滑坡地质灾害远程监测预报系统及其工程应用

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月第10期   作者:   1郭维君 2秦娟
[导读] 在本篇中对滑坡地质灾害远程监测预报系统的应用进行了系统的研究。
        1郭维君   2秦娟
        1.重庆市智汇人才开发有限公司永川分公司  重庆市 40216
        2.丰都县生态环境监测站  重庆市  408200
        【摘要】:在这几年,露天矿边坡对研究稳定性监控预报技术发挥了举足轻重的作用,在进行锚索滑床和滑体监控的时候,要用相互之间的力学基础来作为理论和前提,多个因素的监测变成了单一的滑动力力学监测,这是根据滑床和滑体进行的,同时还需要明确预紧力和滑动力之间的关系。在现场中,可以对露天矿山边坡的稳态进行实时的监控,面对问题可以发出实时的预测警报。在本篇中对滑坡地质灾害远程监测预报系统的应用进行了系统的研究。
        关键词:滑坡;地质灾害;远程监测;预报系统
        据我们所知,中国是一个地质环境复杂,同时占地面积也非常大的国家,在中国经常会发生一些地质灾害,因为幅员辽阔,所以这些出现的频率就会非常高,容易出现泥石流、地震、滑坡、坍塌等地质灾害,这些地质灾害给我国带来了很大的威胁。在我国,北方的露天矿山现在已经开始进行深部开采,但是在矿区中,地质情况和条件都是非常艰苦的,也很危险,岩脉和断层之间的联系非常的密切,而且在矿山上进行爆破,爆破带来的震动也会引发很多的地质问题,造成泥石流和滑坡等危害,严重的影响了矿山的生产和工作人员的安全,这也是限制了我国矿山开采行业发展的重要因素。
1超前滑动力物理试验
        通过对滑坡过程的模拟试验,可以利用对下滑力的监测来对滑动力和表面位移之间的关系。从获得数据可以知道,在发生滑坡地质灾害的时候,边坡岩体的内应力会出现变化,而且这个变化还是连续的。也就是说,当岩土的滑动抗力小于滑动力的时候,岩体就会出现滑动,同时还会伴随着形变现象的出现。应力变化发生的时候,可以被捕捉和监控到,在试验中我们可以得出结论,并且绘制出相应的超前滑动力变化曲线。根据绘制出来的曲线,我们可以知道,超前滑动力主要是从最初的常量开始增长的,等这个常量增长到一定的数量之后,就会出现问题,滑体会开始被滑动破坏。
2超前滑动力数学表达 ’
        对滑坡进行解释,其实就是滑体沿着滑面开始在滑床上进行滑动,滑坡的本质就是抗滑力和下滑力两者之间产生矛盾,导致滑体在滑床上进行运动。当下滑力成为了主要的因素,下滑力会大于抗滑力,这样一来就会导致滑坡,而如果下滑力变成了次要因素,那么滑坡的时候情况就会变得稳定。监测预报中心在工作的时候,工作的核心就是对下滑力进行监控,最需要关注的就是下滑力的增减问题。滑坡力学系统被人们归类为一种天然的力学系统,在进行监测的时候,不能对超前滑动力进行严格的控制和监测,在监测工作进行的过程中,要利用合理的技术和系统,将滑坡力学转变成一个天然可测的力学系统,在转变的过程中要充分的考虑两个系统之间的特点,注意可测力学系统和天然力学系统之间相互结合的问题。
3滑坡地质灾害远程监测预报系统的应用
3.1滑坡地质灾害远程监测预报系统拓扑结构
        对地质滑坡来说,可以利用远程的监控系统来监测,这是一种依靠无线传输来进行监控的方法,可以在点和点之间进行传播,每个点之间是独立存在的,这些点的设备不会相互干涉,可以单独的进行工作,这样将设备分散的放在各个监测点中,就可以对其进行监测工作,监测获得的数据会直接传输到各个地质灾害监控系统的主机中。这些设备的供电依靠电池,当电池的能源耗尽的时候只需要更换新的电池就可以了,工作人员也可以定期的更换电池,保证设备的正常使用。


3.2滑坡地质灾害远程监测预报系统组成
