约250m、宽约300m,面积710万m2,估计厚度20m,体积约140万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及砂岩互层组成的平缓层状斜坡中,滑坡体的物质组成主要为砂岩及砂岩碎块石土,表层为松散土壤,局部出露砂岩碎块石,为崩滑堆积体滑坡。
图1开县大丘九社滑坡累计位移量曲线图
(a)X方向(b)Y方向(c)H方向 D1——监测点编号
大丘九社滑坡体上布置了3排监测点,每排3个共计9个监测点,滑坡体对面斜坡上布置了2个基准点,分别在2个基准点进行监测。监测网布置既控制了整体滑坡体又突出重点,采用前方交汇法施测。
8月5日进行了首次测量,9月21日进行D1第二次测量成果与之对比,表明变形趋势明显,滑体向 NEE向滑移。10月24日监测成果表明各监测点的变形趋于缓和。11月和12月监测成果表明各监测点无明显变化(见图1)。监测数据与宏观调查定性分析相一致。
利用全站仪进行大地形变监测,其特点为监测方便,可随时对一些危险滑坡监测,既可以在滑坡体上设置永久性监测桩,又可以设置临时性监测桩;监测精度高,测点中误差可达到3.5mm;不仅能测定相对位移,而且能监测绝对位移;在满足测量条件下可进行连续监测,监测滑坡滑移的全过程,不存在量程限制。但该仪器监测受天气因素和光线条件制约,难以在雨雾条件和夜间实施监测,且受地形和通视条件制约,施测以人工操作为主,不易实现自动化监测。
3.2深部位移钻孔倾斜仪监测
深部位移钻孔倾斜仪监测点为开县6个滑坡、16个钻孔,巫山县5个滑坡、19个钻孔,万州区8个滑坡、24个钻孔,共计19个滑坡、59个钻孔。以下以开县虎城村滑坡为例简述监测效果。
虎城村滑坡为堆积层滑坡,位于开县长沙镇虎城村斜坡。该滑坡在平面近似矩形,剖面为凹形,分布高程330~400m,纵长约300m,横宽约500m,滑体估计平均厚度12m,面积15万m2,体积180万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及泥质粉砂岩组成的水平层状岩层斜坡上,滑体上部为崩坡积紫红色碎石土层。滑坡威胁居民400余人及其财产安全。该滑坡布置了3个深部位移钻孔倾斜仪监测钻孔。
Kx-162钻孔位于滑体的中部。2004年10月,在9.5~10.5m测试深度处发生明显的位移变形,本月变形量5.56mm,变形方向247°。11月,没有增大趋势,累积形变4.58mm,略小于10月份累积变形量,变形方向253°(见图2)。
Kx-165钻孔位于滑体的下部。2004年10月,在15.0~16.5m测试深度处发生明显的位移变形(见图3),本月变形量5.45mm,变形方向241°。11月,没有明显的增大趋势,累积变形5.39mm,同10月份累积变形量相近,变形方向240°。
地质灾害调查与监测技术方法论文集
图2开县虎城村滑坡 Kx-162钻孔位移随深度变化曲线
(a)EW方向(b)SN方向
图3开县虎城村滑坡Kx-165钻孔位移随深度变化曲线
(a)EW方向(b)SN方向
深部位移钻孔倾斜仪监测方法,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑移方向和相对滑动位移量;但在滑坡发生较大或急剧加速的位移变形时,由于钻孔和孔内测斜管变形、破坏,测斜仪探头不能送入钻孔之内,可能使钻孔失去监测价值。
3.3 滑坡推力监测
滑坡推力监测共设有2个测点、4个钻孔:巫山县淌里滑坡钻孔2个,曹家沱滑坡钻孔2个。以下以淌里滑坡为例简述监测方法与效果。
淌里滑坡位于巫山县曲尺乡长江干流左岸斜坡上,滑坡在平面形态上呈不规则的圈椅状,前缘分布高程90m,后缘高程400m,平均坡度约30°~40°,纵长约800m,横宽150~250m,滑体厚20m,面积24万m2,体积490万m3。滑坡发育于三叠系巴东组(T2b)灰岩、泥灰岩、泥岩中,滑体物质主要为泥灰岩及泥岩碎块石土,表层多为松散土层,下部碎块石土结构密实。
Ws-t-tzk1推力孔位于滑体的下部,Ws-t-tzk2推力孔位于滑体的中部。其滑坡推力监测成果数据见图4、图5。推力监测曲线图表明,各次监测数据规律性强,基本一致,传感器没有发现明显的数值变化。滑坡推力监测结果与宏观监测结果和同时进行的钻孔倾斜仪监测结果相一致,说明此阶段滑坡暂时处于相对稳定的微变形状态。
图4巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk1钻孔滑坡推力监测曲线图
