专业监测
1、崩塌形成机理分类
类型 |
倾倒式 |
滑移式 |
鼓胀式 |
拉裂式 |
错断式 |
岩性 |
黄土、直立或陡倾坡内的岩层 |
多为软硬相间的岩层 |
黄土、黏土、坚硬岩层下伏软弱岩层 |
多见于软硬相间的岩层 |
坚硬岩层、黄土 |
结构面 |
多为垂直节理、陡倾坡内~直立层面 |
有倾向临空面的结构面 |
上部垂直节理,下部为近水平结构面 |
多为风化裂隙和垂直拉张裂隙 |
垂直裂隙发育,通常无倾向临空的结构面 |
地貌 |
峡谷、直立岸坡、悬崖 |
陡坡通常大于55° |
陡坡 |
上部突出的悬崖 |
大于 45°的陡坡 |
受力状态 |
主要受倾覆力矩作用 |
滑移面主要受剪切 |
下部软岩受垂直挤压 |
拉张 |
自重引起的剪切力 |
起始运动 形式 |
倾倒 |
滑移、坠落 |
鼓胀伴有下沉、滑移、倾倒 |
拉裂、坠落 |
下错、坠落 |
示意图 |
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2、崩塌监测等级
按照险情等级和规模等级综合确定,分为一、二、三、四级。
监测等级 |
险情等级 |
||||
特大型 |
大型 |
中型 |
小型 |
||
规模等级 |
特大型 |
一级 |
一级 |
一级 |
二级 |
大型 |
一级 |
一级 |
二级 |
三级 |
|
中型 |
一级 |
二级 |
三级 |
四级 |
|
小型 |
二级 |
三级 |
四级 |
四级 |
注:地质环境条件特别复杂时,或工程施工期间、应急处置期间,可将监测等级提高一级。
3、崩塌监测阶段与监测内容
1)监测阶段划分:
(1) 根据致灾体变形发展趋势,分为初始变形监测阶段、匀速变形监测阶段、加速变形监测阶段和破坏变形监测阶段。
(2)根据工程防治进度,分为调勘查监测阶段、工程施工监测阶段和工程运营监测阶段。
(3) 监测工作宜贯穿于各监测阶段,保持监测数据的连续性。
2)监测内容选取原则:
(1)崩塌监测内容应根据崩塌类型、监测等级,分监测阶段选择。
(2)崩塌监测内容应以裂缝相对位移、地表绝对位移等变形监测为主。
(3)分类型、分阶段针对性细化并选定监测内容。
3)监测内容选定(考虑机理):
倾倒式 |
监测内容 |
监测等级 | ||||
一级 | 二级 | 三级 | 四级 | |||
变形监测 |
地表绝对位移 |
● | ● | ○ | ||
裂缝相对位移 |
● | ● | ● | ● | ||
地面倾斜 |
● | ○ | ○ | |||
建(构)筑物变形 |
○ | ○ | ○ | ○ | ||
应力监测 |
岩土体应力 |
● | ○ | |||
防治工程受力 | ○(若有) | ○(若有) | ||||
影响因素监测 |
降雨量 |
○ | ○ | |||
地下水位 |
○ | ○ | ||||
注:●表示宜选; ○表示可选 |
滑移、鼓胀式 |
监测内容 |
监测等级 | ||||
一级 | 二级 | 三级 | 四级 | |||
变形监测 |
地表绝对位移 |
● | ● | ○ | ||
深部位移 |
● | ○ | ○ | |||
裂缝相对位移 | ● | ● | ● | ● | ||
建(构)筑物变形 |
○ | ○ | ○ | ○ | ||
应力监测 |
岩土体应力 |
○ | ||||
防治工程受力 | ○(若有) | ○(若有) | ||||
影响因素监测 |
降雨量 |
● | ○ | |||
地下水位 |
● | ○ | ||||
注:●表示宜选; ○表示可选 |
拉裂、错断式 |
监测内容 |
监测等级 | ||||
