具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器研制

探索研发为滑坡地质灾害预警监测所需用的一种具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器,采用具有测量扭转方位、深部位移的传感器和数据采集,对滑坡体滑动全过程进行跟踪监测,研究滑坡体在突发性滑动前后扭转方位、深部位移的变化过程和规律。研究自动监测和无线上网技术,实现对滑坡体滑动扭转方位、深部位移变化情况的全程实时监测,解决以往不能对滑坡体滑动扭转方位、深部位移全程实时监测的问题,推动滑坡地质灾害监测技术进步。     

平庄西露天煤矿断层滑坡监测预警研究

平庄西露天煤矿工作帮反倾逆层边坡岩层断层构造作用明显,滑坡灾害危险程度高。为了实时掌握滑坡体变化状态,基于下滑力大于抗滑力这一滑坡发生的充分必要条件,采用具有滑坡灾害加固-监测-预警一体化功能的滑动力远程监测预警系统装备,实现了滑动力感知、传输、分析和监测预警的全过程。在该滑坡区域布设滑动力监测站点和位移监测站点,近3个月的监测结果表明：滑动力远程监测预警系统运行效果良好,实现了对“07-0118滑坡”各阶段的监测预警,且滑动力监测效果优于位移监测,验证了该系统的先进性和实用性。该系统的成功应用为其他类似边坡的监测预警提供了技术方法和实践依据。     

地质灾害专业监测预警方法研究——以太原市古交市镇城底镇佛罗汉村滑坡为例

本次监测以太原市古交市镇城底镇佛罗汉村滑坡为例,在充分搜集和研究灾害点及周边地质、环境地质、工程地质、水文地质、灾害地质等相关资料的基础上,查明地质灾害及其隐患形成的环境地质条件、发育特征和分布规律,进行自动化监测预警设备的设计与安装。采用表面位移、雨量、视频、含水率等监测技术,对诱发灾害的各种物理参数进行远程自动实时监测,并与省应急平台数据中心实时通信,通过专业监测预警软件系统进行预警分析,采用远程报警技术,向灾害体附近受威胁人群及时发布预警信息。     

基于FLAC3D-RAR的边坡稳定性分析和监测预警

以刚果(金)某露天矿边坡滑坡监测为例，结合FLAC3D数值模拟和真实孔径边坡雷达(RAR)两种手段，进行边坡稳定性分析和监测预警研究，实现了滑坡区域、滑坡时间的精准预报，为现场争取了2.5 h以上的临滑应急处置时间，有效避免了滑坡损失；在边坡风险区域位移发展变化特征、滑动破坏初始位置和滑动区域等方面，RAR边坡雷达监测数据均验证了FLAC3D数值模拟结果的准确性；同时表明FLAC3D可及时发现当前滑坡隐患区域之外的风险，为雷达监测做必要的补充，为充分处置滑坡隐患提供依据，提高了露天矿边坡管控水平。研究成果可为同类边坡的蠕动型滑动破坏预警提供参考。     

基于MSR真实孔径雷达的露天边坡监测系统

为研究MSR露天边坡监测系统的边坡监测预警效果,通过在某露天矿软岩边坡的实际应用,结合滑坡成因对检测效果进行分析。结果表明：MSR真实孔径雷达可以实现对露天边坡的实时监测,在临滑预警方面切实有效;可以及时对滑坡区域的位置、位移、速度、时间等滑坡信息做出提前预警,能最大限度地降低滑坡灾害对矿区的不良影响。     

GNSS在线监测系统在高陡露天矿边坡的应用

为建设安全矿山,研山铁矿引进了GNSS边坡在线监测系统,通过在东帮-42及-67 m水平建立监测点,实现了对边坡变形量实时监测,在此基础上,通过设定位移最大变化量警戒值,利用网络功能发送预警信息,从而实现对滑坡的实时预警。根据目前监测数据研究,发现边坡变形量受雨季影响较大,呈锯齿状增加,雨季过后,位移变化量相对较平稳,为后期增加监测点位置的选择提供了有利依据。     

SSR在SICOMINES铜钴矿边坡安全监测中的应用分析

针对SICOMINES铜钴矿区复杂的水文地质条件,为能够实时、自动监测高陡边坡的稳定性情况,建立露天边坡监测雷达(SSR)预警系统。在系统中设置相应的稳定性参考区域,将监测区域实时位移速率达到15mm/h设置为黄色预警阈值,将监测区域实时位移速率达到20mm/h设置为红色预警阈值。在监测过程中若发现位移风险区域结合现场踏勘实际情况确定是否发出预警,并且边坡监测雷达(SSR)成功地对D坑东帮南部1 335m水平至1 320m水平之间滑坡做出预测、预报。     

