欢迎进入厦门欣仰邦科技有限公司官网!
  • 电话图标
0592-3564822
解决方案
联系方式

企业服务热线:0592-3564822 0592-3564822

公司电话 : 0592-3564822

业务咨询 : 17850532774

灾害预警

地灾一体化深部位移监测方案

一、项目背景与行业痛点

滑坡、工程边坡、库岸边坡、矿山边坡及其他地质灾害体的失稳过程,不仅表现为地表裂缝和表面位移,更重要的是坡体内部可能沿软弱夹层、结构面、土岩接触带或既有滑动面发生持续剪切变形。部分滑坡在地表出现明显位移之前,深部滑动带已经发生缓慢错动,因此仅依靠地表位移监测难以完整掌握坡体内部变形状态。

深部位移监测的核心任务,是通过钻孔内部不同深度的倾斜和水平位移变化,识别坡体内部变形层位、判断潜在滑动带位置、分析深部变形发展速度,并与地表位移、裂缝、地下水和降雨等数据建立对应关系。

传统人工测斜通常需要人工携带测斜仪定期到现场测量,可获得较高质量的深度剖面数据,但监测周期通常按天、周或月组织,难以连续记录强降雨、库水位变化、施工扰动和坡体加速阶段内的短时动态变化。山区、高边坡和高风险隐患点在恶劣天气条件下人工计划还存在人员安全和可达性问题。

S-CGINC02一体化深部位移监测站采用固定式测斜单元串联布设,将多个深部监测单元沿钻孔不同深度安装,对各测段倾斜变化进行持续采集,通过累计换算获得不同深度水平位移及整体深部变形趋势,从而形成无人值守的综合在线深部位移监测剖面。

深部位移监测并不是“钻一个孔放入传感器”即可完成。钻孔位置、终孔深度、测斜管方向、稳定基准段长度、传感器间距以及潜在滑动面的判断,均直接决定监测结果是否具有工程意义。

实际项目中常见以下技术问题:

钻孔未布设在主要变形剖面上,深部监测结果不能代表主滑体。

钻孔终孔深度不足,没有穿过潜在滑动带进入稳定层。

整个测孔均位于滑体内部,导致缺少可靠的深部稳定参考段。

测斜管槽向与预期主滑方向关系不明确,影响位移分量解释。

传感器间距过大,局部剪切集中区被平均化。

钻孔回填或注浆质量不足,测斜管与周围岩土体不能协调变形。

孔口附近施工扰动造成浅部异常,被错误解释为深层滑移。

单层传感器发生异常,却直接判断为滑动面活动。

只观察累计位移,没有分析不同深度的位移梯度和变化速率。

深部位移已经持续发展,但地表暂未明显移动,风险被低估。

地表位移明显变化,而深部监测稳定,没有区分浅层局部变形与整体滑动。

不同测段初始方向、零点和安装深度记录不完整,导致后期资料无法准确解释。

因此,本方案构建:

地质勘察 → 潜在滑动面分析 → 主监测剖面确定 → 深部监测钻孔设计 → 稳定基准段 → 固定式测斜单元串联 → 多深度倾角连续采集 → 分层水平位移计算 → 累计位移剖面 → 变化速率分析 → 滑动带识别 → 地表与深部联合分析 → 分级预警 → 现场复核 → 专业研判

的一体化深部位移自动监测体系。

二、建设目标与监测目标

1. 建设目标

建设由深部位移监测钻孔、固定式测斜单元、数据采集单元、供电系统、通信设备和SIYB®监测平台组成的一体化深部位移监测系统,实现坡体内部不同深度倾斜与水平位移连续感知。

通过多个固定式测斜单元沿孔深串联布设,形成连续或分段式深部变形监测剖面,长期记录坡体内部各层位变形,并结合时间序列分析识别潜在滑动带活动及深部变形发展过程。

2. 监测目标

连续获取不同深度倾角变化。

计算不同测段水平位移变化。

建立深度—位移剖面。

识别潜在剪切集中位置。

判断可能的滑动带活动深度。

记录深部累计位移。

分析各深度位移变化速率。

识别浅部变形、深部变形和整体滑移差异。

判断深部变形是否向上部或下部扩展。

识别多层同步变形和局部剪切变形。

建立稳定基准段。

综合色表面位移与深部位移关系。

综合色裂缝与深部剪切变化关系。

结合地下水和降雨分析深部变形诱因。

为滑坡风险研判、边坡治理和工程安全管理提供内部变形依据。

最终系统应能够回答:

坡体内部是否正在变形 → 变形主要集中在哪个深度 → 是否存在明显剪切带 → 深部变形是局部还是多层同步 → 当前累计位移是多少 → 位移速度是否正在增加 → 滑动带位置是否发生变化 → 深部变形是否已经传递到地表 → 是否与降雨、地下水或施工扰动同步 → 是否需要提高监测等级和现场核查。

三、需求分析

1. 深部位移监测必须以勘察成果为前提

钻孔位置和深度应根据工程地质剖面、地层结构、软弱夹层、历史滑动面、地下水条件和已有变形迹象确定,不能脱离地质模型独立布设。

2. 钻孔宜布设在主要变形剖面

对于滑坡项目,深部位移孔宜与主滑方向具有明确关系,并优先位于能够代表后缘、中部或主滑体内部变形的位置。

3. 钻孔必须跨越潜在滑动带

S-CGINC02产品资料明确要求监测布点跨越潜在滑动带,并设置稳定基准段。若终孔仍位于滑体内部,则难以准确获得滑体相对稳定层的变形量。

4. 稳定基准段是深部位移计算基础

深部稳定段应位于预期滑动面以下相对稳定岩土层,并具有足够长度,以减少整体孔体位移对累计结果的影响。

5. 传感器间距应根据变形特征确定

潜在滑动带附近可采用更密集测点,以提高局部剪切识别能力;远离重点层位的稳定区可根据项目需要合理降低布设密度。

6. 测斜方向应与主变形方向建立关系

钻孔安装时应明确测斜管或传感器X、Y方向与实际方位角关系,使平台主管能够将两个正交方向倾角转换为具有工程意义的水平位移分量。

7. 深部监测不是单一“最大位移值”

工程分析应同时关注位移随深度变化的分布特征。局部深度突然出现位移梯度变化,通常比全孔平均位移更具有滑动带识别价值。

8. 浅层变形与深层剪切应区别解释

孔口附近位移可能受到表层松散土、施工扰动、冻融或局部沉降影响,不宜直接解释为深层滑坡活动。

9. 深部位移与表面位移宜联合监测

深部位移反映坡体内部结构变化,表面GNSS和裂缝反映地表响应,两类数据结合能够判断滑动过程是否已经形成内外部协同变形。

10. 地下水是重要辅助变量

部分滑坡深部剪切活动与地下水位升高、孔隙水条件变化具有明显关系,宜结合地下水和降雨数据开展多参数分析。

11. 监测频率应与风险变化动态匹配

长期稳定阶段可采用常规采样频率,强降雨、施工扰动或深部位移加速阶段宜缩短采样周期。

12. 设备异常不能直接等同于深部滑动

某一传感器突跳、断线或漂移应综合色相邻上下测段、地表监测和现场状态进行复核。

13. 预警规则必须分层建立

不同深度传感器的正常波动和工程意义不同,不宜所有测点采用完全相同的固定阈值。

四、总体解决方案

S-CGINC02一体化深部位移监测方案采用“钻孔固定式多层测斜+稳定基准段+深度剖面分析+远程监测平台”的总体技术路线。

项目首先根据地质勘察成果确定主要变形剖面及潜在滑动面深度,在具有代表性的坡体位置施工深部位移监测孔。监测孔穿过可能滑动带后继续进入稳定层,以形成可靠的基准段。

固定式测斜单元按照设计间距沿孔深串联布置,对不同深度两个正交方向倾斜进行连续测量。通过测段长度和倾角变化计算各层位水平位移增量,再沿孔深逐段累加形成不同时间的深部水平位移剖面。

平台长期保存每一深度测段的原始倾角、位移增量、累计位移和变化速率,并通过多期剖面叠加识别剪切集中位置和潜在滑动带的发展。

总体技术链路为:

地质勘察 → 主滑方向分析 → 钻孔位置设计 → 潜在滑动面 → 穿越滑动带 → 稳定基准段 → 固定式测斜单元串联 → X/Y倾角采集 → 测段位移计算 → 深度累计 → 位移剖面 → 位移梯度 → 变化速率 → 滑动带识别 → 地表位移/裂缝/地下水联合 → 分级预警 → 现场核查。

