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[资料] 山体滑坡监测预警方案
2020-8-29 08:30:42  219
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山体滑坡的原因
1、自然因素
地理条件:坡度大于10度、小于45 度、下陡中缓上陡以及上部呈环状的山体;
土体特质:结构松软、抵抗风化破坏能力较低、在水的作用下容易发生变化的岩土;
自然灾害:地震、降雨、冰雪融化以及河流对斜坡坡脚的冲刷和浸泡;
2、人为因素
工程施工:如开挖坡脚、坡体上堆载、水路蓄泄水等;
增加振动源:修建铁路、公路、引水工程而打隧洞;
强行爆破:采石、开挖,导致坡体下部失去支撑。
山体滑坡的本质
山体滑坡的本质,是某种或多种诱的存在,导致山体表面风化层和山体稳定层之间的结合力下降,在重力的作用下向下滑落。
山体在发生滑坡前,有一个缓慢的能量积聚过程。由于表层土壤吸收暴雨或者融雪导致的土体含水率超高,会慢慢增加表层土体的重量,打破既有的平衡,降低土体和深层的摩擦力;因为地震、爆破或者大型工机械开挖的振动导致表层土石和深层山体之间的结合力下降,以及因为开山采石、修建大型工程使坡底土石方缺失而对地表层失去支撑而导致的山体滑坡,都有一个缓慢的能量累积到局部小规模滑坡再到大规模滑坡的过程。
所以,山体滑坡是可以监测并实现预警的,只是既有的点式传感器不适合做大范围的监测。
典型案例:深圳渣土堆塌方导致西气东输往香港输送天然气的管道中断前,和管道伴行的通信光缆中断,却因为负责通信的人员没有深究光缆中断的原因,错失了报警的良机。
图片3.png
分布式光纤应变监测系统的优势
1、分布式连续监测:分布式光纤传感器是线性连续传感器,能够监测被测山体长度上任何一点应变变化,而传统的应变片或者光纤光栅传感器只能做单点测量
2、现场的传感单元无源、本安:传统的电基传感器需要现场供电,施工困难,传感器在砂砾区域无法安装,只能把传感器安装在锚杆上,滑坡时锚杆跟着砂石跑了只要锚杆没有发生大的应变,传感器测不到滑坡;在结实的巨石上存在同样的问题,石头跑了,传感器却没有测到应变。
3、实时在线监测:光纤传输速率高,带宽大,可实现实时在线的数据采集,尽早发现问题,及时提供山体滑坡预警信息。
4、分布式光纤应变监测系统中的光纤传感器没有方向性,其他的点式传感器都有方向性。
5、分布式光纤应变监测系统能够及早判断山体发生应变的趋势和速率,便于及早制定和采取应急预案。
山体滑坡监测预警系统拓扑结构图
图片2.png
山体滑坡监测预警装置示意图
分布式应变传感光缆选型和安装要点
1.应变传感光缆的余长要根据山体滑坡监测预警项目的实际要求设计、定制;
2.应变传感光缆的选材和结构强度要适合山区环境,具备耐鼠咬、防白蚁等性能;
3.为保证应变传感光缆的灵敏度,须按照一定的间距埋设钢管桩固定光缆,光缆须带张力埋设,且保证各段光缆的张力保持基本一致;
4.光缆敷设过程中需要标注光缆和山体之间的绝对和相对位置,以利于准确显示报警区域和位置;
5.如果条件允许,监控报警主机尽量就近监测现场;报警主机须配备应急电源
6.报警信息尽量采取有线和无线两种方式相互备份,避免山体滑坡导致通信光缆中断而不能在第一时间把预警、报警信号发送到指定接警终端。
图片1.png

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· 2020-8-29 09:29:08
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