图5巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk2钻孔滑坡推力监测曲线图
滑坡推力监测方法属于固定点式监测,在钻孔中预置传感器,用传感光纤连接,在地面用滑坡推力监测系统采集传感信息,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,自上至下监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑坡推力变化量,可定期进行数据采集监测;在对采集和传输处理系统进行改进的基础上,可实现无值守自动化连续监测。
4结论
(1)通过多手段的综合监测,掌握了被监测滑坡体的表面、内部自上至下滑移带的变形及受力情况,数据综合分析表明其反映了滑坡位移变化及动态特征,取得了进行灾害预警的重要基础数据资料,说明采用的监测方法合理有效。
(2)钻孔倾斜仪深部位移监测方法,当滑坡体发生一定量缓变位移后,部分钻孔不能再进行全孔施测,造成勘察监测资金浪费和滑坡体监测点及监测部位减少。
(3)目前一月一次的监测周期,难以保证在滑坡发生滑移险情时能进行有效监测。为此应在进行专业监测的同时,进行群测群防监测。特殊情况下,对危险滑坡灾害点,调整监测方案,进行加密监测或连续监测,使监测满足预警预报要求。
(4)从长远发展考虑,监测应以免值守、易维护、低成本、固定式、自动化快速连续采集传输和半自动化监测及人工监测相结合为方向,以建立起高效的地质灾害监测网络与地质灾害预警系统。
参考文献
[1]王洪德,高幼龙,薛星桥,朱汝烈.链子崖危岩体防治工程监测预报系统及效果.中国地质灾害与防治学报,2001,12(2):59~63
[2]王洪德,姚秀菊,高幼龙,薛星桥.防治工程施工对链子崖危岩体的扰动.地球学报,2003,24(4):375~378
[3]张青,史彦新,朱汝烈.TDR滑坡监测技术的研究.中国地质灾害与防治学报,2001,12(2):64~66
[4]董颖,朱晓冬,李媛,高速,周平根.我国地质灾害监测技术方法.中国地质灾害与防治学报,2001,13(1):105~107
[5]段永侯,等.中国地质灾害.北京:中国建筑工业出版社,1993
『玖』 怎样监测地质灾害中的山体滑坡
山体滑坡是地质灾害中的一种。
滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。
滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。
位于城镇的滑坡常常砸埋房屋,伤亡人畜,毁坏田地,摧毁工厂、学校、机关单位等,并毁坏各种设施,造成停电、停水、停工,有时甚至毁灭整个城镇。
发生在工矿区的滑坡,可摧毁矿山设施,伤亡职工,毁坏厂房,使矿山停工停产,常常造成重大损失。
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。运动的岩(土)体称为变位体或滑移体,未移动的下伏岩(土)体称为滑床。
滑坡的活动时间主要与诱发滑坡的各种外界因素有关,如地震、降温、冻融、海啸、风暴潮及人类活动等。
滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件综合治理。
监测山体滑坡一般采用人工监测与信息化监测相结合的方法。受各种条件的限制,地质灾害监测一般采用遥感技术(威海晶合)。
『拾』 地质灾害有什么监测方法
地质灾害常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。回
(1)埋桩法。埋桩法适答合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
(2)埋钉法。埋钉法在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。
(3)上漆法。在建筑物的两侧用油漆各画上一道标记,与埋钉法原理是相同的,通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否在扩大。
(4)贴片法。在横跨建筑物裂缝处贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这中方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。