五、系统架构设计

1. 地质模型层

包括坡体地层、岩性、结构面、软弱夹层、滑动面、水文地质及已有变形特征。

2. 深部钻孔层

通过专业钻孔形成固定式深部位移监测通道,并穿越潜在滑动带进入稳定地层。

3. 固定测斜感知层

多个固定式测斜单元沿孔深串联,连续监测不同层位倾角变化。

4. 稳定基准层

滑动面以下稳定段作为深部位移累计计算和异常识别的重要参考。

5. 数据采集层

负责多测段传感器数据读取、时间统一、工程量转换和设备状态管理。

6. 供电层

根据项目现场配置市电或太阳能供电系统。

7. 通信层

依据现场条件采用有线、蜂窝、短消息或卫星链路。

8. 平台计算层

完成倾角转换、分层位移、累计位移、深度剖面、位移速率和多期剖面对比。

9. 风险应用层

通过深部变形异常识别、与其他监测参数关联及分级告警,为现场巡查和专业研判提供依据。

六、监测内容与监测方法

1. X方向倾角

测量固定式测斜单元在一个主轴方向上的倾斜变化。

2. Y方向倾角

监测与X方向正交的另一方向倾斜变化,用于建立二维水平变形分量。

3. 单测段水平位移

根据传感器倾角与测段长度计算该层位相对于初始状态的水平位移增量。

4. 分层累计位移

从稳定基准段开始逐段积分或累加,获得不同深度的累计水平位移。

5. 深部位移剖面

以孔深为纵轴、水平位移为横轴展示整个钻孔在某一时刻的变形状态。

6. 位移梯度

比较相邻测段位移差异,用于发现局部剪切集中位置。

7. 位移速率

计算各深度在单位时间内的位移变化,用于识别深部变形加速。

8. 倾角变化趋势

连续观察各层传感器原始倾角变化,可作为位移换算和设备状态核查依据。

9. 多期剖面对比

对不同日期深部位移曲线叠加,分析变形由何处开始、如何扩展以及是否进入新的层位。

10. 辅助参数

可根据项目与GNSS表面位移、裂缝、地下水位、雨量等系统联合分析。

七、技术原理与算法模型

1. 单测段位移计算原理

对于长度为L的测斜单元,若相对于基准状态倾角变化为Δθ,则对应方向上的水平位移增量可概念性表示为:

Δd = L × sin(Δθ)

当角度较小时,可采用小角度近似:

Δd ≈ L × Δθ

其中Δθ采用弧度。

2. X/Y方向位移

对于两个正交测量轴:

ΔXi = Li × sin(Δθx,i)

ΔYi = Li × sin(Δθy,i)

3. 单测段水平合位移

ΔDi = √(ΔXi² + ΔYi²)

4. 累计深部位移

以稳定基准段为起点,将各测段位移逐层累加:

DX,n = ΣΔXi

DY,n = ΣΔYi

由此得到不同深度相对于稳定段的累计位移。

5. 位移方向

水平变形方向可表示为:

α = atan2(DX, DY)

实际平台主管应按照项目坐标方向进行方位角转换。

6. 位移梯度

相邻深度之间的位移梯度可表示为:

GD = (Di - Di-1) / Δz

当某一深度附近位移梯度持续明显增大时,可重点调查该深度是否存在剪切集中。

7. 深部位移速率

V(z) = [D(z,t2) - D(z,t1)] / (t2-t1)

用于识别不同深度变形速度变化。

8. 深部位移加速度

A(z) = [V(z,t2) - V(z,t1)] / (t2-t1)

用于辅助分析局部剪切是否由缓慢活动转入加速阶段。

9. 剪切集中指数

项目可综合色某层位相邻测段差异构建剪切集中指标:

SCI(z) = |D(z+Δz)-D(z)| / Δz

该指标用于趋势识别,不直接等同于岩土力学剪应变计算结果。

10. 深部变形协同分析

当连续多个相邻深度传感器沿同一方向同步变化时,说明变形可能具有一定厚度;若主要变化集中在极窄层位,则应重点关注局部剪切面。

11. 深部—表面位移关系

可建立:

RDS = f(Ddeep, Vdeep, Dsurface, Vsurface)

分析内部剪切活动与地表位移响应之间的时序和幅度关系。

12. 水文—深部位移关系

结合降雨和地下水可建立:

Ddeep(t) = f(Rainfall, Groundwater, Time)

长期监测后可识别地下水位变化与深部剪切活动之间是否存在稳定滞后关系。

八、系统功能设计

支持固定式深部位移连续监测。

支持多测斜单元串联采集。

支持X方向倾角监测。

支持Y方向倾角监测。

支持单测段位移计算。

支持不同深度累计位移计算。

支持深部位移剖面展示。

支持多期剖面对比。

支持位移方向分析。

支持位移梯度分析。

支持位移变化速率分析。

支持深部位移加速度辅助分析。

支持潜在滑动带变化识别。

支持稳定基准段管理。

支持与GNSS表面位移联合分析。

支持与裂缝监测联合分析。

支持与地下水位和降雨数据联合分析。

支持分级阈值告警。

支持变化速率告警。

支持多测段关联异常识别。

支持设备在线状态管理。

支持通信状态监测。

支持供电状态监测。

支持历史数据查询与导出。

支持告警确认和处置记录。

九、硬件组成与配置方案

1. S-CGINC02一体化深部位移监测站

作为深部位移自动监测系统核心节点,综合色固定式测斜、采集、通信和供电模块。

2. 深部监测钻孔

根据地质勘察及潜在滑动面深度进行专项设计,并保证进入稳定基岩或稳定地层。

3. 测斜管

用于约束传感器安装方向,并将岩土体变形传递至测斜单元。实际规格以项目设计和最终设备技术资料为准。

4. 固定式测斜单元

按照设计间距沿孔深串联布置,连续测量不同层位倾角。

5. 传感器连接组件

用于保证相邻测斜单元之间固定距离和综合在线变形传递。

6. 孔口保护装置

保护测孔、电缆、传感器及孔口结构,避免地表水、落石和人为损坏。

7. 数据采集终端

负责多个深部测量单元数据采集、统一时间管理和设备状态获取。

8. 通信单元

根据项目可选有线、蜂窝、短消息或卫星链路。

9. 太阳能供电系统

无市电地区根据传感器数量、采样周期和通信功耗确定光伏及电池容量。

10. 市电供电系统

工程现场具备稳定电源时可采用市电供电。

11. 户外设备箱

用于数据采集、通信、电源及浪涌保护设备安装。

12. 防雷及浪涌保护

用于户外长线缆、电源和通信接口的雷电及浪涌防护。

13. SIYB®地质灾害监测平台

用于深部位移剖面、实时数据、历史趋势、变化速率、告警和运维管理。

十、核心设备参数

1. S-CGINC02已确认系统参数

系统型号:S-CGINC02。

产品类型:一体化深部位移监测站。

监测内容:钻孔内深部水平位移与变形趋势。

传感方式:固定式测斜单元串联布设。

布点原则:跨越潜在滑动带并设置稳定基准段。

数据输出:位移、倾角、累计变化和变化速率。

通信方式:有线、蜂窝、短消息或卫星链路可选。

2. 单元测斜量程边界

当前产品资料未给出固定式测斜单元具体倾角量程,因此正式设备参数应引用最终传感器产品资料。

3. 测量精度边界

当前S-CGINC02说明书未给出倾角精度、水平位移精度和分辨率,不应采用其他同类设备参数进行替代。

4. 传感器长度与间距边界

当前资料没有规定标准测段长度和传感器间距,应根据滑动带厚度、钻孔深度和项目监测分辨率要求确定。

5. 最大监测孔深边界

当前系统资料未给出最大允许串联数量、最大测孔深度和最大通信距离,应以最终项目技术配置确定。

6. 测斜管参数边界

测斜管外径、槽向结构、材料和连接方式应根据固定测斜单元及钻孔设计确定,当前系统级资料未统一给出。

7. 采样周期边界

采样周期应根据项目风险等级、变形速度、传感器数量、通信能力和供电条件配置。

8. 供电参数边界

太阳能板功率和电池容量未在当前说明书中给出,应按设备总功耗和连续运行条件进行设计。

9. 防护参数边界

孔口箱、采集终端、连接器和固定式测斜单元具体防护等级应以最终设备出厂资料为准。

十一、软件平台与数据展示