一级 | 二级 | 三级 | 四级 | |||
变形监测 |
地表绝对位移 |
● | ● | ○ | ||
裂缝相对位移 |
● | ● | ● | ● | ||
地面倾斜 |
○ | ○ | ||||
建(构)筑物变形 |
○ | ○ | ○ | ○ | ||
应力监测 |
岩土体应力 |
○ | ||||
防治工程受力 | ○(若有) | ○(若有) | ||||
影响因素监测 |
降雨量 |
○ | ○ | |||
地下水位 |
○ | |||||
注:●表示宜选; ○表示可选 |
4)监测内容选定(考虑监测阶段):
4、崩塌监测方法和精度
一级监测应采用仪器设备监测;二级监测宜采用仪器设备监测;三级、四级监测可采用简易监测。
监测内容 |
宜采用的监测方法 |
各监测等级精度要求 |
||||
一级 |
二级 |
三级 |
四级 |
|||
变形监测 |
地表绝对位移 |
全站仪法 |
3mm |
5mm |
10mm |
- |
卫星定位法 |
水平方向3mm 垂直方向6mm |
水平方向5mm 垂直方向10mm |
水平方向10mm 垂直方向20mm |
- |
||
深部位移 |
钻孔测斜法 |
0.2mm/m |
0.3mm/m |
0.5mm/m |
- |
|
裂缝相对位移 |
位移计法 |
0.1mm |
0.5mm |
1mm |
1mm |
|
简易观测法 |
1mm |
1mm |
2mm |
2mm |
||
地面倾斜 |
地面测斜法 |
0.1° |
0.5° |
1.0° |
- |
|
应力监测 |
岩土体应力 |
应力计法 |
5kPa |
10kPa |
- |
- |
防治工程受力 |
压力计法、锚索(杆)测力法 |
5kPa |
10kPa |
- |
- |
|
影响因素监测 |
降雨量 |
雨量计法 |
0.2mm |
0.5mm |
- |
- |
地下水位 |
水位计法 |
10mm |
20mm |
- |
- |
|
开挖、爆破等工程活动 |
巡视检查并记录 |
5、崩塌监测网点布设
1)监测剖面
倾倒式崩塌监测剖面一般沿崩塌倾倒方向布置;滑移式、鼓胀式崩塌监测剖面一般应沿崩塌滑移、倾斜方向布置;拉裂式、错断式崩塌监测剖面应垂直于拉裂缝布置。
一级监测宜在致灾体中轴及两侧布置监测剖面,二级监测宜在致灾体中轴布置监测剖面,三、四级监测点可不形成剖面。
崩塌监测剖面布设应尽可能与勘察剖面、稳定性计算剖面重合。
2)监测点
监测等级 |
一级 |
二级 |
监测剖面数量 |
不少于3条 |
不少于1条 |
控制性剖面上地表绝对位移监测点数量 |
不少于3点 |
不少于2点 |
控制性剖面上应力监测点数量 |
不少于1点 |
|
控制性剖面上深部位移监测点数量 |
不少于1点 |
|
控制性剖面上地下水位监测点数量 |
不少于1点 |
|
控制性剖面上裂缝相对位移监测点数量 |
不少于3点 |
不少于1点 |
1、滑坡概述
基于滑坡物质组成、成因类型、运动形式和发生年代的分类
滑坡类型 |
亚类 |
特征描述 |
物质组成 |
土质滑坡 |
滑坡物质主要由土体或松散堆积物组成的滑坡。 |
岩土滑坡 |
滑坡前滑体主要由各种完整岩体组成的滑坡,岩体中有节理裂隙切割。 |
|
成因类型 |
工程滑坡 |
由人类工程活动引发的滑坡。 |
自然滑坡 |
由自然作用而产生的滑坡。 |
|
受力形式 |
推移式滑坡 |
滑坡的滑动面前缓后陡,其滑动力主要来自于坡体的中后部,前部具有抗滑作用。来自坡体中后部的滑动力推动坡体下滑,在后缘出现拉裂、下错变形,逐渐挤压前部产生隆起、开裂变形。 |
牵引式滑坡 |
