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什么是邊坡?如何治理邊坡,為什么要對對邊坡進行自動化安全監(jiān)測
更新時間:2023-05-20 09:15
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邊坡的穩(wěn)定一直是重要的安全問題之一,隨著建設發(fā)展以及氣候異常,邊坡極易面臨變形失衡風險,給國家的財產和人民的人身安全帶來很大的危害,而合理的邊坡自動化安全監(jiān)測技術是邊坡防范和治理的關鍵因素。

 

而邊坡監(jiān)測是一個長期的過程,選用傳統(tǒng)測量方法進行變形監(jiān)測時,平面位移和豎直位移需各自處理,且監(jiān)測的點位與時間也可能不一致,進而增強了工作量,加大了變形分析的難度,不僅耗時費力,也難以達到理想的預測效果。

 

使用多種技術手段,不僅避免了傳統(tǒng)測量中觀測過渡點和轉點的重復勘察的情況出現(xiàn),緩解了勞動強度,更提升了觀測精度,且不受天氣因素影響,還可以充分獲得有效信息。今天小編將和大家一起探究一下多樣化的邊坡安全監(jiān)測方式。

 

一、多元化監(jiān)測方式守護邊坡安全

 

1、簡單觀測法

通過人工直接觀測邊坡中地表縫隙、路面發(fā)脹、沉降、塌陷、建筑物變形及地下水變化、地溫變化等現(xiàn)象。此法對于正在發(fā)生病害的邊坡進行觀測比較合適,也可結合儀器監(jiān)測資料進行綜合分析,用以初步判斷滑坡體所處的變形階段及中短期滾動趨勢。

 

2、設站觀測法

在充分了解現(xiàn)場的工程地質背景的基礎上,在邊坡上開設變形觀測點。在變形區(qū)影響范圍以外平穩(wěn)地點,設定固定觀測站,使用檢測儀器定期測量變形區(qū)內網(wǎng)點的三維位移變化的一種監(jiān)測方法。這種方法遠離變形區(qū),且無主觀成份,比簡單觀測法客觀、精密,觀測范圍比較大,選點方便。

 

3、儀表觀測法

用精密儀表對變形陡坡進行地表及深層的位移、傾斜動態(tài),縫隙等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進行監(jiān)測。使用此方法監(jiān)測的內容豐富、精度高、測程可調,儀器方便攜帶,可防止惡劣環(huán)境對測試儀表的損害,觀測成果直觀,可靠度高,適用于陡坡變形的中、長期監(jiān)測。

 

4、邊坡自動化遠程監(jiān)測法

隨著空間技術和網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展,各種先進的自動遙測系統(tǒng)相繼問世,為邊坡工程尤其是邊坡坍塌和滑坡的自動化持續(xù)監(jiān)測造就了有利條件。邊坡自動化遠程監(jiān)測自動化水平高,可全天持續(xù)觀測,省時、省力且安全,是當前和今后階段邊坡監(jiān)測的一個主要發(fā)展方向。

 

二、北斗助力守護邊坡安全

 

作為全球性三大地質災害之一的邊坡失穩(wěn)塌陷和滑坡,嚴重危害國家財產和人民的人身安全。全面的認知邊坡,從而達到有效的預防、治理邊坡,而邊坡監(jiān)測是認識和治理邊坡的關鍵,利用科學合理的監(jiān)測是邊坡整治的可靠技術保障。

 

通過邊坡自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測,預測邊坡失穩(wěn)的概率和滑坡的危險性,為預防滑坡及可能的滾動和蠕動變形提供技術依據(jù),預測和預報今后邊坡的位移、變形的發(fā)展方向。

 

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三、邊坡自動化安全監(jiān)測的內容

 

邊坡自動化安全監(jiān)測項目包含巡查巡查、變形監(jiān)測、應力監(jiān)測、振動監(jiān)測和水文監(jiān)測,其中除了巡查巡查需要人工,其他項目均可使用遠程在線監(jiān)控的方式。

 

1、邊坡自動化安全監(jiān)測——水文氣象監(jiān)測

水文監(jiān)測包含降水監(jiān)測、地表水監(jiān)測和地下水監(jiān)測。長期降水等自然因素會加大滑坡發(fā)生概率,如尾礦壩,會因為庫水位超出安全線發(fā)生潰壩事故,所以需要對水文進行監(jiān)測。

以露天礦山為例,根據(jù)相關《安全管理規(guī)范》要求,安全監(jiān)測等級為一、二、三級的采場邊坡的露天礦山公司,應建立雨量監(jiān)測系統(tǒng)。

 

2、邊坡自動化安全監(jiān)測——變形監(jiān)測

變形監(jiān)測是安全管理規(guī)范中要求必須進行的監(jiān)測項目。變形監(jiān)測包含地表水平位移和豎直位移,縫隙、移位,邊坡深層變形,支護結構變形。需要選用測斜儀、應力計等儀器對以上項目進行監(jiān)測。