SIYB®监测平台按照“项目—隐患点—监测站—深部测孔—测段”组织深部位移监测资产。

1. 测孔信息页面

展示孔号、坐标、孔深、孔口高程、钻孔方向、潜在滑动面、稳定段及传感器层位。

2. 实时倾角页面

显示不同深度X、Y方向当前倾角及相对初始变化。

3. 深部位移剖面

纵轴显示监测深度,横轴显示累计位移,直观展示坡体内部变形分布。

4. 多期剖面对比

可叠加不同日期位移剖面,观察剪切集中层位及变形发展过程。

5. 深度—时间热力图

可按照项目需要采用深度与时间二维展示方式表现不同层位位移速度或位移量变化。

6. 单层时间曲线

选择特定深度查看累计位移、倾角和变化速率随时间变化。

7. 位移方向页面

展示X/Y方向分量和水平合位移,辅助判断深部运动方向。

8. 滑动带关注层

对勘察推定滑动带附近测段设置重点关注,在同一页面显示位移、速率和相邻测段差值。

9. 深表联合页面

将深部位移剖面、GNSS表面位移和裂缝趋势置于统一时间轴。

10. 告警中心

显示告警层位、触发指标、告警级别、时间、确认及处置状态。

十二、数据分析与智能应用

1. 潜在滑动带识别

通过长期比较不同深度累计位移及位移梯度,识别持续发生相对剪切的重点层位。

2. 深部变形阶段分析

判断深部变形处于稳定、缓慢累积、持续活动还是加速阶段。

3. 多期剖面迁移分析

观察剪切集中区是否长期固定,或是否逐渐向上、向下扩展。

4. 深部局部剪切识别

单一深度附近出现明显位移梯度,而上下稳定段变化较小时,可重点调查局部剪切活动。

5. 整层协同变形分析

多个相邻测段沿相同方向同步变化,可用于判断较厚变形带或滑体整体运动。

6. 深表响应时序分析

比较深部剪切活动与表面GNSS、裂缝响应出现时间,判断内部变形是否领先地表表现。

7. 地下水—深部位移关联

统计地下水位上升后重点滑动层位的位移变化,识别坡体对地下水变化的敏感程度。

8. 降雨—深部位移响应

结合小时降雨、过程雨量和前期累计雨量分析强降雨后深部变形响应时间。

9. 单传感器异常识别

单一测斜单元突然跳变,而相邻测段及地表变形均无对应响应时,应优先进行设备和通信检查。

10. 深部位移长期基线

积累稳定期数据后,为各层位分别建立正常波动和季节性变化范围,而不是全孔采用统一判断标准。

十三、预警机制与决策支撑

深部位移预警宜采用“累计位移+变化速率+位移梯度+多层协同+深表联合+诱发因素”的综合在线机制。

1. 分层累计位移预警

对重点滑动层位和其他测段分别设置项目化累计变化控制条件。

2. 位移速率预警

某一重点层位持续明显高于自身历史速率范围时,提高风险关注等级。

3. 位移加速度预警

当重点滑动带附近位移速度持续增加,可作为深部变形加剧的重要辅助指标。

4. 位移梯度预警

相邻测段之间相对位移持续增加时,应重点判断是否形成或强化剪切带。

5. 多层协同预警

多个相邻深度测段沿同一方向同步加速时,其风险信息强于单测点孤立异常。

6. 深部—表面联合预警

深部位移加速同时伴随GNSS表面位移或后缘裂缝变化时,应提高异常事件优先等级。

7. 降雨水文联合预警

当连续降雨、地下水位抬升与重点层位深部位移同步发展时,可形成更完整的风险证据链。

8. 单点异常复核

某一固定测斜单元突跳时,应检查相邻测点、原始倾角、设备通信和地表监测,再判断是否为真实变形。

9. 分级处置逻辑

一般异常用于加强数据复核;持续变形宜增加监测频率和现场检查;多个证据共同表明风险升级时,应按照项目预案开展专业研判和相应安全处置。

10. 告警闭环

深部异常 → 原始数据检查 → 相邻层位对比 → 深度剖面分析 → 地表位移/裂缝对比 → 降雨地下水分析 → 设备状态核查 → 现场复核 → 专业研判 → 风险处置 → 后续趋势跟踪。

