地质灾害监测十篇

时间:2023-04-07 04:30:36

地质灾害监测

地质灾害监测篇1

1.1地质灾害。地质灾害就是人们在进行活动或者工作时,对当地的地质环境造成破环作用或者对自然地质的破坏,例如工程建造以及工业发电等活动,这些因素造成的地质灾害会直接或者间接的对人类的安全造成危害。例如火山的爆发、土地沙化、煤层自燃、崩塌和泥石流等地质灾害,对社会和人类的生命安全都会造成危害。

1.2地质灾害的防治。随着我国社会经济的飞速发展,造成的地质灾害时常发生,所以为了减少地质灾害的发生,防治工作就越来越重要。地质灾害的防治工作要实行防和治相结合的模式,事前预防为主,结合后期治理,从而实现保护自然生态以及人类生命安全的目的。

二、地质灾害监测中测量技术的应用

2.1GIS在地质灾害监测中的应用。GIS技术就是常说的地理信息系统,是由地理科学、空间技术以及测绘科学与计算机技术相结合的综合学科,是用来采集和存储以及后期的管理分析和描述地球的表面或者某个部位空间和地理的有关数据的空间系统。它的特点就是具有空间性,时间性和专题性的特征。其主要的功能就是对空间数据的分析,预测预报以及做出辅助决策等。地理数据库包括专题数据库、声音库、文件库、图像库以及地图数据库,该技术的重点就是支持空间的数据分析和辅助决策,以及地理数据库模拟库和知识库。在地质灾害中应用GIS成功的解决对大量数据的记录和计算等难题,同时实现了空间和属性数据的输入矢量化,编辑和建库,利用数据库成功的实现了对大量数据的管理,对数据多层次的大范围检索、地质符号绘制、图幅间的衔接处理以及符号大小和位置选择等方面技术难题。利用系统中的功能实现编绘比例尺不同的专题图件,比例尺更小的基础地质信息库,和空间的分析定点。

2.2GPS在地质灾害监测中的应用。GPS定位技术就是利用接受来自卫星的信号测距进行定位的技术,这种定位技术的特点是观测的时间短,并可连续的进行动态的观测,采用的是静态相对的定位技术,不需要观测站之间的通视,定位的精度高,可高达毫米级别。由于检测站点之间不需要通视,极大的减少了工作难度和工作量。在实际的使用过程中,利用现代化的无线通讯技术就能把观测到的数据传到数据处理中心,从而轻松的实现远程的检测。目前GPS定位技术已经在滑坡,地裂缝和地震等地质灾害的监测工作中广泛的被应用。同时GPS定位技术还能在同一时间测定点的三维立体坐标数据,具有不需通视、自动化、全天候同时不需要进行高程转换等优点。GPS定位技术在工程测量中已经得到了肯定以及在广泛的被使用,其精确度也已经到达了0.1~1ppm甚至更高的级别。

三、灾害防治中的测绘技术的绘测内容

3.1详勘阶段的测绘详勘阶段的绘测主要就是对致灾体进行测算,其中包括对水源的测量和物源的测量。水源的测量内容主要是对该地区的流域和泥石流域的堰塘、水库、天然堆石坝等地表的水位和流量以及坝体的稳定性、堤坝渗漏水量和病害情况进行测算;物源的测算主要是包括观察裂缝的宽度测算和对形成区的松散土层的堆积分布和体积的测算。

3.2施工图设计阶段的测绘监控方法的选择和监控要素的实施都要针对不同的地质灾害的类型和具体的灾害情况进行设定,根据监测技术的要求设计最优化的实施方案,建立监测网点的空间布置模式。

3.3施工阶段的测绘对施工阶段的绘测工作要充分的把施工的特点,当地的灾害情况以及施工方案考虑进去,针对具体情况建立合适的施工控制网,并作为定线放样的基础。然后根据实际的施工需求选则合适的放样方法,将图纸中德设计方案直接的转入实地。在地质灾害的防治工作中,一般来说都有土方工程,需要对土方进行计算,高程放样,在施工的最后还要进行工程验收的绘测工作。

四、应用实例

4.1某矿山变形监测概况。对某矿山在河北省邯郸市峰峰,其交通极其便利,原始的地形地貌属于丘陵地,但是目前该地区的地貌已经被破坏,现场地平整。

4.2矿区周边环境。此矿区周边条件复杂,被众多丘陵环绕,一公里外有一村庄,约有200户人家。

4.3监测目的。通过对此矿区和周围环境的变形监测,分析反馈的信息数据,有效的发现矿区周边以及村庄的安全隐患,把现场监测到的数据和预警值进行对比,通过对比分析针对实际的情况及时的采取相应的措施,实现对矿区周边以及村庄的安全隐患的消除以及保护。对道路和地下管道的检测,防治施工过程中的损害,为矿区的正常继续开采提供数据依据。

4.4监测内容及项目。

4.4.1监测内容。监测的内容包括:地下水状况,矿区底部及周边,土体周边重要的道路,支护结构,周边村庄,周边管线及设施,以及其他应监测的对象。

4.4.2监测项目。需要监测的项目包括:土体的深层水平位移监测,锚杆内力监测,土钉拉力监测,周边建筑物的倾斜监测,地下水位监测,周边地表的沉降监测,矿井支护结构,邻近建筑物的水平位移,邻近建筑物的沉降等监测。

4.5监测点的保护。在检测点的附近树立较为明显,容易观察到的标志,注明“监测点,注意保护”,用来告知矿区开采方对监测点的保护,对容易在开采的过程中遭到破坏的监测点进行有必要的强调。要成立巡查小组,对监测点周边进行巡查工作,提醒周边路人对监测点的保护,及时的发现被破坏的监测点并立即对其进行修复。

4.6监测方法。监测的方法有很多,如煤矿井底的支护结构垂直与水平位移监测,地下水位的监测,地表裂缝的观测,周边地表垂直位移监测,土体的深层水平位移监测,周边建筑倾斜监测等。

4.7监测数据处理与信息反馈。对监测资料的处理要迅速及时,如果数据出现异常要立即通知相关的部门,并通过分析采取对应的措施。在对原始的数据进行严格的审查后进行计算分析,在监测工作完成后及时的编写监测报告。

五、结论

地质灾害监测篇2

【关键词】地质灾害监测;预警;传感器

1研究背景与意义

到目前为止,地质灾害突已经在世界上的各种各样的地方发生了,其中我国就是灾害发生做多数的国家。一般而言,我们对地质灾害发生的处理中最常用的手段和方法就是对地质灾害发生的监测和预测。由于监测技术人员在灾害活动地区中是缺乏人身安全保障这就会导致监测预警的效率大大降低,不能够实现对灾害地区的实时监控、自动监控、数据传输以及及时预报。例如,遇到夜晚或者连续大雨时发生灾害,这些情况就更不方便有关部门和专业人员实时的了解灾害现场的监测结果,这样就不能迅速的拟定灾害来临的处理和解决方案。随着各种各样的技术和各种各样的理论的成熟,在灾害监测方面许许多多的技术都已经得到了应用。地质灾害其实就是指的是岩土体的移动事件,导致地质灾害发生的原因就是在大自然以及人为因素的影响下,破坏了地质灾害监测因素的条件,致使这些地质灾害的发生。地质灾害的发生将会对人民群众以及一些公共设施造成大规模的破坏。一般而言,地质灾害发生的过程分为六个阶段,分别是孕育、发生、发展、衰亡以及稳定的过程。地质灾害发生的最终后果就是在许许多多的地方出现靠近山体的滑坡,大多数土壤松弛的地方出现泥石流、土壤水分过大的地方水土流失等等的现象。这些现象严重影响了人类的生命安全以及财产安全。

2地质灾害监测的需求分析

2.1硬件需求

现实中地质灾害监测的硬件系统设计是我们整个地质灾害监测系统的基石,因为我们设计硬件系统的效率将会直接影响到我们设计的地质灾害监测系统的性能,易用性,可扩展性。按照监测内容,至少应该含有雨量计、渗压计、形变计、含水率等,其次为了应用预测预报警模型,硬件还必须包括短信猫和预警机,当采集的数据大于设定的预值时短信猫会给预警机发送短信以达到报警功能。

