地质灾害监测系统建设

崩塌滑坡专业监测系统建设技术要求1崩塌滑坡选点原则及分级标准1.1选点原则（一）对规划为搬迁的崩塌滑坡，其中涉水且体积大于100万立方米，失稳后对长江航运构成较大威胁的或对主要一级支流航运航道构成较大威胁或可能构成断流壅水威胁的崩塌滑坡体，实施专业监测预警；（二）凡稳定性评价为潜在不稳定，认为属于隐患，今后有可能对保护对象构成威胁，经分析论证后，三期规划定为可以暂不进行工程治理或搬迁，通过监测预警进行防范的崩塌滑坡，其中符合下列原则的：（1）大型（体积100万～1000万立方米）或特大型（体积大于1000万立方米）的，对长江航运或蓄水后长江一级、二级支流航运构成重大或较大隐患的，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡；（2）大型或特大型的，具有一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅堵成堤构成隐患的，滑坡体上有居民居住的，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡；（3）规模较大的（大于50万立方米），位于县城或城市的，潜在威胁人数大于200人，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡。1.2崩塌滑坡专业监测分级及分级标准（一）专业监测分级崩塌滑坡专业监测分为实时监测（一级监测）、综合立体监测（二级监测）和地表变形监测（三级监测）三级。实时监测为自动化高频率监测。（二）分级标准（1）实时监测（一级专业监测）1）位于坝前25km的范围内，规模大（大型以上），若下滑入江形成的涌浪对大坝基坑施工安全构成威胁的对坝前水域港口码头及大量船舶构成威胁的崩塌滑坡。2）规划为搬迁避让的，体积大于500万立方米，预测滑速较快，下滑入江涌浪波及范围较大，造成危害严重，同时具备上述条件且近期有明显变形迹像的崩塌滑坡。（2）综合立体监测（二级专业监测）1）规模大（大型特大型）且不稳定的，规划为搬迁避让的，失稳对其下方无法搬迁的航道或重要复建公路构成重大威胁和危害的，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡；2）规划为监测预警的（潜在不稳定的）规模大的（大型或特大型的），对长江航运或蓄水后通航一级二级支流航运构成重大隐患的，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡；3）规划为监测预警的（潜在不稳定的）规模大的（大型或特大型），具有一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅堵成堤造成壅水隐患的，滑坡体上有居民居住的，同时满足上述条件近期有变形迹象的崩塌滑坡。4）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模较大（大于50万立方米），对县城或城市居民构成潜在威胁，人数大于200人，同时满足上述条件且近期有变形迹象的崩塌滑坡。（3）地表变形监测（三级专业监测）1）规划为搬迁避让的（蓄水后不稳定的），规模大的（大型或特大型），失稳对其下方无法搬迁的长江航运或蓄水通航的一级二级支流航运构成较大威胁或危害的（因江面开阔、崩滑体入江体积或滑速相对小一些而可能形成的砸船及涌浪危害相对小于二级监测的，船舶绕行可不封航的），同时满足上述条件的崩塌滑坡；2）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模大的（大型或特大型），对长江航运或蓄水后通航的一级支流航运构成较大隐患的（船舶绕行可不封航的），同时具备上述条件的崩塌滑坡；3）规划为监测预警的（潜在不稳定的），规模大的（大型或特大型的）具有一旦失稳可能对其下方长江一级或二级支流壅堵成堤造成壅水隐患的，滑坡体上有居民居住的，同时满足上述条件的崩塌滑坡。2主要监测方法和监测内容2.1常用的主要监测方法（1）大地形变监测是崩滑灾害监测中常用的方法之一。采用经纬仪、全站仪、GPS等测量仪器监测崩电滑坡体水平位移、垂直位移以及变化速率。