十四、项目实施方案

1. 地质资料收集

收集工程地质、水文地质、钻探、地球物理、历史变形、治理工程及地表监测资料。

2. 潜在滑动面分析

根据勘察报告确定可能滑动带深度、厚度及稳定基岩位置。

3. 深部测孔位置设计

将钻孔设置于能够代表主滑体内部变形的位置,并与主要滑动方向和监测剖面对应。

4. 终孔深度设计

终孔应穿过潜在滑动带,并进入具有足够稳定性的基准层。

5. 钻孔施工

按照地质条件选取钻进工艺,控制孔斜、孔径和孔壁稳定性。

6. 测斜管安装

按设计方向安装测斜管,并记录槽向方位。

7. 管周回填或注浆

保证测斜管与周围岩土体具有良好耦合,使岩土体变形能够传递至监测结构。

8. 固定测斜单元配置

根据孔深、滑动带厚度和监测分辨率确定传感器数量和间距。

9. 滑动带附近加密

对于已明确或重点怀疑的滑动层位,可适当提高测点密度。

10. 稳定段布设

滑动面以下设置足够稳定测段,为累计位移计算提供参考。

11. 传感器方向记录

安装时记录每个测斜单元X、Y方向及实际方位关系。

12. 孔口防护

设置孔口保护、排水和设备防护,避免地表水和施工扰动。

13. 数据采集设备安装

连接各固定测斜单元并完成通信地址和层位对应。

14. 供电通信配置

根据现场条件选择市电或太阳能以及相应通信链路。

15. 零点初始化

安装完成并稳定后获取初始倾角和初始位移基线。

16. 层位核对

保证平台主管显示深度与实际传感器安装深度完全一致。

17. 人工复测

根据项目需要使用人工测斜或其他独立手段进行初始比对。

18. 联合监测接入

将深部位移与GNSS、裂缝、地下水和雨量接入统一平台。

19. 试运行

分析初始噪声、单点稳定性、深度剖面合理性和通信运行状态。

20. 工程验收

验收内容宜包括钻孔位置、终孔深度、滑动带关系、稳定段、测斜管方向、传感器层位、初始数据、通信平台及运维资料。

十五、运维服务保障

1. 孔口检查

定期检查孔口保护结构、井盖、排水和周边施工扰动。

2. 测斜管状态检查

关注孔体严重变形导致测斜管扭曲、剪断或无法继续测量的风险。

3. 数据连续性检查

定期查看不同深度测点是否正常产生数据,及时识别单点异常。

4. 深度对应关系检查

设备维修、更换后应确认传感器编号、安装深度和平台测点映射没有发生错误。

5. 原始倾角检查

异常位移出现时,应回查原始倾角,防止单纯依赖平台累计结果判断。

6. 稳定基准段复核

长期运行应持续观察深部基准段是否保持稳定。如基准段也发生明显变形,应重新评估孔深和地质模型。

7. 供电系统维护

太阳能项目定期检查组件、电池、控制器及线路连接。

8. 通信系统维护

检查天线、通信质量和设备在线状态。

9. 防雷检查

雷雨季前后检查设备接地和浪涌防护。

10. 强降雨后复核

强降雨或异常变形后重点查看滑动带附近深部位移变化,并与地表监测进行对比。

11. 人工测斜比对

对于重点工程可按项目计划开展人工测斜复核,以验证固定式测斜系统长期稳定性。

12. 阈值持续优化

随着长期监测数据和现场调查资料增加,逐层优化正常波动范围和预警规则。

十六、项目优势与方案价值

S-CGINC02通过固定式测斜单元串联布设,将传统周期性人工测斜扩展为连续深部位移监测,可长期记录坡体内部变形全过程。

系统能够形成“深度—位移”剖面,而不是只输出单一测点数值,因此能够分析变形集中层位及潜在滑动带。

设置稳定基准段后,可将滑体内部变形与稳定层建立相对参考,提高深部位移解释能力。

通过不同深度位移、位移梯度和变化速率,可以区分局部剪切、厚层变形和整体运动。

与GNSS表面位移和裂缝监测结合,可以构建“内部剪切—表面移动—裂缝扩展”的深浅层变形证据链。

结合地下水和降雨,还能够进一步分析外部诱发因素与深部变形之间的时序关系。

有线、蜂窝、短消息及卫星通信可以适配不同山区和工程现场条件。

最终形成:

地质勘察 → 潜在滑动带 → 深部监测孔 → 固定式多层测斜 → 稳定基准段 → 深度位移剖面 → 位移梯度与速度 → 滑动带识别 → 深表联合分析 → 分级告警 → 现场核查 → 专业研判