2.2软件需求

此次设计和开发的地质灾害监测系统软件按照开发需求需要对地质灾害监测点灾害现场RTU设备中各种传感器所采集到的采集数据进行接收、按照一定的协议进行解析、做出一定需求的报表进行统计、将数据上报给有关单位和部门进行分析进而做出决断的一个监测系统,此监测软件所具备的功能是对灾害点的动态实时监测、接收采集数据的数据管理、对监测点的测站管理、整个监测点的系统设置、灾害发生时的视频拍摄、对安保人员的短信报警、对采集到的历史数据提取等等多项功能。采用C/S架构的设计,设计出地质灾害监测系统,在实际应用中用户或者客户只需要安装本系统的客户端就可以访问该系统,这样不仅能确保该系统的安全性也能给客户或者监察员提供一个简单明了、直观的操作平台。

3地质灾害监测的总体设计及功能设计

3.1系统总体设计

此次开发的地质灾害监测系统设计时的架构是三层架构,用过户界面层,业务逻辑处理层和数据连接层,将其进行分离,每个层次都相应的处理自己的事情,各司其职。系统的三层架构可以使开发的项目的结构非常的清楚,而且在一定程度上我们能够迅速的改动业务逻辑层以及添加或者删除以及编辑一些监测点的新的设备类型等。即实现了”高内聚,低耦合”的思想。

3.2系统物理架构设计

此次开发和设计的监测系统在设计模式上采用C/S模式,对于这种设计模式他有如下的特点:C/S这种开发模式就是我们的都熟知的客户端服务端架构,C/S模式中可以让我们开发者能够尽自己最大化的优势来利用灾害现场所开发出RTU硬件,将其所采集与发送数据和协议分别发送给服务端和客户端。这样做的好处就是大大降低了系统的开销,这样做的好处就是能够大大减小系统自身所承受的压力,在我们国内当前应用的大部分设计软件都是这样的C/S架构。C/S架构可以将PC端的处理能力最大化,用户可以在客户端进行操作,然后将其操作的指令提交给服务端,服务端再进行处理。在C/S架构中最大的特点就是其客户端的响应的速度非常快。

3.3数据库设计

数据库设计是整个系统的重要组成部分,要能准确的表达用户需求,并将其转换成有效的数据模型,并进行存储和管理。本次地质灾害监测是一个需要进行实时操作的系统,因此这也就伴随着需要大量数据的接收以及对其处理后的存储。在设计和建立此次项目的数据库时应该考虑进行一定的缓存或者写一些存储结构,这样就有利用于数据的查询等等的操作,使其更加快速的完成请求。此次开发的灾害系统中的主要逻辑结构表有:Equipments表(存放设备信息表)、StationConfig表(监测点配置表)、Data_Rain表(雨量数据表)、Data_Crack(形变数据表)、Data_HanS-huiLv(含水率数据表)、Data_GroundWater(地下水位数据表)等等这些都是存储了采集到的相应影响地质灾害监测的因素的数据,对这些数据进行分类,建立不同的数据表进行存储,这样既方便数据的管理同时也方便数据的查询等操作。

4系统的数据处理

4.1数据的全局显示

此次开发的地质灾害监测系统将灾害点采集到的数据按照特定的协议进行解析并且分析这些数据的规律以及将解析到的数据显示在地质灾害监测系统的客户端中。在地质灾害监测的主界面中能清楚的看到各个监测点采集到的数据对于不同类型的数据,不同监测点的数据都会对应的显示出来,而且为了更好的用户体验,操作者可以在左侧导航栏选择要查看的监测点,此时会显示该监测点下所有站的信息,如果需要对监测点进行图像抓拍,此时双击监测点的站好会对该监测点现场抓拍一张灾害图片,并且能够传输回来供安检人员以及有关部门进行查看。

4.2数据分析

在地质灾害监测系统中可以对采集到的雨量数据、形变数据、土壤含水率数据、地下水位数据做出统计分析。可以对所选择的监测点的不同的站进行日月年分析,分析包括曲线分析和实时的数据,比如日分析的实时数据就包括0到24点的数据,月分析就包含该数据类型天天采集量的累计数据之和,年分析包含该类型数据月月的累计数据和,当用户在操作界面上点击右上角的导出功能按钮,此时可以将分析数据的表格导出供有关部门查看。

参考文献

[1]赵佳,孙佳丽.地质灾害信息系统空间数据库的建立[J].北京地质,2002,14(3):36-39.

[2]曹修定.滑坡的远程实时监测控制与数据传输[J].中国地质灾害与防治学报,2002,13(1).

地质灾害监测篇3

为了更有效地检测和预警地质灾害,分析了地质灾害的新特点,阐述了大数据时代的信息获取和地质监测工作的内容,以及利用网络做好地质灾害预警的内容。在大数据时代,有效利用网络可以更好地获取信息获取,做好地质监测和预警。

关键词:

大数据;地质灾害;监测;预警

滑坡是斜坡上部分岩土整体地向下方滑动[1]。滑坡等常见的地质灾害,破坏工程设施,造成大量人员伤亡,可能发生滑坡的区域,道路和建筑等随时受到巨大威胁[2-4],很多城市都面临着滑坡等地质灾害的威胁。由于互联网、物联网、三网融合等等通信技术,云计算等IT技术的发展,社会已经进入了大数据时代[5]。网络等工具的利用,使得人们获取信息资源更加方便,也使得更好地进行地质灾害的监测和预警成为可能。

1地质灾害新特点

1.1原因新特点随着城市建设规模的日益扩大,施工因素和人为因素造成的地质灾害也越来越多。比如2015年12月20日,深圳光明新区发生滑坡,垮塌体就是堆积量过大、堆积坡度过陡的人工堆土,失稳垮塌后造成多栋楼房倒塌,原有山体并没有滑动。人工开挖边坡,在坡体上部加载(如丢弃矿渣和建筑垃圾等),破坏自然斜坡的稳定性,更容易导致滑坡发生[6]。因此地质灾害不仅限于自然灾害。深圳滑坡的人工堆土垮塌的地点就属于堆放渣土和建筑垃圾的受纳场。为此,深圳公安已依法对企业负责人、滑坡事故相关责任人,共12人采取了强制措施。

1.2地点新特点地质灾害越来越多的发生在城市内部和城市周边。因此更值得注意,这种离人口稠密区更近的地质灾害,容易造成更大的人员伤亡和财产损失。

2大数据时代的监测工作

2.1信息获取大数据影响了人们的生活与工作方式、改变了企业的运作模式,也导致科研模式发生了根本改变[5]。大数据时代的突出特点是数据的共享和高效利用。一旦把调查数据输入系统,就可以输入任一调查点的模糊名称,检索该调查点的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害和不稳定斜坡坡等潜在的地质灾害的信息[7]。大数据思维从海量信息到便于人们理解的分析结论,用于地质灾害监测系统中海量数据的分析,可以大幅度提高地质灾害监测的准确度和实效性。在大数据时代,人们通过网络等途径可以获得更加全面、更加专业、更加及时的信息。比如香港大学著名教授岳中琦,在科学网连续博客,第一时间深入而详细地解析了12•20深圳滑坡,不但提供了科学严谨的分析,还提供了大量清晰准确的现场图片。无论是“看门道”的专业人士,还是“看热闹”的公众,都可以在其博客中获得大量的有效信息,岳教授为科研及科普工作都做出了卓有成效的贡献。

2.2利用多方面资源做好地质灾害监测传统的资料管理手段和人工作业方式,在现时性、准确性、科学性和高效率等方面已经无法适应当前地质灾害防治,尤其是灾害应急工作的需要,更加无法满足将来的需求[8]。利用网络可以更好地做好地质灾害的检测工作。比如12•20深圳滑坡,卫星地图能揭示事发地点十年变迁:2010年之前,事发地点是个矿场,地貌是山谷和深坑;2013-2014年因积水深坑变成了湖泊;2015年,因为填埋建筑垃圾湖泊逐渐消失,而山谷开口始终正对着滑坡体冲击的工业园区,由于与水相比,建筑垃圾的密度更大,直接导致了滑坡的发生。还可以利用网友公布在论坛等媒体的无人机照片卫星地图,研究地貌变化,对地质灾害的实时、动态监测做出贡献。尤其是在山区发生地震后,坡体植被的破坏,为泥石流和滑坡等地质灾害的发生提供了条件。及时的公开和分析航拍照片,对专家和公众共同做好地质灾害预测工作有着积极意义。

3利用网络做好地质灾害预警

地质灾害的预警比报道更加有积极意义。由于专业的地质人士数量有限,监控不可能全覆盖。而通过网络获得地质灾害的征兆和苗头,通知有关部门,可以及时采取治理措施,把地质灾害控制在萌芽状态,减少人员伤亡和财产损失。比如成都理工大学黄润秋教授等人获取信息后,及时采取有效措施,通过打入锚杆等工程措施,消除了威胁丹巴县城的滑坡风险,保住了丹巴县城。同时,通过微博和微信等工具公布信息,可以及时疏散群众,减少人员伤亡。2012年8月17日18时至18日凌晨,四川省彭州市银厂沟景区12小时内降雨量达247mm,为50年来最大的暴雨,引发多处泥石流和滑坡,中断了交通、通讯、电力、供水,严重威胁群众和游客安全。彭州市准确预警、在灾害发生前及时公布信息,6小时内组织群众两次主动避险,紧急疏散转移了15000余人,成功避免了1200人因灾伤亡。

4结语

针对人为因素造成地质灾害的新特点,大数据时代的信息获取更加方便,也有着大量地质灾害的监测和预警成功的案例。因此,利用网络和社交软件等工具,可以更好地做好地质灾害监测和预警。

参考文献:

[1]张先清,王泽,田荣燕,等.青藏高原东缘某滑坡治理案例分析[J].山西建筑,2015,41(5):62-63.