坡体前部因临空条件较好,或受其它外在因素(如人工开挖、库水位升降等)影响,先出现滑动变形,使中后部坡体失去支撑面变形滑动,由次产生逐级后退变形,也称为渐进后退式滑坡。 |
|
发生年代 |
新近滑坡 |
现今发生或正在发生滑移变形的滑坡。 |
老滑坡 |
全新世以来发生滑动,现今整体稳定的滑坡。 |
|
古滑坡 |
全新世以前发生滑动,现今整体稳定的滑坡。 |
滑坡规模类型
规模等级 |
巨型 |
特大型 |
大型 |
中型 |
小型 |
滑坡体积V(104m3) |
V≥10000 |
10000>V≥1000 |
1000>V≥100 |
100>V≥10 |
V<10 |
典型滑坡结构剖面图
2、滑坡监测等级划分
重要性等级 |
威胁对象 |
潜在威胁 |
|
人数(人) |
财产(万元) |
||
Ⅰ级 |
集镇、学校、医院、农家乐集中区等 |
>100 |
>1000 |
Ⅱ级 |
聚集点、工矿企业和重要交通设施等 |
50~100 |
500~1000 |
Ⅲ级 |
居民点、一般工矿企业等 |
30~50 |
100~500 |
Ⅳ级 |
居民点、一般工矿企业等 |
<30 |
<100 |
监测等级 |
重要性等级 |
||||
Ⅰ级 |
Ⅱ级 |
Ⅲ级 |
Ⅳ级 |
||
隐患点规模等级 |
特大 |
一级 |
一级 |
一级 |
二级 |
大 |
一级 |
一级 |
二级 |
三级 |
|
中 |
一级 |
二级 |
三级 |
四级 |
|
小 |
二级 |
三级 |
四级 |
四级 |
3、滑坡监测内容与方法
监测内容 |
监测项目 |
监测方法 |
常用监测仪器 |
变形监测 |
地表变形 |
卫星定位系统(GNSS),极坐标监测,摄影监测,InSAR、地声监测 |
双频接收机等,测量机器人,无人机摄影,星载InSAR、机载InSAR或者地基InSAR |
深部变形 |
深部位移监测法 |
钻孔倾斜仪 |
|
滑坡三维全域变形监测法 |
斜拉式深部变形监测系统 |
||
地表裂缝 |
相对位移监测法 |
裂缝计、三向裂缝计、激光测距仪等 |
|
建(构)筑物变形 |
变形位移监测法 |
沉降仪、静力水准仪、倾斜仪等 |
|
滑坡微震 |
地声监测法 |
加速度传感器、速度传感器 |
|
应力应变 |
推力监测 |
深部横向推力监测法 |
钢弦式传感器、分布式光纤压力传感器等 |
孕灾环境 |
地下水位 |
水文监测 |
水位计、孔隙水压力计、钻孔渗压计等 |
土体含水率 |
土壤湿度监测 |
土壤含水率监测仪等 |
|
降雨量 |
气象监测 |
雨量计等气象监测常规仪器 |
4、滑坡监测网点布设
(1)监测剖面
①滑坡测线应采用主—辅剖面法布设,纵、横测线布设数量不应少于一条。纵向测线的布设应结合滑坡分区进行,不同滑坡单元应有主监测线控制,在其两侧可布设辅助测线,主、辅监测线间距60~120m。横向测线宜布设在滑坡中部至前缘剪出口之间。
②主监测线监测点不宜少于3个,监测点间距40~120m,辅助测线测点间距50~150m。
③为分析不同监测内容或不同变形诱发因素间的相关性,尽可能将不同监测内容布设于主测线同一监测点位
④测线不要求平均布设,对变形较强烈的区域应适当加密。
(2)监测点
①监测点应布设于变形具有代表性的位置,应能控制滑坡前、中、后缘变形。
②尽可能将不同监测内容的监测点布置在监测线上同一特征点位。
③监测点应根据滑坡形成机制布置,推移式滑坡监测点应重点布设于滑坡中、后部,牵引式滑坡应重点布设于滑坡中、前部;对于涉水滑坡应于滑坡主监测剖面中、前缘布设不少于2个地下水位监测点,同时应对库水位进行监测。