的完整一体化深部位移监测体系。

十七、应用场景

1. 山区滑坡

用于识别滑坡内部剪切变形和潜在滑动带活动。

2. 公路高边坡

用于路堑高边坡、路基边坡和边坡治理工程深部变形监测。

3. 铁路边坡

用于铁路沿线滑坡、高边坡及重点地质灾害隐患点。

4. 隧道洞口边坡

监测洞口仰坡和边坡内部潜在剪切变形。

5. 水库库岸滑坡

用于库水变化条件下库岸内部滑动带活动监测。

6. 大坝及水工边坡

用于水利工程周边深层边坡变形监测。

7. 尾矿库

用于坝肩、边坡及周边地质体深部变形监测。

8. 矿山边坡

适用于露天矿、排土场和矿区高边坡深部变形监测。

9. 基坑工程

根据工程监测设计可用于深层水平位移连续监测。

10. 地质灾害治理工程

用于抗滑桩、排水、锚固等治理措施实施前后的深部变形效果评价。

11. 城镇建设边坡

用于山区建设区及重要基础设施周边深部地质变形监测。

十八、效益分析

连续深部监测能够减少人工测斜之间的时间盲区。

可获取坡体不同深度长期变形数据,改善只看地表变形的局限。

能够综合色识别潜在滑动带及剪切集中层位。

位移速率和位移梯度分析有利于提前发现深部变形状态变化。

多深度数据可以区分浅层局部变形与深部整体滑动。

与表面GNSS及裂缝数据联合,可提高地质灾害变形机理分析能力。

远程自动化采集减少高风险区域人工计划频次。

长期监测数据能够为治理工程设计、治理效果评价和风险动态管理提供连续资料。

设备状态、告警和运维记录统一管理,提高监测系统可追溯性。

十九、标准规范与技术依据

1. DZ/T 0221-2006《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》

用于崩塌、滑坡和泥石流监测项目技术设计。当前全国标准信息公共服务平台显示该标准状态为现行,可作为滑坡深部位移监测方案的重要基础依据。

2. DZ/T 0460-2023《地质灾害自动化仪器监测预警规范》

用于地质灾害自动化仪器监测预警项目设计、建设和运行,一体化固定式深部位移监测宜结合该标准执行。

3. DZ/T 0439-2023《地质灾害监测预警设备检测技术要求》

地质灾害综合在线监测设备的性能检测和设备选型可结合该标准执行。

4. GB/T 40112-2021《地质灾害危险性评估规范》

用于项目地质灾害危险性、地质背景及威胁对象分析,为监测孔布设和风险分区提供基础资料。

5. GB 50026-2020《工程测量标准》

涉及工程变形、控制测量及基准建立的项目应结合该标准进行设计。

6. 工程行业专项规范

用于公路、铁路、水利、矿山、尾矿库和基坑工程时,应同时执行所属行业的现行边坡和变形监测技术规范。

7. 项目地质勘察与稳定性分析

深部测孔位置、孔深、潜在滑动面和稳定段设置必须以项目地质勘察、稳定性计算和治理设计为直接技术依据。

8. 标准应用边界

上述标准用于指导监测方案设计、施工、设备选型和运行管理,不代表S-CGINC02已经取得相应标准认证。设备性能仍以最终技术协议、检测资料和出厂文件为准。

  • DZ/T 0221-2006《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》。
  • DZ/T 0460-2023《地质灾害自动化仪器监测预警规范》。
  • DZ/T 0439-2023《地质灾害监测预警设备检测技术要求》。
  • GB/T 40112-2021《地质灾害危险性评估规范》。
  • GB 50026-2020《工程测量标准》。
  • 项目所属公路、铁路、水利、矿山、尾矿库或基坑工程现行监测规范。
  • 项目地质勘察报告、水文地质资料和稳定性分析成果。
  • 项目滑坡治理、边坡支护及施工设计资料。
  • 《S-CGINC02一体化深部位移监测站产品说明书》。
  • 项目最终固定式测斜单元、数据采集终端、通信及供电设备技术资料。