[2]王文奇,刘保县,李丽,等.中国西部山区交通设施震害分析[J].四川理工学院学报,2015,28(1):41-45.

[3]李艳梅,王文奇,王泽,等.中国西部山区交通设施地震震害及其对策[J].成都纺织高等专科学院学报,2015,32(1):26-28,46.

[4]Harris,MarkAnglin.FragilityofadarkgrayshaleinnortheasternJamaica:effectsandimplicationsoflandslipexposure[J].Envi-ronmentalEarthSciences,2010,61(2):369-377.

[5]王元卓,靳小龙,程学旗.网络大数据:现状与展望[J].计算机学报,2013,36(6):1126-1138.

[6]王文奇,李丽,王泽,等.地震次生灾害对西部山区交通设施的破坏及其对策[J].成都纺织高等专科学院学报,2015,32(2):57-60.

[7]余必胜,陈源.西南地形急变带地质灾害数据库及信息系统开发与实现[J].软件导刊,2015,14(11):90-92.

地质灾害监测篇4

[关键词]岩土工程监测 地质灾害 评价预测

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-330-1

自50年代末以来,现代科技成就特别突出。特别是将计算机和电子技术都应用到了岩土工程监测中去。极大地增强了勘察测试技术和岩土构筑技术方法的发展。

岩土工程设计逐渐从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态控制不断地演变着,这也体现了科技的不断提高和发展,还体现着岩土工程界的各类信息在工作人员的意识上不断地更新,进步和发展。这也体现了岩土工程的监测技术不断的发展提高,整体水平也有着质的变化。

1目前岩土监测的应用中存在的问题

1.1监测仪表器

虽然岩土监测技术相对于古时代的监测仪器相对比有着明显的改善,但是在监测仪器表的本身,例如:线性,稳定性,响应性,重复性以及操作性方面还是有着不足的地方,还存在着一定的问题。例如:稳定性,在岩土表面,可能监测效果很不错。但是一旦深入到岩土的深部进行探测,可能会存在监测仪器不识别或是探测的地质问题不清晰等状况。这就充分的说明了,仪器的稳定性还是有一定的缺陷。

1.2监测信息的采集不够

在监测的过程中,某些岩土工程师对于基础地质信息还是不够重视,信息的处理也需要着一些新的方法和进一步的研究。

所以,在监测人员对岩土地质进行监测的时候,一定要认真对监测的信息以及数据做详细的记录。对本身的地质信息做以明确的判断。

2岩土工程的监测信息的采集与分析

2.1岩土工程监测系统建立的原则

岩土工程的监测原理就是在监测中合理的确定监测点的布置以及监测的范围。位移的监测点应该根据地质条件来判断,在变化越大的地方,监测点应该越密集。地质变化的越明显,说明了地质监测中的信息越不稳定,那么加大监测点的密集程度是十分有必要的。如果在某一位置上出现了强烈的数据显示,但是没有监测点进行控制,监测不到数据或监测的数据不够清晰,准确。那么,容易造成岩土监测中的损失。也增大了地质灾害的频率性。在监测地点优化布置的基础上,也要确保监测装置的稳定性和可靠性,这也是体现科学技术发展的一个重要体现。依照监测简单使用,经济合理的原则,进行对岩土关键区的监测。所以监测仪器的质量好坏也是决定着岩土工程监测质量的决定性之一,也决定着地质灾害发生的次数和频率。

2.2基础地质信息的采集和分析

基础的地质信息的采集和分析主要包括着:地层,地质构造的信息,地形,地貌的信息以及岩体类型的信息。

在地质信息的采集上,首先要了解岩体的类型。

其次,要了解地貌和地形,要选取有代表性的地段进行监测和分析。

再就是,利用力学的模型来监测它与哪一段地形有关。

最后,就是要根据监测的数据去决定施工的方法。对于岩土的内部结构以及体力性质都要进行明确的分析。

对于所获取的信息和资料进行充分的探讨及研究,将不足的地方及时去弥补,达到每次的监测都有所提高的效果。

3岩土监测的应用实例分析

3.1隧道围岩的大变形及岩爆问题

在高速公路上,我们看到了许多的隧道。在已经竣工的川藏公路二郎山隧道长4176米,最大深埋达到了760余米。隧道的地质条件复杂,经过勘察表明,隧道施工的过程中,容易发生不同程度上的岩爆问题。

所以,在监测的过程中,工作人员不仅要在短的时间内获取到准确的数据及信息,也要在一定程度上注意自身的安全,在保证地质不发生灾害的同时,要加强岩土地区的稳定性。尽量使岩土地质不发生岩爆现象,隧道围岩也能够得以防范,保持了其稳定性。

3.2隧道出口的滑坡问题

在隧道建成以后,很多工程师为了应付了事,没有考虑到出口的滑坡现象。

在南方阴雨天气连绵不绝,时间长了就容易产生泥石流或滑坡现象,一旦发生会造成经济上的严重损失,还可能造成安全问题。所以,滑坡问题是我们必须所关注的。

根据以往的数据表明,该滑坡在中部平台19米处,下部4米处和片石挡墙3米处已经初步形成了贯通性的滑动面,情况十分危险。

根据这种情况,国家所制造的监测仪器正朝着多功能,多样化,自动化,控制化的方向逐步发展着。

4结语

综上所述,通过文章我们可以分析出岩土工程的监测不仅仅是走形式,而是从监测仪器,监测原理和监测方法等各个方面下功夫。这样才会提高整体的监测能力,监测的效果也会稳固的提升。地质灾害也会逐渐的减少,人们的生活也得到了保障。国家应不断地加强科学技术,工程师应加强岩土监测的学习,不断提高自身的水平,为我国的岩土工程监测技术开拓出美好的新篇章!

参考文献

[1]靳晓光,山区公路建设中的岩土工程监测与信息化空位移,应力测试与信息化施工【J】1地质灾害与环境保护,1999.Vol.10(2).

地质灾害监测篇5

关键词:遥感技术;地质灾害;监测

0引言

地质灾害是影响人类生存活动的最严重的自然灾害之一,在自然的地质作用与人类活动的共同影响下产生了地质灾害,地质灾害有突发性的灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。为了更好地获得地质灾害信息,预防灾害的发生,技术人员采取遥感技术进行灾害监测、预防等工作,通过遥感技术,我们能获得更丰富、更准确的信息,遥感技术不需要实地采样,也不需要人工留守观测,只需要计算机控制技术变能完成工作,而今,这已经成为监测地质灾害,对滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害防治方面实现灾前预警、灾情监控、灾后评估的重要手段,它还为我国的经济建设提供了参考依据,减少因地质灾害而造成的损失。

1遥感测绘技术在地质灾害监测中的应用

遥感技术在地质灾害总的运用要最早追溯到上世纪70年代,最开始使用这一技术的国家有日本、美国、欧共体等。日本利用遥感图编制了1∶500000的地质灾害分布图;欧共体国家则在大量滑坡、泥石流遥感应用基础上对遥感技术进行了总结分析,指出了识别不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需的遥感图像的空间分辨率,遥感技术结合地面调查的分类方法,可以用GPS测量及雷达数据,监测到地质灾害可以达到的程度。