点位误差要求不超过±2～4mm，水准测量每公里中误差小于±1.0～1.5mm。（2）地表裂缝位移监测了解地裂缝伸缩变化和位移情况。采用伸缩计、位移计或千分卡直接量测。测量精度0.1～1.0mm。（3）滑体深部位移监测是监测整体变形的重要方法，用于了解滑体深部，特别是滑带的变形特征。系统总误差不超过±5mm/15m。（4）地下水位和孔隙水压力观测采用监测盅、水位自动记录仪、孔隙水压计、钻孔渗压计、测流仪、水温计、测流堰及取样等，监测泉、井、坑、钻孔、平斜硐、竖井等地下水露头。（5）滑坡推力监测在滑坡推力监测孔中采用光纤式崩塌滑坡监测仪进行监测；（6）诱发因素监测如大气降雨、地表水和库水位等；（7）相关人类活动监测由于人类活动如洞掘、切坡、爆破、加载及水利设施的运营等，往往产生人工型地质灾害或诱发产生地质灾害。对人类活动监测，应监测对崩滑体稳定性有影响的项目，监测其范围、强度、速度等。（8）宏观地质巡查监测采用常规地质调查法，定期对崩滑体出现的宏观变形形迹（如裂缝发生及发展、地面沉降、下陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等）和与变形有关的异常现象（如地声、地下水异常、动物异常等）进行调查记录。2.2实时监测主要监测内容实时监测点主要监测项目（钻孔测斜仪监测、地下水监测、滑坡推力监测）采用全自动化仪器监测，监测数据自动采集，采用无线或有线传输；其它监测项目采用一般仪器监测，同时与宏观地质巡查监测相结合。主要监测内容为：绝对位移监测（GPS监测），深部位移监测（钻孔测斜仪监测），地下水监测（地下水位、孔隙水压力监测），滑坡推力监测，地表裂缝变形监测，大气降雨、自动雨量计监测、泉水、库水位监测，相关人类活动监测，宏观地质巡查监测。2.3综合立体监测主要监测内容综合立体监测点采用仪器监测与宏观地质巡查监测相结合，主要监测内容为：绝对位移监测（GPS监测），深部位移监测（钻孔测斜仪），地下水监测（地下水位、孔隙水压力监测），滑坡推力监测，地表裂缝变形监测，大气降雨、自动雨量计监测、泉水、库水位监测，相关人类活动监测，宏观地质巡查与监测。2.4地表变形监测主要监测内容以地面变形专业监测为主，与宏观地质巡查监测相结合。主要监测内容为：绝对位移监测（GPS监测），库水位监测、大气降雨监测及宏观地质巡查监测。3监测网点的布设原则及要求3.1监测网点的布设原则灾害点地形地质图是对灾害点进行监测预警的基础图件，通过1/1000灾害点地形地质图测绘，进一步掌握灾害发育特征、控制因素及诱发因素，为建立监测预警模型、布置监测点、布设监测仪器提供依据。并对监测结果的空间分析、防灾预案、预警指挥提供支持。测图范围为三期实施专业监测的灾害点。根据崩滑体的形体特征、变形特征和赋存条件，因地制宜的进行布设。监测网由监测线（剖面）和监测点组成，要求能形成点、线、面、体的三维立体监测网，能监测崩滑体的主要变形方位、变形量、变形速度、变形发展趋势；监测崩滑体宏观变形形迹、监测变形破坏的主要诱发因素，能及时提供预警预报所需的主要监测数据。监测网点布设要少而精，力争以尽量少的监测点来达到监测预报的需求。3.2监测剖面的布设及功能分析（一）主监测剖面（1）主监测剖面为监测工作的重点，在地面测绘工作的基础上布设；（2）主监测剖面布设在滑坡主滑方向厚度最大的部位，纵贯整个滑体，与初步认定的中轴线重合或平行。（3）对于主要变形块体在两个以上、面积较大的滑坡或后缘出现两个弧顶的滑坡，主监测剖面应布置两条以上。（4）主监测剖面上宜布置成拥有绝对位移、推力监测、钻孔倾斜监测、地下水动态监测等多手段、多参数、多层次的综合立体监测剖面，达到互相验证、补充和进行综合评判的目的。（二）副监测剖面（1）副监测剖面一般平行主监测剖面，分布在其两侧，线间距视崩滑体具体情况而定。在有次级滑坡时，副监测剖面沿次级滑坡的中轴线布设。（2）副剖面上的监测点一般应与主剖面线上的监测点位置相对应（或隔点相对应），使横向上构成垂直于纵监测剖面的数条横贯滑体的横向监测剖面，监测滑体的横向变形特征，形成控制整个滑体的监测网。