二十、成功案例

以下为典型应用案例示例,用于说明一体化深部位移监测系统的工程应用方法,不作为未经确认的实际客户项目业绩。

案例一:潜在滑动带持续剪切

某滑坡钻孔穿过勘察推定滑动带并进入稳定基岩。长期监测发现滑动带附近两个测段累计位移持续增加,而深部稳定段基本保持不变。

多期剖面显示变形长期集中于相同深度,为潜在滑动带活动提供连续监测依据。

案例二:深部变形早于地表响应

某边坡表面GNSS长期变化较小,但深部位移孔中部某层位首先出现持续剪切趋势。

一段时间后,地表监测点位移开始增加,说明深部监测可以补充表面监测对坡体内部早期变形识别的不足。

案例三:浅层局部变形

某测孔上部数米范围出现位移,但深部滑动带附近保持稳定,同时GNSS整体位移变化较小。

结合现场检查判断为浅层松散体局部变形,没有直接解释为整个滑坡深层活动。

案例四:单测斜单元数据突跳

某深度传感器突然产生明显变化,但上下相邻测段、GNSS和裂缝数据均保持稳定。

通过原始倾角和设备状态复核,确认属于传感器或通信异常,避免将单点异常直接作为滑坡活动依据。

案例五:强降雨后深部变形响应

连续强降雨后地下水位先明显上升,数小时至数日后滑动带附近位移速率逐步增加。

长期积累后可建立本站“降雨—地下水—深部位移”的典型响应关系。

案例六:库岸水位变化影响

某库岸滑坡在库水快速变化阶段,深部部分测段出现阶段性位移增长。

结合地下水、库水位和地表位移进行综合色分析,为库岸风险管理提供数据基础。

案例七:施工开挖诱发深部变形

某公路边坡开挖期间,靠近潜在软弱层的测段位移速率明显增加。

将深部位移与施工工序时间对应后,为调整开挖节奏和支护措施提供监测依据。

案例八:治理工程效果评价

某滑坡治理前滑动带附近深部位移持续发展。实施抗滑和排水工程后,重点层位位移速率逐步降低。

连续深部监测为治理工程长期效果评价提供了内部变形证据。

案例九:滑动带厚度变化识别

某监测孔初期变形集中于单一测段,随后相邻上下测段也逐渐产生同方向位移。

多期剖面显示变形带逐渐扩大,提示内部剪切范围可能发生变化,需要结合地质资料重新研判。

案例十:深部与地表协同变形

某滑坡中部深部测孔首先出现明显剪切,随后后缘裂缝扩展,前缘GNSS位移同步加快。

内部变形、裂缝和地表位移形成完整时序关系,提高了整体滑坡活动判断的证据完整度。

二十一、参考文献

  1. 《S-CGINC02 一体化深部位移监测站产品说明书》,V1.0,2026年9月。
  2. DZ/T 0221-2006《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》。
  3. DZ/T 0460-2023《地质灾害自动化仪器监测预警规范》。
  4. DZ/T 0439-2023《地质灾害监测预警设备检测技术要求》。
  5. GB/T 40112-2021《地质灾害危险性评估规范》。
  6. GB 50026-2020《工程测量标准》。
  7. 项目所在地地质灾害监测预警技术要求。
  8. 项目地质勘察、水文地质和稳定性评价成果。
  9. 项目滑动面分析、钻孔柱状图及治理工程设计资料。
  10. 项目最终固定式测斜传感器、测斜管、数据采集、通信和供电技术资料。
  11. 项目初始基线、人工测斜复核、长期监测和工程验收资料。

S-CGINC02一体化深部位移监测站适用于山区滑坡、公路铁路高边坡、隧道洞口、水库库岸、矿山、尾矿库、基坑及其他需要掌握岩土体内部水平变形和潜在滑动带活动的工程场景。

一体化深部位移监测的技术核心并不是获取一个钻孔总位移数值,而是建立“深度—倾角—分层位移—累计位移—位移梯度—变化速率”的纵向变形剖面,从而判断坡体内部哪个层位正在发生相对剪切以及变形是否正在发展。

最终形成“地质勘察—潜在滑动面分析—深部监测钻孔—固定式测斜单元串联—稳定基准段—分层倾角与位移—深度位移剖面—剪切集中识别—变化速率分析—深表联合—分级告警—现场复核—专业研判”的完整地灾一体化深部位移监测方案。

配套产品
Copyright © 2021 厦门欣仰邦科技有限公司 版权所有 备案号:闽ICP备18009268号-1
在线咨询
索要样机
扫一扫

扫一扫
欣仰邦公众号

全国免费服务热线
0592-3564822

返回顶部