遥感技术在滑坡灾害的监测中已经得到广泛应用,对滑坡区域的调查和监测都起到了很明显的作用。遥感技术应用于滑坡调查研究,多使用航拍照片和陆地监测数据,以目视解译为主,如日本利用黑白航片编制了1∶50000全国滑坡分布图,我国的研究人员利用ETM影像对青藏公路和铁路沿线1∶100000的滑坡以及其滑坡情况进行了调查。

地质灾害是一种自然现象,一旦发生将给会人民的生命、财产带来极大的损失,对环境、资源也有很大的破坏性。我国是受自然灾害影响最严重的国家之一,自然灾害的类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大,而如何预防和治理自然灾害问题就成为我国地质工作者要面临的重要工作,实践证明,最有效的方法就是开展地质灾害预测预报和风险区划,为国土规划、减灾救灾、灾害管理与决策提供可靠依据,对危害性严重的地域要加强调查监督,以便避免重大地质灾害事件的发生,遥感技术将在这一领域中发挥重要作用。

泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。导致泥石流发生的原因很复杂,且各有特点。但导致泥石流发生的原因有两类,即物源因素和动力因素。直接利用卫星遥感(TM)图像解译可获取植被盖度、坡面松散物量、岩石类别、构造发育程度、人为活动、汇水区大小、流域平面形态、山体坡度、沟道形态等9种影响泥石流发育的基本因素。降水强度、过程和形式则不能由遥感图像解译,沟床坡降可采用地形图与遥感图像解译相结合的方式获取。利用卫星遥感图像(TM)判断泥石流隐患区,是以隐患区与已发生区存在的共通性特征为基础,结合地理分析法,运用形象思维,建立起泥石流隐患区遥感图像特征,然后综合考虑这些特征,对一个小流域是否是泥石流隐患区作出判断。

2地质灾害的治理

地质灾害是一种不良的自然现象,常伴有滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,有时这些灾害个体是组合发生,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。对于崩塌、泥石流、滑坡等都能在遥感图像上现象出来,技术人员也能直接从遥感影像上直接判读圈定。我们通过对遥感图像的解释,可以对目标区域内已经发生的地质灾害以及存在的地质灾害隐患进行分析,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。然后划分出地质灾害容易发生的曲艺,评价易发程度,为防治地质灾害,建立监测指南提供依据。

2.1灾害的营救

虽然地质灾害不是突发灾害,但一旦有地质灾害发生,营救工作则成为必须及时开展的重要工作,加上营救工作需要详细充足的资料作为依据,遥感监测数据对灾害营救来说也非常重要。由于营救人员很难进入灾害现场再勘查,同时要抓紧时间进行救援,此时,我们就可以通过遥感技术对受灾地区进行勘测,及时有效的了解灾害的情况,为救援工作的展开提供参考依据。发生灾害后,时间就是生命,失去一秒钟可能就会失去一个生命,遥感技术周期短、精确度高的特点,能为营救工作提供快速有效帮助。遥感技术通常会为我们提供,灾害区域、灾害范围、建筑的破坏情况、道路的毁坏情况、气候变化情况等。目前,主要是利用灾害发生前的高精度的遥感影像信息与灾害发生后的高精度影像信息进行比较,通过影像特征提供参考依据。

2.2灾后重建

一些受灾严重的地区,很大一部分是因为布局规划不合理造成的,地质灾害发生后,最重要的就是科学的治理规划。如果没有详细的了解清楚地质灾害发生的具体情况,就无法开展下一步工作。地质灾害发生后,灾区的很多原始情况都会改变,若是采用传统的人工勘测方式,就会花费更长的时间去对这些地质的变化情况进行彻底摸底调查,将会给抢险救灾工作带来很大的阻力,加强利用遥感技术,工作人员能迅速有效的掌握灾区的情况,或者纠正以前的规划中存在的失误。根据遥感数据的监测评估结果,同时结合国家政策的总体规划与地方的具体实施方案,为灾后治理提供更科学的依据,提高治理质量。

3展望

利用遥感技术进行地质灾害预测、监测和调查研究是一项规模宏大、内容丰富的系统工程,它包括监测、预报、防灾、抗灾、救灾和援建等方面。遥感技术在减轻自然灾害损害,提高治理效率方面有着十分积极的作用,遥感技术进行信息获取、信息处理与分析、决策与应用等环节是一项宏伟而专业的工程,需要更多的技术予以支持,今后,利用遥感技术研究地质灾害将更趋向于使用陆地卫星、测地卫星、定位卫星、气象和通信卫星等多种卫星系统,并辅以航空、地面等多层次的监测,采用可见光、红外、微波、激光等多遥感波段,进行全天候、多时相的连续观测。只有这样,才能让遥感技术在未来的应用中发挥出更大的优势,取得更明显的经济与社会效益。

4结束语

遥感技术是一门新兴技术,在地质灾害方面的预测和治理方面是有效的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。而今,随着遥感技术理论的逐步完善,以及遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是要全面推广遥感技术在地质灾害中的应用,目前尚存在一定的困难和技术缺陷,有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。

参考文献:

[1]刘珺,贾明.浅谈遥感技术在地质灾害调查中的应用[J].科技情报开发与经济,2005,(05).

[2]黄小雪,罗麟,程香菊.遥感技术在灾害监测中的应用[J].四川环境,2004,(06).

[4]李志勇,陈虹,卢汉民.遥感技术在地质灾害调查中的应用[J].测绘技术装备, 2010, 12(1).

地质灾害监测篇6

关键词:3S技术 矿山地质灾害 评估 检测 防治

中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)04-0093-03

3S技术是地理信息系统(Geography information systems,GIS)、全球定位系统(Global positioning systems,GPS)和遥感技术(Remote sensing,RS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的发展,将全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术紧密结合的“3S”一体化技术已显示出广阔的应用前景。将RS、GIS、GPS三种独立技术系统集成,构成一个强大的技术体系,实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。我国经济持续发展30年是我国矿业的快速发展期,在为经济社会发展提供资源保障的同时,也累积了严重的矿山地质环境问题,其中矿山地质灾害已经成为制约矿业经济可持续发展的重要因素,因此,加强对矿山地质灾害评估和检测防治工作,不仅对矿山环境地质灾害减少、对矿山及其周边环境的改善有重要积极意义。近年来,以“3S”技术为代表的信息化新技术日趋成熟,已成为矿山环境地质领域的重要技术手段。

1 3S技术概况

“3S”技术的技术集成实现了动态化、可视化、共享化、不同层次的高新技术在矿山环境地质的应用。

1.1 地理信息系统(GIS)

地理信息系统(GIS)是基于计算机系统平台,以数据库作为数据储存和使用的数据源,在计算机支持下对空间地理数据进行管理、处理、分析并由计算机程序模拟常规的专业性的全球空间分析即时技术,以解决矿山地质灾害信息查询、处理和预测等相关技术问题的信息系统。该系统从属性数据和空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理入手,提供矿山地质灾害的动态信息显示、对地质环境做出相应的评价、区划,以及地质灾害的预测,从而为国家矿山相关部门提供决策服务[2]。

1.2 全球定位系统(GPS)

全球定位系统(GPS)是由空间部分、地面控制系统和用户设备部分3部分组成。此系统用于在任何时间,向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息,或给用户提供其邻近者的这种信息。由处于2万千米高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,接受多个卫星电波信号,以确定待测点的位置的技术。具有全天侯作业、定位精度高、实时定位、功能多、用途广、观测时间短、无需通视、可提供三维坐标等特点。广泛用于提供野外地理信息的测绘领域。

1.3 遥感技术(RS)

遥感技术(RS)是以航空摄影技术为基础,以目标物,传感器和测量方法为因素,利用机载遥感、星载遥感和地面遥感传感器,根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物,探测地面物体性质和周边环境的空间探测技术。具有探测范围广、采集数据快、能动态反映地面事物的变化、获取的数据具有综合性、获取信息的手段多,信息量大、成图速度快等特点。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透。广泛应用于资源环境、水文、气象,地质地理等领域。

综上所述:GPS用于快速、实时定位地质灾害目标;RS用于及时发现矿山环境的变化,对GIS数据库进行更新,最后GIS对多种来源的数据进行处理、管理、储存、分析、输出,从而运用于各领域。3S技术的集成,构成了整体的、适合动态的对地观测、分析和应用的系统,相对过去的人工野外勘测,数据采集、图件绘制的方式,在自动化、系统化、完备化程度上有了显著的提高。