（三）监测剖面的功能分析监测剖面布设后，应结合地质结构、成因机制、变形特征，分析该剖面上全部监测点的功能并予以综合，建立该剖面在平面上和剖面上代表崩滑体的变形块体范围及其组合。3.3监测点的布设与功能分析（1）监测点应布设在该监测剖面上崩滑体变形破坏的重点部位，力求以该点代表某段主要块体的变形特征，应根据滑坡的地貌要素进行布设，诸如后缘陷落带、横向滑坡梁、纵向滑坡梁、滑坡平台、滑坡隆起带、次一级滑坡等。（2）在地质分析的基础上，尽量确定滑坡关键块体或锁固段并在其上布置监测点，以其代表整个滑坡的变形破坏特征，并用于监测预警预报分析。（3）监测点可尽量构成地表地下连体同步监测的立体监测点，滑坡地下深部变形用钻孔倾斜仪监测，地表变形用GPS监测，要进行深部变形与地表变形相关分析，为预警预报判断提供全面的监测数据。（4）监测点要尽量靠近监测剖面，一般应可能控制在5m范围之内。若受条件限制或其他原因，亦可单独布点。（5）每个监测点应有自己独立的监测功能和预报功能，应充分发挥每个监测点的功效。这就要求选点时应慎重，有的放矢，布设时应事先进行该点的功能分析及多点组合分析，力求达到最好的监测效果。（6）监测点不要求平均分布，对崩滑带，尤其是崩滑带深部变形监测，应尽可能多设。对地表变形剧烈地段和对整个崩滑体稳定性起关键作用的块体，应重点控制，适当增加监测点和监测手段。但对于崩滑体内变形较弱的块段也宜有监测点予以控制。（7）位于不动体的GPS基准点选点时要慎重，要尽量避免因地质判断失误选在崩滑体或其他斜坡变形体上，同时应避开临空小陡崖和被深大裂隙切割的岩块，以消除卸荷变形和局部变形的影响。（8）气象观测站点在系统分析三峡库区气候背景基础上，根据库区主要天气影响系统的移动路径、活动范围，寻找影响三峡库区的关键天气区域，结合当地已有气象观测点，选择适宜的地点安装5要素自动气象观测站，自动雨量观测站点要考虑地形（如迎风坡）等因素对降水的影响，安装在专业监测的崩塌滑坡附近恰适位置。4专业监测预警工程监测仪器主要技术指标及施工技术要求4.1专业监测仪器主要技术指标依据三峡库区滑坡现阶段的变形特征，宜采用大地变形监测（GPS）、钻孔深部位移监测、地下水位及孔隙水压力监测（地下水动态、孔隙水压力、含水率或静水压力、水位及温度）、裂缝相对位移监测（地表裂缝张合、错动及相对下沉量）等方法。上述方法所采用仪器的主要技术指标见表4.1-4。表4.1-4监测仪器主要技术指标监测方法监测仪器观测方式精度量程抗干扰性稳定性环境适宜性大地变形监测GPS双频接收机连续观测或定期观测水平：2～4mm垂直：4～8mm数据质量稳定三峡滑坡监测证明双频接收机优于单频接收机深部位移监测固定式钻孔倾斜仪固定安装，连续观测0.1mm/m10°能进行温度校正长期稳定防水、防潮移动式钻孔倾斜仪定期观测±4mm/20m53°地表相对位移固定安0.1mm≥200mm能进行长期稳定防水、防监测裂缝计装，连续观测温度校正潮，高温下能够正常工作滑坡推力监测滑坡推力监测系统定期观测≤±5％5MPa地下水动态监测孔隙水压力监测仪水位监测仪固定安装，连续观测含水率：1%孔隙水压力：0.5％F·S温度：1％F·S含水率：0-100%孔隙水压力：－80～200kPa温度：0-70℃4.2大地变形监测（GPS）施工技术要求大地变形监测方法包括GPS监测方法和全站仪监测方法。由于库区地形复杂，水平向通视条件差，不利于全站仪监测。在二期地质灾害监测预警工程中，实践证明GPS监测方法更适用于三峡库区地质灾害监测。（一）仪器设备技术要求用于崩滑体变形监测的GPS接收机的选择，可按下表规定执行（见表4.1-5）。表4.1-5接收机的选择级别首级控制网基准网单体网接收机类型双频双频双频／单频标称精度a≤5，b≤0.5a≤5，b≤1a≤10，b≤5观测量载波相位载波相位载波相位同步观测接收机数≥4≥3≥2注：标称精度按（a+b×10-6×d）mm计算（二）GPS监测点选点施工技术要求：（1）首级控制点（A级）首级控制点应位于地质条件良好、稳定，易长期保存且适合进行GPS测量的地方，在二期监测预警工程中，库区首级控制点已经建立，并在现有监测预警工程的B级GPS网中发挥作用。（2）基准点（B级）1）高度角15度内无成片障碍物；2）离高压输电线、变压器等信号干扰物200m以外；3