滑坡深部位移監(jiān)測方法和設備的比較

1、滑坡深部位移監(jiān)測方法和設備的比較熊清遠（2015年1月）確定滑坡深部滑帶、測量滑坡深部巖土體活動和變化趨向是研究滑坡穩(wěn)定性的重要內容。目前根據(jù)鉆孔來監(jiān)測滑坡體滑動的方法主要有以下三種：傾斜儀；CZ-2型固定式鉆孔傾斜儀；GPRS深部自動監(jiān)測報警系統(tǒng)。目前國內外監(jiān)測滑坡和巖土層深部水平位移的儀器趨向正由活動式向固定式發(fā)展，人工儀器向智能自動化、數(shù)據(jù)遠程傳輸、通過閥值設定自動報警方向發(fā)展。1、 傾斜儀通過測量鉆孔內導槽隨時間的傾斜變化及鉛垂線隨時間的變化，來測量巖土體的水平位移變化的儀器。見圖1。目前我國在滑坡和巖土層深部水平位移監(jiān)測上采用的鉆孔傾斜儀（或稱測斜儀）大多數(shù)是移動式鉆孔傾斜儀，一臺儀

2、器測量多個監(jiān)測鉆孔。1、 優(yōu)點測量方法簡單可行，采用人工定期監(jiān)測，定期總結監(jiān)測資料；一次性投資少。2、缺點不能實現(xiàn)遠程及惡劣天氣下采集數(shù)據(jù)，不能實時連續(xù)監(jiān)測；有人值守需要大量人力、物力和資金；不能實現(xiàn)災害中、后期的監(jiān)測預報，在測斜管受到變形或剪斷后，傾斜儀無法下到測點位置進行測量，使監(jiān)測鉆孔報廢（見圖2）。導槽安裝不好會造成測量數(shù)據(jù)不準確；無報警功能。二、CZ-2型固定式鉆孔傾斜儀全套儀器由探管、電纜接線、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)收器、微電腦時控開關、專用電源等組成（見圖3）。探管中安裝有傳感器和電子電路，傳感器采用高精度集成加速度傳感器，能夠水平二向測量巖土層深部水平位移，單片機控制直接采集位移數(shù)據(jù)，

3、232接口自動向地表發(fā)出采集數(shù)據(jù)。探管有單探管和多探管2種，根據(jù)測量需要由多節(jié)單探管組成多探管，中間由空心連桿聯(lián)接，連桿內空間是導線通道，各單探管有各自的通道與地面儀器相連。帶導輪的單探管用于尋找位移變化最大的測點位置，當遇阻下不去時采用不帶導輪的單探管，固定測點位置進行測量。1、 優(yōu)點能實時自動測量，無人值守；無導槽安裝，安裝方便；測量數(shù)據(jù)能通過GPRS網(wǎng)絡無線上傳，供部門領導和專家隨時觀看地質滑坡災害現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)測結果。2、 缺點一次性投資大，當位移較大時，電纜容易損壞，測量被迫中斷，探管成了易損件，成本較高；安裝前需要確定滑動面位置及滑動帶厚度，探頭數(shù)量較少時無法達到全孔探測；無報警功能

4、。3、 GPRS滑坡深部自動監(jiān)測報警系統(tǒng)“GPRS深部位移遠程自動監(jiān)測報警系統(tǒng)”是四川遠德安防檢測設備有限公司的專利產(chǎn)品，由監(jiān)測終端和遠程控制終端組成。采用超低功耗高性能的嵌入式處理器，內嵌看門狗，不死機，掉線自動恢復；采集、傳輸、控制、報警（聲光警笛、短信、電話）一體化設計，系統(tǒng)安全可靠性；與監(jiān)控終端自動聯(lián)網(wǎng)（GPRS）上傳數(shù)據(jù)，現(xiàn)場警笛、短信、電話報警縮短了報警響應時間。在鉆孔內安裝一根PVC管，管內不同深度埋設多條芳倫繩，另一頭全部引出地面與設備連接。芳綸纖維具有極高的強度，重量比拉伸強度是鋼絲的6倍,玻纖的3倍,高強尼龍工業(yè)絲的2倍;其拉伸模量是鋼絲的3倍,玻纖的2倍,高強尼龍工業(yè)絲的

5、10倍; 芳綸的連續(xù)使用溫度范圍極寬，在196。C至204范圍內可長期正常運行。在150下的收縮率為0，在560的高溫下不分解不熔化。因此，埋于鉆孔內的芳倫繩不容易損壞，能隨滑坡體一起變形，并記錄下滑坡體的位移變化。見下圖。當測量工程完成后，可以拿走全部設備，只留下PVC管和芳倫繩。對蠕滑階段的滑坡，需要按圖6所示的布線方法，最下面的錨固點埋設在滑面以下，作為不動點。不動點所對應的位移是最大的，但真正的水平位移為零。假設h1=500mm，與A對應的傳感器位移是190mm，與B對應的傳感器位移是180mm，則dh1=190-180=10mm，k1=h1+dh1=510mm，w1=(k12-h12

6、)1/2=100.5mm。對于wi(i2)時，可采用梯形進行計算。W2=W1+(k22-h22)1/2如果監(jiān)測終端因滑坡滑動（假設各傳感器測量之和是65mm）還發(fā)生了傾斜變化，假設：傾斜傳感器的安裝高度為1800mm，其中立柱在地面以下的長度為1000mm。傾角變化了1°30，按園的弦長計算公式L=2Rsin a，則因傾斜產(chǎn)生的地表位移=2*1000*sin 1.5=52.4mm。傾斜產(chǎn)生的位移加上各位移傳感器測量之和就是該滑坡監(jiān)測點的實際位移（65+52.4=117.4mm）。1、優(yōu)點：測量精度高、測程大；一機多用，同時可做收斂、位移、傾斜監(jiān)測；斷網(wǎng)也能現(xiàn)場監(jiān)測報警，為防災減災提供安全保障；累計位移、位移變化速率、累計傾斜、傾斜變化速率4個報警閥值設定減少誤報、漏報，使滑坡災害預報更準確；自動化監(jiān)測，GPRS遠程控制、數(shù)據(jù)傳輸（見圖7）；手機