2 矿山地质灾害的类型

根据矿山地质灾害的成因和空间分布将矿山地质灾害分为四类[1]即岩土体变形导致的灾害,包括矿山地面、采空区塌陷、地面塌陷、地表沉降、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、场库失稳等、地表环境恶化采矿诱发地震。例如广西大厂矿田新洲塌陷;不合理开采引起的环境地质灾害问题,如土地资源的占用和破坏、粉尘及酸性水污染,大厂矿属于碳酸盐岩矿山,存在着尾矿酸化及由酸化所引起的环境问题,研究表明由于尾矿酸化释放的酸水中含有由金属硫化物氧化及碳酸盐矿物溶解产生的SO42-、HCO3-,以及金属离子(Fe、Al、Mn、Ca等),生成的硫酸盐(及复杂硫酸盐)、碳酸盐、氢氧化物等稳定次生矿物(如石膏、水绿矾等);地下水位改变引起的灾害问题,如矿坑突水涌水、坑内溃沙涌泥、环境污染,发生于2001年7月17日的大厂拉甲坡锡矿的特大透水矿难;矿体内因引起的灾害问题,如矿坑火灾、地热和煤矿常见的瓦斯爆炸。

3 3S技术在矿山地质灾害评估、监测与防治中的应用

GIS可组成地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡、泥石流、岩溶渗漏分段等项目,每个项目又可由视图、表格、图表、制图等文档组成,系统具有库区地质资料管理、各类统计分析、大型滑坡稳定性分析及三维模型分析等功能。利用GIS的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统、管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度、地质灾害易发程度分区,地质灾害风险性、分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预警监测,以及地质灾害应急指挥工作等地质灾害评估和防治中。

3.1 GIS地质灾害信息管理、评估、监测与防治中的应用

地质灾害信息分析是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域,然而面对大量复杂的信息、模型、数据结构和类型,如何对其高效的进行多层次综合分析处理,过去的数据存储和管理方式已经不能满足需要。因此GIS所具备的能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统,为这一问题提供了一个良好的平台和方法。GIS以数据库作为数据储存和使用的数据源,利用GIS强大的空间数据管理功能,对大量存储在数据库的信息进行有效的获取、处理和查询,并很好的解决其相关性,复杂性,使各种地质灾害信息可以有效的获取、存储、处理、查询,从而实现地质灾害分析的实时性、动态性、多源性的特征。主要应用如下:

3.1.1 地质灾害的危险等级区划评估

基于GIS技术采用灰色聚类分析、模糊综合分析、信息嫡评判、层次分析法方法来计算地质灾害危险性指数,来分析评价区的地质灾害危险性程度,构建矿山地质环境评价模型。对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,为地质灾害的管理、防治和预警决策提供技术支持。例如矿山形态分析,用于萃取由地表形态反映出地貌特征参数,包括数字标高模式(DEM)以及面向DEM的各种地貌参数:坡度、坡向、起伏度等;矿山区域评估,根据单个或多个地貌特征分析,评估矿山环境对农林、建筑、工程、居住条件、土地资源的影响,以及评估对各种矿山地质灾害发生、发展以及防治的影响;矿山地质灾害成因分析,内动力成因分析:由地壳内部能产生内动力,利用有效元素法对矿山内动力成因分析,从几何效应和力学基质分析矿山格局和骨架。外动力成因分析:地球受重力以及人类活动影响,人类不合理开采,滞后的保护机制造成地质灾害的发生;矿山地质灾害的预测,采用理论矿山地质灾害预测模型,以成因分析为基础,采用树立模型进行整体和局部模拟;利用系统矿山地质灾害预测模型,在历史数据的基础上,采用统计分析方法,预测发展趋势。在灾害预测中需要收集相应的矿山地质信息,计算灾害强度和持续时间,以及在历史过程中灾害发生的情况;矿山地质灾害的评估,需识别灾害类型、源地,然后创建相应模型,并根据受损程度评估灾害等级。

3.1.2 地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析,评价地质灾害活动的危险程度,确定地质灾害活动的密度、强度(规模)、发生概率(发展速率)以及可能造成的危害区的位置、范围[3]。GIS技术将各种地质灾害信息,与各种致灾环境因素相联系,从空间和时间上评估矿区内易引发地质灾害的采空区、不稳定区域等危险源,分析其类型和特征以及发生的概率、强度、密度、以及灾害经济损失。GIS空间分析不仅反映了地质灾害危险性程度的现势规律,而且实现了对该区域地质灾害的空间和时间上的预测。将GIS作为地质灾害危险性评价的分析工具,可以加速危险性评价的过程,提高危险性评价的精度,并通过危险性制图来反映评价的结果,具有直观性。

3.1.3 GIS在地质灾害监测与防治中的应用

借助GIS的叠加分析以及空间统计分析等功能,通过WebGIS(万维网地理信息系统)把分布在国土资源部门的地质灾害数据、气象部门的降雨数据、测绘部门的空间数据等有机地集成起来,建立历史灾情数据库,对地质灾害的发展趋势进行预测,实现地质灾害的动态评估,从而实现地质灾害的实时监测和预警。在地质灾害预警中将RS与GIS相结合。RS动态更新和提供地质灾害空间数据,GIS提供数据。GIS用于遥感信息的自动提取,对遥感解译的地质灾害信息进行分析。GIS使各种地质灾害空间数据在同一空间环境中进行集成分析,综合处理。

当灾害发生时,GIS强大的信息分析处理功能能够帮助指挥者指挥物资输出、指挥应急救援、进行人员管理等更为准确的信息。应急管理系统对突发灾害进行科学预测和危险性评估,从而动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案,以及未来害发展趋势、预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评估等信息。实现救援资源科学有效的调度,提高抢险救灾应变能力实现行动行救灾的最优化。

3.2 遥感技术(RS)的应用

随着遥感技术朝着多光谱、高分辨率、多时像和商业化服务方面发展,更加显示其具有动态、多时相采集空间信息的能力,遥感信息已经成为GIS的主要信息源,RS与GIS的综合应用可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程,获取大范围数据资料、时效性强、具数据综合可比性、经济性特点。

3.2.1 遥感技术在滑坡、泥石流、地裂缝、崩塌等地质灾害调查和监测应用

利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制,可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测。在遥感影像上,滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布,是一种斜坡变形形式,并多产在不稳定物质覆盖的地区,如山地、丘陵地区的斜坡等。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难,但通过对不同时相遥感资料的对比分析,就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断,从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区,对已发生的滑坡地质灾害进行调查。

“数字滑坡”遥感检测技术,就是以遥感(RS)和空间定位(GPS或地面控制)方法为主,结合其它调查手段所获取的滑坡基本信息;利用GIS技术存贮和管理这些信息;在此基础上,根据滑坡地学原理进行空间分析,服务于滑坡调查、监测、研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治等。大致可分为4部分:识别滑坡、滑坡基本信息获取、信息存贮和管理及空间分析。

矿区山高坡陡,岩石破碎,有丰富的松散固体物质,一旦矿区流域、沟谷进入雨季。山洪暴发、强大暴雨、融冰等导致大量的水资源的汇集。暴发大规模泥石流的几率变高,直接威胁着矿区的安全生产和生命安全。泥石流的遥感调查方法可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。泥石流的形成必须同时具备三个要素:汇水区内有丰富的松散固体物质、有陡峻的地形和较大的沟床纵坡、流域中上游有强大的暴雨,急骤的融雪、融冰或水库的溃决。从航片上可直接解译泥石流,标准型的泥石流流域可清楚地看到供给区、通过区、沉积区的情况。泥石流形成区一般呈瓢形,山坡陡峻,岩石风化严重,松散固体物质丰富;通过区沟床较直,纵坡较形成地段缓,但较沉积地段陡,沟谷一般较窄,两侧山坡坡表较稳定沉积区位于沟谷出门处,纵坡平缓.常形成洪积扇或冲出锥,洪积扇轮廓明显,呈浅色调,扇面无固定沟槽,多呈漫流状态[4]。可见,遥感技术易于识别泥石流的灾害程度,有利于灾害检测、防治。

在地裂缝、崩塌动态监测方面前景广阔:由于地下开采和露天采矿,岩体变形导致的地裂缝,造成的采空区塌陷、地面塌陷是矿区安全管理的重要方面。遥感技术在其中可实现采矿崩塌、地裂缝的动态监测。地裂缝发育特征受地质条件、地下采空区特征等因素控制。一般地面塌陷范围与地裂缝级别相辅相成,地面塌陷区范围大,则地裂缝规模随之增大,而往往随着地裂缝的增大,又可能带来另一次的崩塌。遥感技术实时、动态监测着地裂缝和塌陷地的具体情况。且与GIS相结合,以高分辨率的遥感图像提取地裂缝、塌陷地,应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取,处理、分析数据。从而实现地裂缝、崩塌监测。