基于单像近景摄影测量的滑坡裂缝探测方法

滑坡监测能够为预测可能发生滑坡灾害的时间和范围、制定减灾方案提供可靠依据。针对目前基于近景摄影测量的滑坡监测需要建立立体模型、数据处理复杂、数据量大、难以实现实时监测预警的不足,设计了一种适合实时、远程传输的单像滑坡监测方案。该方案主要采用滑移前后相邻影像匹配的方式,用同名点的位移场计算滑移矢量场。在确定用于该方案的最佳影像匹配算法时,对比分析了SIFT、SURF和ASIFT 3种常用算法在旋转、缩放、光照变化和仿射变换4种情况下的匹配性能,并根据该监测方案需要确保滑坡区域匹配点的密度和滑坡发生初期仿射变换较小的特点,认为SIFT算法最适合于该监测方案。在此基础上,提出了基于SIFT特征点的二维场位移矢量模型和相邻影像对应像素灰度值跳跃检验模型2种滑坡范围圈定模型,根据2种模型圈定的滑坡范围在理论上的差异,将2种模型进行耦合,能够有效探测出滑坡裂缝,为滑坡预警提供可靠依据。     

基于合成孔径雷达的边坡监测预警研究

针对乌拉根锌矿高陡边坡岩体易吸水软化和风化解体,节理裂隙发育,稳固性差等不利条件,建立了一套合成孔径边坡雷达监测系统实时监测边坡稳定性。实践表明,目前边坡主要形变区域位于南部边坡和东南部边坡2269～2149m,针对该区域圈定9个重点监测区域分析边坡位移变化趋势,表明边坡整体处于"相对稳定状态",短期内不具有大规模滑坡风险。通过分析降雨前后位移变化,得出降雨对边坡稳定性有显著影响。根据历史监测数据,确定现阶段预警阀值为24h位移量20mm,形变区域面积为60m~2。该研究成果为后期边坡稳定性监测、边坡滑坡预警和破坏机理研究提供了依据。     

边坡雷达监测预警机制及应用实例分析

以典型滑坡位移-时间曲线为依据,利用现有的位移曲线拟合、相似地区滑坡位移曲线类比以及专业监测人员对加速阶段报警阀值调整的3种方法,建立边坡雷达滑坡监测预警机制。通过黑岱沟露天煤矿的应用实例分析,确定该监测预警机制是合理、可靠的。     

巫山县滑坡实时监测系统的建设与运行

实时监测就是在计算机自动化技术和通讯技术搭建的支持平台上,使处于通讯网络终端的监测仪器设施按既定程序进行数据采集和传输或使其在通讯指令干预下进行数据即时或触发采集和传输,从而达到在全天候无人值守的信息获取.滑坡实时监测系统就是充分利用计算机自动化和现代通讯技术,在各个现场监测站和中心站之间通过无线通讯网络(GSM/GPRS/CDMA)实现监测指令发布和数据实时采集和传输,监测数据在中心站服务器经过处理后存储于数据库,为滑坡监测预警分析和数据web发布共享服务.滑坡实时监测为滑坡研究和预测预报提供了基础数据资料,提高了我国滑坡监测预警水平.巫山县地质灾害监测预警示范站是实时监测的典型例子.     

钻孔倾斜仪在滑坡监测中的应用

利用钻孔倾斜仪进行深部位移监测能在早期的滑坡变形中发现滑动面的具体位置、滑动方向,起到预警的作用.文中主要采用滑体深部位移监测和地表位移监测相结合的方法,其中滑坡深部位移监测能早期发现滑体变形,而后地表全站仪监测滑坡出现变形,滑坡产生局部滑动现象.通过对滑坡深层位移实际监测数据的纵向分析,并与全站仪监测数据进行横向比较分析,印证了钻孔倾斜仪监测数据的准确性和先期观测性.     

露天矿山采场边坡表面位移监测技术分析与应用研究

露天矿山边坡的滑坡风险是矿山生产中的一个重大隐患,其表面位移的监测是滑坡隐患关键的一项防范措施。本文对几种主要表面位移监测技术进行介绍,分析了几种表面位移监测技术的性能参数和适用条件,提出了使用的建议,为科学合理设计边坡监测方案提供了有益的借鉴。     

边坡雷达在露天矿山边坡滑坡预警的应用研究

露天矿山边坡位移监测是矿山边坡稳定性监测的主要内容之一,通过位移监测可以掌握露天矿山边坡体的变形规律,及时了解边坡动态并对边坡进行管理。边坡雷达可以通过持续监测边坡表面位移预测边坡变形失稳,并依据岩体变形破坏规律,预测预报滑坡发生的可能性与滑坡时间,通过对乌拉根锌矿2020年12月15日边坡橙色预警信息及监测数据分析,结果表明:边坡雷达可有效实现对露天矿山边坡滑坡提前预警,通过优化预警参数,可使预警信息更加精准。     