④深部变形监测点应在滑坡的深部裂缝、滑带、软弱带布设变形监测点,形成多层次的立体监测体系。
⑤监测点不要求平均布设。对变形速率较大的地段或块体、对滑体稳定性起关键作用的地段或块体以及控制变形位移的裂缝、软弱带等适当增加监测点布设密度。
1、泥石流概述
基于积水区地貌特征的泥石流分类
类型 |
特征描述 |
坡面型 泥石流 |
a.无恒定地域与明显沟槽,只有活动周界。轮廓呈保龄球形。 b.一般发育于 30°以上的斜坡,下伏基岩或不透水层顶部埋深浅,物源以坡残积层为主,活动规模小,物源启动方式主要为浅表层坍滑。西北地区的洪积台地、冰水台地边缘,也常常发生坡面泥石流。 c.发生时空不易识别,单体成灾规模及损失范围小。若多处同时发生汇入沟谷也可转化为大规模泥石流。 d.坡面土体失稳,主要是地下水渗流和后续强降雨诱发。暴雨过程中的狂风可能造成林、灌木拔起和倾倒,使坡面局部破坏。 e.在同一斜坡面上可以多处发生,呈梳齿状排列。 |
沟谷型 泥石流 |
a.以流域为周界,受一定的沟谷制约。泥石流的形成、堆积和流通区较明显。轮廓呈哑铃形。 b.以沟槽为中心,物源区松散堆积体分布在沟槽两岸及河床上,崩塌滑坡、沟蚀作用强烈,活动规模大。 c.发生时空有一定规律性,可识别,成灾规模及损失范围大。 d.主要是暴雨对松散物源的冲蚀作用和汇流水体的冲蚀作用。 e.地质构造对泥石流分布控制作用明显,同一地区多呈带状或片状分布。 |
2、泥石流建议监测方法
泥石流监测内容应包括降雨量、泥(水)位等关键特征和主要崩滑物源变形活动、主河或沟道堵塞、岸坡坍塌等情况。在实际监测中,可依据需要对泥石流源区土体孔隙水压力、含水率,沟道振动波、次声波等特征参数进行监测。
泥石流类型 |
建议监测方法 |
坡面型泥石流 沟谷型泥石流 (流域面积≤1Km2) |
降雨量、流量、土体孔隙水压力、土体含水量、视频 |
沟道型泥石流 |
降雨量、流量、泥(水)位、土体孔隙水压力、土体含水量、次声、振动、视频 |
3、监测网点布设
(1)雨量监测站
①宜布设在泥石流沟后缘及其暴雨带内,特别是形成区内滑坡、崩塌和松散物质储量最大的区域。当不具备条件时,可考虑设在沟域内流通区。
②在中高山区的泥石流流域内,应考虑在泥石流的形成区和流通区段布设为主。
泥石流雨量站布设密度
流域面积(Km2) |
站点个数 |
<1 |
1 |
1-10 |
2 |
10-20 |
2-3 |
>20 |
一般情况下在沟域上中下游适当部位各1处,原则上不超过5处 |
(2)泥(水)位监测站
①监测网点的间距以流域面积大小、流域水系的分布形态、泥石流流速及下游预警的时间而定,一般布设 1~3个为宜,最好布设在危险区上游1.5千米以上的(保证下游危险区 5分钟以上撤离时间)流通区段。
②宜选择流域水道顺直、通透性较好、沟床稳定的沟段,便于河流断面的测量和泥位的监测。
(3)土体孔隙水压力和含水率监测站
可布设在泥石流形成区内强降雨下较易启动的物源区坡体上20cm以深土体内。应选择粗大颗粒较少、细颗粒较多的物源区斜坡体。
(4)振动监测站
宜布设在流域中下游泥石流危险区较为安全、便于安装维护和预警的区域。
(5)次声监测站
宜布设在流域中下游泥石流危险区较为安全、便于安装维护和预警的区域。为避免或减少次声信号反射或折射的影响,布设点位与流通形成区间应无遮挡
(6)视频监测站
视频监视区主要为沟域内主要崩滑体及可能堵溃沟段以及泥石流流通沟段,监测站应位于安全(历史最高泥石流、洪水位或 20年一遇洪水位以上)的巨砾、基岩、堤坝、拦砂坝、桥梁等为宜。
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