3.2.2 遥感技术在灾前预测和灾后评估的应用

应用遥感技术进行灾害评估主要集中在灾中实时评估和灾后恢复重建评估两个阶段。评估的内容包括:受灾面积、农作物受灾面积、灾情等级、救灾路线选择评估等方面,主要表达形式包括受灾面积图、农作物受灾面积图、灾情等级图以及灾情遥感评估报告等[6]。在矿山地质灾害的评估中,主要利用未受灾和成灾后的影像数据进行对比分析,准确地查明受灾矿区住房、生产设备和道路所遭受的破坏程度以及数量与分布状况等,以便及时组织救灾、恢复生产,对受灾重建实现科学规划。

利用不同数据源、多时相的遥感数据,提供关于自然灾害发生背景和条件的大量信息。利用遥感技术可以对全地区的地质情况进行摸底分析,确定出易发地质灾害的区域。常见的地质灾害在遥感影像上都具备一定的特征。根据这些特征,可以从遥感影像划分出地质灾害易发区,进而绘制出地质灾害危险等级图[5]。根据地质灾害的危险等级,建立地质灾害预测应急预案,以前做好预防措施,确保人民生命安全和经济财产达到最低程度的损失。

3.3 全球定位系统(GPS)的应用

地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体(如滑坡体等)从量变到质变的过程。一般情况下,地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的,当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统(GPS)的差分精度达毫米级,可以满足对蠕动灾体监测的精度要求。因此,利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测,在此基础上有效地进行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。GPS在灾害领域的应用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测方面。具体了解和掌握崩、滑体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为崩塌及滑坡的正确评估分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时,监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评估及滑坡工程治理效果的尺度。

为了达到上述目的,滑坡、崩塌、泥石流地质灾害遥测系统总体设计思想是:形成点、线、面三维空间的监测网络和警报系统,有效地监测崩、滑体动态变化及其发展趋势,具体了解和掌握其演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,预报崩滑险情,防灾于未然。同时,为崩滑体的稳定性评估和防治提供可靠和及时的依据。主要使用以下几种技术模式:GPS实时动态、GPS动态定位、GPS准动态定位。GPS在地质灾害防治领域中的应用,对地质灾害监测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地提高了地质灾害防治领域中观测精度和勘测效率。

4 结语

集成3S技术,利用遥感技术对矿山地质灾害信息的提取、全球定位系统对遥感图像从中提取的信息进行定位等基础数据的调查采集,利用地理信息系统对矿山地质环境及其周边地质环境信息进行组合、分析、修改、建立数据库等功能,实现数据的对比、查询、检索、动态更新、输出。随着Web-GIS(网络GIS)技术发展,逐渐应用到地质灾害监测评估与防治当中,成为地质灾害信息化防治技术的发展新趋势。通过Web-GIS,结合3S技术,可将技术系统、数据分布在网络,实现数据的实时更新、管理。从而使得地质灾害数据和地质灾害模型可以在全国范围内共享,为防灾减灾提供一个功能强大而又方便快捷的有效途径。可见,3S技术的集成以及与其他技术的结合,使得它们的各自的优势得以充分发挥,在矿山地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]李阜馨.浅析矿山地质灾害类型与防治措施[J].科技信息,2011,(10):349.

[2]高佳.基于GIS的铜川市矿山地质灾害信息系统设计[D].西安科技大学,2011

[3]占辽芳,野翔,彭颖霞,李若瑶.GIS技术在地质灾害研究中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,31(1):168-170.

[4]孙娅林.高分辨率遥感技术在地质灾害监测中的应用[J].科技信息,2011,(20):675.

地质灾害监测篇7

[关键字]深层土体水平位移 监测频率 监测报警值

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-224-2

1 工程概况

永安市某中学滑坡治理工程是市里地灾治理重点工程,滑坡所在斜坡体为土质类型,破坏后果很严重,边坡高度大,根据《建筑边坡工程技术规范》要求,施工过程和工程竣工后须进行监测测量精度为三级。通过对滑坡治理工程进行监测,获得变形量,及时掌握滑坡治理工程变形情况,确保滑坡治理工程及周边建筑的安全。

2 监测方案

根据本工程的具体情况,依据有关规范规定和边坡设计方案对施工监测工作的要求,监测内容如下:

边坡外侧的土体侧向位移(土体测斜),7个测点(CX1~CX7),整个监测过程将自土体开挖施工开始,到挡墙和抗滑桩施工结束,监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月监测数据基本稳定即可结束。为止。测点具体布置位置详见下图1。

监测频率的确定:测点埋设稳定后即开始监测,一般来说:土方开挖期间、暴雨期和雨后数天内1次/天,正常观测1次/7天,竣工后观测1次/30天,六个月后观测1次/60天根据边坡的进展,在较危险的断面适当增加观测次数。

开挖期间如果变化速率较大时应按2次/天监测。如出现险情,则跟踪监测。边坡开挖稳定后,可适当减少监测频度。

实际测量频率根据前两次测量情况而定。当观测值相对稳定时,可适当降低观测频率;当达到报警指标或观测值变化速率加快时,应加密观测。

监测标准:边坡监测稳定性评价主要根据以下几点进行综合判断:

(1)边坡开挖支护过程中,连续每天(累计3天)变形速度大于3mm/d;或累计达到30mm;

(2)边坡开挖停止后位移、沉降速率呈收敛趋势;

(3)坡面、坡顶有无开裂,裂缝的变化趋势如何;

在实际监测的过程中如果出现上述一点或几点现象时,都应引起注意,监测人员应立即向建设方、设计、监理和施工单位汇报,并通过其他项目的监测资料相互进行对照、比较分析,与建设方、设计、监理、施工方进一步讨论边坡的稳定性,以便及早发现安全隐患情况,采取相应的补救措施。

3 监测程序

边坡的监测程序按下图所示进行边坡监控系统操作。

说明:

(1)施工单位将边坡开挖到可以埋设监测仪器的位置时,监测单位进行监测仪器的埋设;

(2)在施工单位进行边坡开挖的同时,监测单位对边坡进行监测,满足稳定标准,继续进行开挖,不满足标准则停止开挖;

(3)边坡开挖完毕后对边坡继续进行稳定监测,可以以此评价加固措施和加固效果,满足标准则停止观测,不满足稳定标准的则要重新加固。

4 监测原理

深层土体水平位移是通过预埋在边坡顶测斜管来监测的,测斜仪是一种测量仪器轴线和铅垂线之间夹角的变化量,进而计算出土层各点的水平位移大小的仪器,它被广泛地应用于交通、冶金、煤炭、水利水电及城建部门的岩土工程原位监测中,尤其是在边坡、地基、土石坝及地下洞室的深部水平位移监测中具有不可替代的优越性和实用性。

依据规范和工程实际经验,影响深层土体水平位移监测的因素主要是以下几方面:钻孔倾斜度、测斜管埋深、填料、测斜管周围土层稳定时间及初始值、测斜仪探头稳定,因此在测斜管埋设时应遵守下列原则和注意事项:

(1)在靠近基坑侧壁的土体中埋设测斜管,测点位置选择在变形大或危险的典型位置。

(2)测斜管的长度为基坑开挖面以下3~8米,遇硬质基底(岩层)取小值,偏软基底取大值。当通过平面测量的方法,将管顶作为位移计算的基准位置时,管底应超过围护结构底部不少于1米。

(3)用钻机成孔(一般测斜管是外径Φ76,钻孔内径Φ110的孔比较合适),成孔后将测斜管逐节组装并放入钻孔内,下入钻孔内预定深度后,向测斜管与孔壁之间的空隙进行回填,以固定测斜管。

(4)测斜管与钻孔之间的空隙用细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆缓慢进行回填,注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查,在发现回填料有下沉时,进行补充回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设就位的测斜管

(5)测斜管的上下管间应对接良好,无缝隙,接头处用自攻螺丝牢固固定、用封箱胶密封。

(6)测斜管安放就位后调正方向,必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直(即平行于位移方向)。

(7)调整方向后盖上顶盖,保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶宜高出地面约10~50cm。