三峡库区石榴树包滑坡变形监测位移特征与稳定性分析

滑坡变形监测位移特征直接反映滑坡的变形性状及稳定性状。选择2004年—2009年石榴树包滑坡变形最明显阶段的监测数据,通过对比分析滑坡稳定性系数与滑坡监测位移速率的关系,分析滑坡变形监测位移特征及变形特征。结果表明,石榴树包滑坡变形具典型的阶跃性特点,滑坡稳定性系数与位移速率呈负相关性。该结论可为滑坡监测预警与防治提供依据。     

雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用

采用雷达技术对边坡表面变形进行监测,通过对整个边坡表面进行连续的、高精度的位移变化测量,达到监测边坡变形趋势及滑坡预警的目的。     

基于普适型监测预警体系中多参数模型研究——以云南省保山市大园子滑坡为例

为全面发展“人防+技防”的地质灾害防治技术体系,构建以普适型监测仪器为主的地质灾害监测预警体系,以云贵高原地区中的云南省保山市大园子滑坡为例,详细介绍了滑坡从方案设计到数据筛选及模型设计等各环节,主要选取降雨、位移变形和裂缝三类参数模型在监测预警体系中的应用,通过采集地质灾害体的关键信息,优化监测预警模型及调整阈值,及时捕捉地质灾害体的变化信息,依靠平台判据模型自主触发预警,完成了普适型监测预警体系建设的关键环节,从而实现了普适型监测预警的效果,极大的提升了地质灾害防治体系的自动化和智能化能力。     

基于滑动力监测滑坡系统的预警模式研究

基于滑动力大于抗滑力是滑坡发生的充分必要条件的预警原则,研发出一套滑坡远程实时监测预报系统,其对滑坡地质灾害预报预警具有重要意义。以滑坡滑动力模拟试验和滑坡室内物理模型试验为基础,初步确定出滑坡的预警模式,然后以平庄露天煤矿、西气东输（延安段）管道工程、南芬露天铁矿、朔州露天井工联合开采煤矿为现场应用研究对象,开展了滑坡监测及预警预报的现场试验研究,对前面提出的滑坡预警模式进行了充分的验证。结果显示,现场滑坡滑动力监测曲线的预警模式与室内模拟试验推断出的结果是一致的,说明这种预警模式可以用来继续分析判断其他现场边坡体的稳定性,在滑坡发生前做出准确预警预报。     

基于系统聚类-加权马尔科夫耦合模型滑坡预警方法研究与应用

滑坡的非线性运动规律及演化过程中表现出的随机性态一直是滑坡灾害预测研究的难点之一。针对现有滑坡预警理论与方法仍存在的可信度较低、错误率高及预警不及时等问题,基于马尔科夫链理论和系统聚类基本思想,视滑坡过程中的位移速度演变为马尔科夫过程,运用聚类分析将GPS速度观测信号转换为状态信号,从随机过程角度对滑坡位移加速度a0这一滑坡判据进行了新的描述。认为当监测获得的前日、当日位移速度以及预测获得的次日位移速度状态均为"异常",且动态样本的位移速度均值和标准差持续增大时,预示着滑坡即将发生;在兼顾应规避滑坡预警滞后性的同时,还考虑了预警模型的降噪能力及可信度等3方面需求,提出了以预警区域敏感度、预警正确率与预测共识率为评估函数来检验滑坡预警模型的正确性和有效性,进而提出了系统聚类-加权马尔科夫链耦合滑坡预警方法;结合平庄西露天煤矿顶帮"4·17"滑坡工程实例,以GPS表面位移监测数据为训练集和测试集,对该滑坡预警方法的合理性进行了验证。研究表明:采用该滑坡预警方法,不仅可及时、准确的确定滑坡预警时刻,还可体现滑坡启动、发生、发展在区域上的动态演变过程;对于平庄西露天煤矿的"4·17"滑坡,最佳样本容量为20,此时的平均7 d预警敏感度为84%,对全部监测点的期望预警正确率为93%,平均预测共识率为76%,能够满足工程需要。     

采空区上覆垂悬体垂直位移实时监测与预警

非接触式位移监测系统采用大量程、高精度多通道智能位移传感器,对采空区上覆垂悬体的岩移进行实时连续监测,范围达70m,位移数据实时远程传送并自动预警;该系统实现了在地表监控室直观地看到毫米量级的细小位移变化波形和每日位移平均变化曲线,并验证了系统监测结果与现场岩移的一致性,证实了该系统的可靠性,为特大采空区和垂悬顶板岩移监测提供了可靠的技术手段。