        在进行滑坡地质灾害监测的时候,监测系统一般会分成两个部分,第一个部分是安装在现场的,利用现场的数据等进行分析和接收,把收集到的数据发送到主机中,一般来说,锚索等的数据都是被自动采集和发送接收的,不需要手动的操作,实现了自动化的监测,而第二个部分就是对接收到的数据进行分析,系统会智能的对数据进行分析,将相关的数据绘制成动态的监测曲线,在绘制出曲线之后,就可以利用曲线来对监测的数据发出预警,预警可能会发生的滑坡地质灾害。
3.3滑坡地质灾害远程监测预报系统子系统
        在滑坡地质系统中会包含有很多的系统,比如说发射系统、采集系统和智能传感装置。发射系统包括的设备有主机、电池组和天线等,有了这些设备才能将数据进行有效的传输,保证设备的正常运行和工作。传感装置利用在锚索的监测装置和部位来收集数据,保证摄动力感应任务的正常进行。在对锚索监控的时候,需要确定好剖面图和锚索埋设的深度,确保锚索可以穿透滑动面,并且固定在滑床上。但是,如果无法确定锚索需要埋入地区的剖面图,就需要工作人员自己对埋设的深度进行设定,埋设的锚索顶端必须要进入稳定基岩里。
3.4滑坡地质灾害远程监测预报系统的接收分析系统
        滑坡地质灾害远程监测预报系统中是利用网络数据和无线数据网络进行数据传输的,系统的用户只需要获取相应的授权就可以进行数据的接收和分析。由信号接收器接收数据,用信号接收器进行数据的接收必须要保证好设备的正常运行,必须要时刻保证信号接收器有充足的电源供应,这样信号才可以不间断的被传输进来,同时还需要用计算机组来对数据进行详细的分析,计算机组也必须要有一个不间断的电源设备来保证计算机组的工作。这是因为在处理数据的时候,计算机一定要时刻的保持开机,确保可以收到每一个传输过来的信号,避免遗漏,但是在不需要操作的时候工作人员可以关闭显示器的电源,显示器关闭之后不影响信号的接收,只是无法显示出信号的具体情况。
        3.5滑坡地质灾害远程监测预报系统
        (1)监控预警的稳定模式,稳定模式中警戒线以及监浏曲线并没有任何交叉点,从总体来看,监测曲线也没有呈现出和警戒线相互交叉的趋势。
        (2)监控预警的滑坡模式,总体来说滑坡模式的监测曲线存在着和警戒线进行交叉的趋势,警戒线和监测曲线最后产生一定的交叉点,与交叉点位置相对应的横坐标就是监测预警的时间,在监测曲线超过了警绒线并且达到了某一个数值以后,边坡会产生滑坡的破坏情况。
        (3)监控预警的软化压入模式,软化压入模式中监测曲线处于某一个时间段里面就会产生加固力下降的情况,原因就在于雨水等等地表水进行渗入,使得锚索的端部锚墩的下方土体产生软化的情况,锚墩也会在锚索拉力这一作用下压入到土体里面,锚索的伸长量就会得到与之相应的减少,进而将预应力降低。
        (4)滑坡地质灾害远程监测预报系统监控预警的震动扰动模式,震动扰动模式的监酒曲线会在某一个时间段里面呈现出加固力明显脉冲波动现象。但是,在明显的加固力脉冲波动以后,加固力就会在瞬间恢复到原来的数值,不会对监测曲线整体的变化特征进行影响。
结语
        本文探讨了滑坡地质灾害远程监测预报系统的应用,将滑坡地质灾害远程监
测预报系统应用到地质灾害监测工作中能够及时、有效了解地质灾害发的情况,进而避免我国经济财产以及人们生命受到侵害。
        参考文献
        [1]何满潮,韩雪,张斌,陶志刚.滑坡地质灾害远程实时监测预报技术与工程应用[J].黑龙江科技学院学报,2012,22(04):337-342.
        [2]邬凯,盛谦,张勇慧,李志勇,李红旭,岳志平.山区公路路基边坡地质灾害远程监测预报系统开发及应用[J].岩土力学,2010,31(11):3683-3687.
        [3]何满潮.滑坡地质灾害远程监测预报系统及其工程应用[J].岩石力学与工程学报,2009,28(06):1081-1090.
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