(8)做好清晰的标示和可靠的保护措施。进行钻孔和测斜管之间的回填。

(9)埋设时间应在基坑开挖或降水之前,并至少提前两周完成。

5 监测分析

自2011年8月23日始,监测人员进场,由专业勘探队埋设深层土体水平位移监测孔(测斜孔CX1-CX7)7只,埋设完毕后8月30日进行现场观测,各点第一次测试进行两次以上,确定初值。依照监测方案以及边坡设计方案规定的频率进行监测,共进行47次监测。由于数据较多,本文取具有代表性数据,各测斜管水平位移变化曲线见图3至图8所示:

从CX6测斜孔位移变化曲线看监测时间更长,8月30日至9月1日,变化3.731 mm,但之后变化小;CX6最大位移为9.611 5 mm发生在0.5 m处,也远没有达到报警值。

从CX7测斜孔位移变化曲线不难发现施工过程中曾发生过险情。例如:

9月2日、3日两天下雨,CX7读数变化明显。CX7孔水平位移发展较快,超过3 mm/d,达7.17 mm,日位移量3.93mm,超出规范限差3mm/d;数据当时提供给监理和施工方,9月5日CX7处发生滑坡。主要原因是边坡顶部堆放施工材料过多,搅拌机等施工机械未及时移动,外加连续降雨,导致土质湿滑,粘住力下.降,土层剪切应力增大从而失去稳定,导致塌方。后来进行放坡、加固措施,出现异常情况,致使此孔此后不能正常测试。

6 结论与建议

(1)为保证深层土体水平位移的监测准确性,尽量减少人为误差,确保工程结果接近事实,必须从以下五方面考虑:钻孔倾斜度;测斜管埋深;填料;测斜管周围土层稳定时间及初始值;测斜仪探头稳定时间等。

(2)在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位,监测点应适当加密。并且加强对监测点的保护,必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。

(3)在边坡施工过程中,当监测值超过有关标准、有危险事故征兆、自然灾害或场地条件变化较大等异常情况出现时,应加密观测,监测频率视实际情况及工程需要再行制定。

(4)在地质灾害治理项目过程中,采用多种方式进行监测,采用水平位移、垂直位移等多种方法结合使用,更全面的分析和预报边坡的位移变形的发展趋势。

(5)当监测项目已超过其警戒值时,必须迅速停止开挖,查明原因,及时通知设计方、委托方、监理及施工方,配合采取应急措施,如快速原位回填土,保证警戒值不再增大;放坡、卸土;修改方案,进行加固等等,有效控制施工险情的发生。

参考文献

[1]马全珍,张宝华.钻孔测斜仪在边坡监测中的应用[J].常州工学院学报:2005,18(S):85-89.

[2]顾培英,吴亚忠,邓昌.基坑深层土体水平位移监测影响因素浅析[J].监测与分析,2006,10 (6):76-78.

[3]姜忻良,宗金辉,孙良涛.天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析[J].土木工程学报,2007,40(2):79-82.

[4]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程JGJ 1202-99. 中国标准书号[S].北京:辽海出版社,1999.

地质灾害监测篇8

自年以来,市已经完成了山区各县(市)地质灾害调查与区划工作。今年又组织进行了全面调查,复查了所有的地质灾害点,对已无危害的隐患点进行了核减;对新发现的地质灾害点,明确了责任人,落实了防灾措施,建立群测群防网络。经调查,全市各类地质灾害隐患点共为431处,按类型分滑坡82处、斜坡109处、泥石流179处、崩塌27处、地面塌陷23处、地裂缝11处。这些隐患点直接威胁着村庄、学校、农田、公路及输电线路,地质灾害防治任务非常艰巨。各县地质灾害点种类及数量见下表。

二、重点地质灾害隐患点的确定

根据山区各县(市)地质灾害调查与区划的野外实际调查情况,结合今年对地质灾害隐患点的调查,综合研究工作基础上,确定63处地质灾害隐患点为2009年市级地质灾害重点防范对象,其中滑坡32处、泥(水)石流23处、崩塌6处、地面塌陷2处。针对63处地质灾害重点防范对象制定了防治方案,核实并确定了监测和预防责任人,制定了应急预警信号、居民和财产转移路线和治理措施。

三、重点地质灾害点发展趋势预测

市地质灾害的主要诱发因素是降雨,汛期是地质灾害的多发期,因此,要密切关注天气形势的变化,认真落实防治方案,切实保护国家和群众生命财产安全,起到有效的防灾作用,达到防灾的目的

四、地质灾害防治措施

(一)强化领导组织。各有关县、乡人民政府要建立和完善地质灾害防治领导责任制,将灾害点的监测和防治责任要落实到具体单位,明确具体责任人,做到任务到人,责任到人。汛期要组织有关部门成立巡回检查组,对重要隐患点定期进行检查,遇暴雨或连续降雨天气要随时进行检查。各有关部门均要成立以行政一把手为组长的地质灾害防治工作领导小组。一旦发生地质灾害,有关人员要立即赶赴现场,协助政府做好抢险救灾工作。

(二)建立健全群测群防监测网络。地质灾害监测与防治是关系到千家万户,建立健全群测群防监测网络十分重要。群测群防监测网络分一、二、三级,由县国土资源局负责具体实施。三级监测网络由本村的村干部负责,定时定点进行地质灾害的监测和巡查,并定期向乡、镇级汇报记录;一旦发现灾情有立即组织村民转移的职责。二级监测网络由一名副乡(镇)长负责,对本乡镇的地质灾害点进行巡查,并做好上报下达的工作,组织实施本区的预警系统工作。一级监测网络由县(市)国土资源局全权负责,不仅负责全县(市)地质灾害的监测和预警工作,而且负责对本县(市)二、三级监测人员的地质灾害知识和地质灾害监测技能的培训工作。

要建立地质灾害监测组,明确负责人,签订责任书。监测人员根据地质灾害监测技术要求对灾害点负责定期监测,汛期应加强监测,尽可能做到每天监测一次,降雨强度较大的时间,应24小时不间断值班监测。每次观测需认真做好记录,及时把监测数据向上级监测网点汇报,为预测预报地质灾害发展趋势和工程治理设计提供基础资料。一级、二级监测网络要定期对监测点进行巡查,切实把地质灾害监测落到实处。

地质灾害监测篇9

为有效防治我村地质灾害,避免和减轻地质灾害造成的损失,编制人民生命和财产安全,根据国务院《地质灾害防治条例》和南平市、武夷山市的部署,结合××村实际,制定本预案。

一、工作机构和职责

1、应急工作组:在乡镇政府防灾抢险指挥部的领导下,村成立应急工作组,组长由×××(村主任或村书记)担任,成员有×××…(村两委、各村民小组组长和国土资源协管员)。应急工作小组的职责是:向村民宣传地质灾害防治的基本知识,公布本预案;基本落实地质灾害群测群防工作的各项措施;做好突发性地质灾害应急处置和抢险救灾工作。

职责分工:

(1)组长:负责组织、指挥、协调本村地质灾害群测群防和突发性地质灾害各项应急处置工作;负责地质灾害灾情报告,在强降雨期间执行“零报告制度”;负责向村民公布本预案。

(2)民兵营长:负责组织抢险小分队及其人员分工;组织地质灾害临灾抢险、排险。抢险小分队由×××…组成。

(3)村国土资源协管员:负责本村地质灾害气象预警信息;监督监测点监测人和地质灾害易发地段巡查人做好监测和巡查工作;负责地质灾害点监测资料和地质灾害易发地段巡查资料的整理、汇总和上报工作。

(4)村民小组组长:负责组织本村民小组范围地质灾害点监测和地质灾害易发地段巡查;负责临灾时组织受威胁群众撤离;负责及时向应急工作组组长报告地质灾害灾情。

(5)应急工作组其他成员:负责物质保障、灾民安置、救护和汛期值班等项工作各村根据实际进行分工。

2、村(组)两级巡查小组:村两委、村民小组长、基于民兵和受影响的村民分别组成村(组)级巡查小组。巡查范围见村(组)地质灾害应急预案表。

二、防灾抢险

1、汛期值班人员表

值班人姓名

电话

值班人姓名

电话

注:值班采取一人一班制,具体以当时安排为准。

2、地质灾害点监测、易发地段巡查防灾避险[见附表一、二]。

3、预警及抢险救灾措施

当本村遇大雨以上强降雨和接上级地质灾害预警预报,立即加密地质灾害点监测、加强地质灾害易发地段巡查。特别是要加强房前屋后高陡边坡、房前屋后大于25°以上的土质斜坡、沟口及沟边低洼地带的巡查、排查。发现险情征兆,立即组织受影响群众撤离,并及时上报。疏散安置地点必须在汛期前实际调查选点,确保安全。划定临时危险区,在危险区边界设置境界,同时明确具体监测人。在强降雨过后,根据地质灾害点具体情况,采取修建地表排水沟、埋实裂缝等简易治理措施。