根據(jù)有關《安全管理規(guī)范》,邊坡表層位移監(jiān)測包含表層水平位移和表面豎直位移監(jiān)測,選用非接觸式位移監(jiān)測時,應覆蓋需監(jiān)測的邊坡分區(qū)、邊坡內部位移(包含內部水平位移、內部豎直位移);邊坡裂縫監(jiān)測;當邊坡表層長度超出5m,總寬大于1m,深層大于2m時,選用縫隙計或位移計進行監(jiān)測。

 

3、邊坡自動化安全監(jiān)測——應力監(jiān)測

應力監(jiān)測包含邊坡應力和支護結構應力監(jiān)測。通過監(jiān)測巖層的應力變化來實現(xiàn)地壓監(jiān)測的在線監(jiān)控及預警。

根據(jù)邊坡自動化安全監(jiān)測點地質構造,結合巖土力學知識選定多個監(jiān)測點;在每個選定位置打孔的孔底和管口錨固一根或是多根鋼絞線,形成一個覆蓋全面的監(jiān)測網(wǎng)絡;當孔底處的巖層應力改變時,鋼絞線的受力必定會改變;多功能傳感器會把鋼絞線受力數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測中心,當達到警戒值時主動預警。

 

四、邊坡自動化安全監(jiān)測類型

 

1、邊坡自動化安全監(jiān)測——山體滑坡安全監(jiān)測

(1)監(jiān)測原理

運用全球衛(wèi)星導航衛(wèi)星定位(GNSS)技術、傳感技術、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術,對變形(含地表變形、深層變形、地表縫隙、建(構)筑物變形)、應力應變、孕災環(huán)境(地下水水位、孔隙水壓力、土體含水量及降水量)等信息進行監(jiān)測,并把數(shù)據(jù)收集、傳送、展現(xiàn)等融合為一整套信息化系統(tǒng),提供全方位的監(jiān)測解決方案。

(2)主要監(jiān)測項目:地表變形監(jiān)測、深層變形監(jiān)測、地表裂縫監(jiān)測、滑坡微震監(jiān)測、應力應變監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測、土壤含水率監(jiān)測、降雨量監(jiān)測。

 

2、邊坡自動化安全監(jiān)測——路基邊坡安全監(jiān)測

(1)方案介紹

近年來,邊坡安全事故頻發(fā),為及時掌握邊坡實況,對突發(fā)事故進行提前預警,對邊坡安全監(jiān)測已經(jīng)刻不容緩。邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)可對邊坡表層位移、土體內部位移、降水量、土壤水分、水位變化等進行持續(xù)實時監(jiān)測,對災害發(fā)生前的整體穩(wěn)定性做出判斷,迅速作出預警預報。

(2)主要監(jiān)測項目

-環(huán)境監(jiān)測:降水量、土壤含水率

-變形監(jiān)測:表層/土體內部位移、地表相對位移、地裂縫

-擋墻監(jiān)測:傾向壓力、傾斜監(jiān)測

-地下水監(jiān)測:孔隙水壓力監(jiān)測

-支護結構監(jiān)測:錨索軸力、錨索應力、抗滑樁傾斜

-視頻監(jiān)測:攝像機

 

3、邊坡自動化安全監(jiān)測——露天礦邊坡安全監(jiān)測

(1)方案介紹

露天礦邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng)可幫助企業(yè)及安監(jiān)有關部門快速掌握礦區(qū)安全技術指標的最新動態(tài);協(xié)助巡檢人員及時掌握露天礦不穩(wěn)定邊坡的情況和安全現(xiàn)狀;有利于安全監(jiān)管部門迅速捕獲該地不穩(wěn)定區(qū)域的特點信息,為邊坡不穩(wěn)定區(qū)域的正確分析、評價、預測、預報及治理提供可靠數(shù)據(jù)與科學論證;協(xié)助有關單位根據(jù)邊坡沉積各個階段的變形狀況建立理論模型。

(2)主要監(jiān)測項目:表層位移監(jiān)測、內部水準及豎直位移監(jiān)測、采動應力監(jiān)測、質點速率監(jiān)測、滲透壓力監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、降雨量監(jiān)測、視頻監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測(粉塵、噪音、煙塵、水質、土壤質量、爆破等)。

 

4、邊坡自動化安全監(jiān)測——水庫邊坡安全監(jiān)測

(1)監(jiān)測原理

根據(jù)邊坡監(jiān)測項目的特點和多年的項目實施經(jīng)驗,建立水庫邊坡云端一體化方案,總體選用太陽能供電,云端傳送、低功耗設計,簡單化安裝方式,對邊坡進行立體全天候的監(jiān)測。主要用到的設備有:GNSS監(jiān)測站、拉線式位移計、測斜儀、雨量計、傾角計、錨索計、土壓力計、滲壓計等。

(2)主要監(jiān)測項目:邊坡表層三維變形、邊坡內部分層變形、地下水位監(jiān)測、雨量監(jiān)測、坍塌監(jiān)測、裂縫監(jiān)測、錨索應力監(jiān)測、土壓力監(jiān)測。


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