滑坡深部位移监测方法和设备的比较

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1、滑坡深部位移监测方法和设备的比较熊清远（2015年1月）确定滑坡深部滑带、测量滑坡深部岩土体活动和变化趋向是研究滑坡稳定性的重要内容。目前根据钻孔来监测滑坡体滑动的方法主要有以下三种：倾斜仪；CZ-2型固定式钻孔倾斜仪；GPRS深部自动监测报警系统。目前国内外监测滑坡和岩土层深部水平位移的仪器趋向正由活动式向固定式发展，人工仪器向智能自动化、数据远程传输、通过阀值设定自动报警方向发展。一、倾斜仪通过测量钻孔内导槽随时间的倾斜变化及铅垂线随时间的变化，来测量岩土体的水平位移变化的仪器。见图1。目前

2、我国在滑坡和岩土层深部水平位移监测上采用的钻孔倾斜仪（或称测斜仪）大多数是移动式钻孔倾斜仪，一台仪器测量多个监测钻孔。1、优点⑴测量方法简单可行，采用人工定期监测，定期总结监测资料；⑵一次性投资少。2、缺点⑴不能实现远程及恶劣天气下采集数据，不能实时连续监测；有人值守需要大量人力、物力和资金；⑵不能实现灾害中、后期的监测预报，在测斜管受到变形或剪断后，倾斜仪无法下到测点位置进行测量，使监测钻孔报废（见图2）。6⑶导槽安装不好会造成测量数据不准确；⑷无报警功能。二、CZ-2型固定式钻孔倾斜仪全套仪

3、器由探管、电缆接线、GPRS数据发收器、微电脑时控开关、专用电源等组成（见图3）。6探管中安装有传感器和电子电路，传感器采用高精度集成加速度传感器，能够水平二向测量岩土层深部水平位移，单片机控制直接采集位移数据，232接口自动向地表发出采集数据。探管有单探管和多探管2种，根据测量需要由多节单探管组成多探管，中间由空心连杆联接，连杆内空间是导线通道，各单探管有各自的通道与地面仪器相连。带导轮的单探管用于寻找位移变化最大的测点位置，当遇阻下不去时采用不带导轮的单探管，固定测点位置进行测量。1、优点⑴

4、能实时自动测量，无人值守；⑵无导槽安装，安装方便；⑶测量数据能通过GPRS网络无线上传，供部门领导和专家随时观看地质滑坡灾害现场的动态监测结果。2、缺点⑴一次性投资大，当位移较大时，电缆容易损坏，测量被迫中断，探管成了易损件，成本较高；⑵安装前需要确定滑动面位置及滑动带厚度，探头数量较少时无法达到全孔探测；⑶无报警功能。三、GPRS滑坡深部自动监测报警系统6“GPRS深部位移远程自动监测报警系统”是四川远德安防检测设备有限公司的专利产品，由监测终端和远程控制终端组成。采用超低功耗高性能的嵌入式处

5、理器，内嵌看门狗，不死机，掉线自动恢复；采集、传输、控制、报警（声光警笛、短信、电话）一体化设计，系统安全可靠性；与监控终端自动联网（GPRS）上传数据，现场警笛、短信、电话报警缩短了报警响应时间。在钻孔内安装一根PVC管，管内不同深度埋设多条芳伦绳，另一头全部引出地面与设备连接。芳纶纤维具有极高的强度，重量比拉伸强度是钢丝的6倍,玻纤的3倍,高强尼龙工业丝的2倍;其拉伸模量是钢丝的3倍,玻纤的2倍,高强尼龙工业丝的10倍;芳纶的连续使用温度范围极宽，在﹣196。C至204℃范围内可长期正常运行

6、。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化。因此，埋于钻孔内的芳伦绳不容易损坏，能随滑坡体一起变形，并记录下滑坡体的位移变化。见下图。当测量工程完成后，可以拿走全部设备，只留下PVC管和芳伦绳。对蠕滑阶段的滑坡，需要按图66所示的布线方法，最下面的锚固点埋设在滑面以下，作为不动点。不动点所对应的位移是最大的，但真正的水平位移为零。假设h1=500mm，与A对应的传感器位移是190mm，与B对应的传感器位移是180mm，则dh1=190-180=10mm，k1=h1+dh1=510

7、mm，w1=(k12-h12)1/2=100.5mm。对于wi(i≥2)时，可采用梯形进行计算。W2=W1+(k22-h22)1/2如果监测终端因滑坡滑动（假设各传感器测量之和是65mm）还发生了倾斜变化，假设：倾斜传感器的安装高度为1800mm，其中立柱在地面以下的长度为1000mm。倾角变化了1°30’，按园的弦长计算公式L=2Rsina，则因倾斜产生的地表位移=2*1000*sin1.5=52.4mm。倾斜产生的位移加上各位移传感器测量之和就是该滑坡监测点的实际位移（65+52.4=117

8、.4mm）。61、优点：⑴测量精度高、测程大；⑵一机多用，同时可做收敛、位移、倾斜监测；⑶断网也能现场监测报警，为防灾减灾提供安全保障；⑷累计位移、位移变化速率、累计倾斜、倾斜变化速率4个报警阀值设定减少误报、漏报，使滑坡灾害预报更准确；⑸自动化监测，GPRS远程控制、数据传输（见图7）；⑹手机同时对监测终端进行监测，方便相关责任人实时监测滑坡灾害；⑺太阳能供电方式减少维护工作量。2、缺点⑴一次性投资较大，每个钻孔需要安装一套设备；⑵刚安装好时各测绳不一定都紧靠测壁，所以刚开始会有个测量误差。6