4、监测、巡查要求

旱季每月监测、巡查一次。汛期4月1日?10月15日每15天量测、巡查一次,若发现监测地质灾害点有异常变化和暴雨天气前后,应加密观测次数,每日观测次数不少于3次;易发地质灾害地段巡查不少于2次,并通知受影响村民加强观察、巡查,发现险情立即报告。监测、巡查必须做好数据记录、归档。

5、灾后处理

灾情发生后,村应急工作组将与上级部门一道做好灾区群众的思想工作,安定群众情绪,并妥善安置受灾群众,及时组织灾区群众开展自救。

三、保障措施

1、组织到位。做到机构落实、组织落实、人员落实,不断把村地质灾害防治工作纳入规范化、制度化的管理轨道。应急工作组成员、抢险小分队成员、村(组)两级巡查小组成员于每年3月底前完成调查补充,修改本预案,并向村民公布。

2、宣传到位。向村民宣传地质灾害防治的基本知识,公布本预案,充分认识防御地质灾害工作的艰巨性、重要性,提高村民的自我防范意识。

3、措施到位。地质灾害点“防灾明白卡”、“避险明白卡”发放到位;地质灾害点监测到位、易发地质灾害地段巡查到位;汛期前组织对避险路线、临时安置点进行勘查,并向村民公布。

4、物质到位。每个村民小组购锣一面、锣锤一把、雨衣一套、手电一把、应急灯一盏、铲两把(具体数量由村组具体实际确定)等必备物质设备,并由×××(专人)保管。

社区在街道办事处防灾抢险指挥部的领导下,成立社区应急工作组,并按本提纲制定相应预案。

附表一

×××村×××自然村(组)地质灾害隐患点监测、避险表

序号

地质灾害点名称

受威胁范围

监督监测责任人

监测责任人

预警信号人

撤离路线

安置地点

户数

人数

姓名

联系电话

姓名

联系电话

姓名

联系电话

1

2

3

4

5

合计

备注:1、疏散指挥人:电话:;2、预警信号:鸣锣;3、险情上报人:电话:

附表二

×××村×××自然村(组)地质灾害隐患点监测、避险表

序号

易发地质灾害

地段名称

受威胁范围

监督监测责任人

监测责任人

预警信号人

撤离路线

安置地点

户数

人数

姓名

联系电话

姓名

联系电话

姓名

联系电话

1

2

3

4

5

地质灾害监测篇10

关键词:遥感技术应用;地质灾害;应用分析

我国地域面积较大,地质结构复杂,发生地质灾害的频率相对较高。虽然说地质灾害的发生不可避免,但是可以借助科技手段实现对自然灾害的及时监测与预防,从而最大程度降低地质灾害对社会发展所造成的不利影响。人类活动的不合理,会在一定程度上加大自然灾害发生的可能性,而遥感技术在地质灾害中的应用,不仅能够实现对地壳结构变化的实时监测,而且能够有效提高救灾效率,为人们的生命财产安全提供保障。

1遥感技术的应用优势分析

1.1监测范围大

在地质灾害中应用遥感技术,能够在高空中开展探测作业,实现对指定区域内地壳运动情况的实时监测,且监测范围较广。在监测过程中,由于所使用技术的不同、监测设备的不同,所采集到的数据信息精度也会有所不同。常见的数据信息采集设备有飞机、卫星等。其中卫星所采集到的数据信息精度更好、监测范围更大。比如,专题绘图仪图像采集的分辨率在十五米以内,地球观测系统的卫星测量精度则在二点五米以内。当前精度最高的卫星监测系统分辨率已经达到一米以内。

1.2数据采集实时性高

遥感技术在执行地质监测任务时,具有一定的周期性,能够实现对同一区域信息的多次采集,从而为数据采集的实时性提供保障。地质结构始终处在一个动态变化的状态下,需要持续不断的进行监测,然后根据对所测得数据信息的计算与分析,将该区域内地质结构变化直观的呈现出来,为地质灾害的预测提供依据。应用遥感技术的高度不同,对指定区域地质变化情况进行重复监测的周期也就不同。

1.3应用灵活性高

相对于其他监测技术而言,遥感技术具有较高的灵活性,对应用环境要求较低,即使是环境恶劣的沙漠地区、高山林立的山区,也能够使用遥感技术实现对指定区域数据信息的采集,有效降低人工监测难度,提高地质灾害预防工作的有效性。在地质灾害中应用遥感技术,还需要根据监测环境的不同,采用不同功能的遥感设备、科学的选择测量波段,来实现对地面情况的全面监测。

2遥感技术在地质灾害中的具体应用

2.1遥感技术在地质灾害预防中的应用

预防灾害发生,是降低灾害对社会发展造成不利影响的前提条件,遥感技术在这一工作中的应用,发挥着不可替代的作用。首先,借助遥感技术实现对指定区域内地质结构情况的全面监测,并及时对收集到的数据信息进行分析与整理,找出灾害频发区进行重点监控。灾害频发区所呈现出的图像与普通区域或多或少会存在着一定差别,根据遥感设备收集到的图像资料,来绘制该地区的地质灾害分析图。上述方式的应用,能够为地质灾害的预防提供一个可靠的依据,明确该区域内灾害防治的侧重点,有效降低地质灾害所造成的恶劣影响。其次,根据数据分析结果以及灾害高发区的灾害类型,有针对性的开展地质灾害防治工作。通常来说,地质灾害的发生大都比较突然,主要是由地质结构发生变化引起的,而地质结构变化又大都是由恶劣天气导致的,还有一些是由地震引发的。使用传统的方式进行地质灾害监测,只能够实现对小范围内地质灾害的监测,且采集到的数据精度有限,存在着一定的延时性。而遥感技术在地质灾害监测中的应用,不仅能够实现对大范围内地质结构变化情况的实时监测,而且能够准确监测到该区域内天气的变化情况,提高地质灾害预防工作的有效性。

2.2遥感技术在救灾中的应用

上文中提到过,地质灾害的发生大都比较突然,灾害现场较为复杂,单一的依靠人力进行救灾,无疑会大大增加救灾难度。这时,就需要借助到遥感技术对灾区内的具体情况进行勘测,以便于能够制定出更加合理的救灾方案,降低救灾过程的风险性,减少不必要的人员伤亡。在地质灾害中,遥感技术主要应用于确定灾害范围、定位灾害发生点、灾区内部情况勘测、灾区气候监测等方面。通过遥感成像技术实现对灾害区域内图像资料的收集,为救灾工作的顺利开展提供保障。灾害发生以后,人的心理处在一个高度紧张的状态,最佳救灾时间十分有限,而遥感技术的应用十分符合这一救灾需要,能够为救灾工作的开展提供一份详细的信息资料。因此,遥感技术在救灾作业中的有效应用十分必要。

2.3遥感技术在灾区再建中的应用

地质灾害所造成的不利影响,不仅取决于灾害自身的严重程度,而且还取决于灾害地区原本的建筑规划方式。前期规划合理的区域,会更容易展开救灾工作,将灾害所造成的不利影响降至最低。在灾区再建中充分利用遥感技术,能够更加清晰地了解到灾后地质结构的变化特点,改善原有规划中的不足之处。离开遥感技术的灾区再建,不仅需要更多的人力、物力投入,而且会造成灾区再建时间的延长,不利于社会发展稳定性的提高。所以说,根据国家基础设施建设理念,结合遥感分析结果,科学的进行灾区再建十分必要。

3总结

随着我国科技发展水平的不断提高,遥感技术在地质灾害中的应用也变得越来越成熟,为我国社会发展稳定性的提高提供了保障。为了进一步发挥出遥感技术的应用作用,提高灾害预测、灾害应对等工作的有效性,就必须要加大对遥感技术的研究力度,实现遥感技术的创新式发展。

参考文献

[1]强英云.遥感技术在地质灾害应用的研究分析[J].环球市场,2016(16):2-3.

[2]李彪.探讨遥感技术在地质灾害调查的应用[J].城市地理,2014(8):65-65.