其实边坡监测系统的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解边坡变形监测方法的分析,因此呢,今天小编就来为大家分享边坡监测系统的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!
边坡变形监测方法的分析
边坡按其成因可分为自然边坡和人工边坡,按介质成份可分为土质边坡和岩质边坡。对于不同的边坡工程,其成因、组成成份各不相同,地质构造和地应力的分布更是千差万别,这样就决定了边坡监测是一个复杂的系统工程,它不仅跟监测手段的高低与仪器设备的优劣息息相关,也与监测技术人员对岩土体介质的了解程度和工程情况的掌握程度密不可分[1]。因而对边坡进行监测时,应在充分了解工程地质背景的基础上,选择相应的方法和手段。
1边坡变形规律
从边坡变形的角度来划分,边坡的状态可分为初始蠕变、稳定蠕变和加速蠕变三个阶段。初始变形阶段,变形速率小,变形趋势不明显,一般在该阶段不一定发生破坏的征兆,监测系统的设计要求精度较高,侧重于长期监测。稳定蠕变阶段,边坡变形发展加快,有时变形宏观可见,坡面或坡顶可能出现张裂缝,坡脚也有可能出现剪切裂缝。此阶段位移量开始增大,监测系统设计要求测试敏感部位,量程和精度均要考虑[2]。加速蠕变阶段,边坡变形速率大,变形趋势明显,监测系统设计对监测仪器的要求可适当降低,侧重于短期监测。
2边坡地表变形监测方法
2.1简易观测法
简易观测法是通过人工观测边坡中坍塌、沉降、地面鼓胀、地表裂缝等现象,适用于监测发生病害的边坡,定期对崩坍、滑坡等宏观变形迹象进行观测,能够从宏观上掌握变形动态及其发展趋势。简易观测法结合其它方法的监测结果,可以大致判定边坡所处的变形阶段并预测短时期内坡体的滑动趋势。简易观测法虽然操作简单,但对于变形速率较大的边坡仍然是十分有效的监测方法。
2.2设站观测法
设站观测法是在边坡上设立变形观测点,在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站,使用测量仪器定期测量变形区内网点的三维位移变化的一种监测方法。设站观测法包括近景摄影测量、大地测量及GPS测量等。
2.3仪表观测法
仪表观测法是利用精密仪表对边坡地表位移进行监测,可分为电子仪表观测法和机械式仪表观测法两类。仪表观测法能够避免恶劣环境损害测试仪表,具有仪器易于携带、测量精度高等特点,观测成果资料可靠度高,可用于边坡变形的中、长期监测。
仪器设备的可靠性和长期稳定性是远程自动化系统成败的关键。目前,远程自动化监测设计主要针对人工边坡实施,自然边坡由于仪器设备必须长期在恶劣的野外环境工作,以及人为毁坏等影响因素,其可靠度和稳定性尚难以满足监测要求。
3边坡地下变形监测方法
边坡地面变形监测是监测边坡整体变形的重要方法,地面位移监测具有范围大、精度高等特点,但边坡坡面变形无法确定边坡滑动深度,不能了解边坡岩土体内部变形,需要利用地下变形监测技术和手段才能确定。地下变形监测方法有:测斜法、应变测量法、重锤法和时间域反射技术等[5]。各种监测方法所需用到的仪器及其特点如表1所示。
表1边坡地下变形监测方法
4微震监测技术在边坡监测中的应用
土质或软岩边坡破坏之前变形往往较为明显,可用上述方法进行有效监测。对于岩性较完整、强度较高的岩质边坡,在宏观破坏之前的变形很小,表面位移不明显,上述监测方法难以捕捉边坡岩体内可能存在的微破裂过程。在岩质边坡表面位移能有效监测之前,边坡内部实际上己经发生了微破裂甚至大面积滑移。
微震监测系统开发于上世纪七十年代初期,伴随着信息技术、计算技术的发展和计算机水平的提高而日趋成熟,主要是利用声学、地震学和地球物理学原理和计算机强大的计算功能来实现微震事件的精确定位和级别大小的确定[4]。微震监测系统网络由传感器、信号采集处理系统、时间同步系统、光纤数据通讯系统和地面数据综合处理分析系统组成,其原理与常规地震监测系统相差不大,只是微震监测系统的敏感性和精确性更高。
微震监测系统工作原理为:大多数弹脆性材料在外界应力作用下,其内部将产生局部弹性能集中,当能量积聚到某一临界值后,会引起微裂隙的产生与扩展,并伴随有弹性波或应力波在周围岩体中的快速释放和传播[3]。传感器接收到原始的微震信号以后将其转变为模拟电信号,发送到微震监测系统的信号采集单元,软件再将此电信号转变为数字信号并传给数据采集计算机,经过运行在数采计算机上的软件对原始数字信号的加工处理后再传入分析计算机。
5结语
边坡失稳不仅破坏自然环境,而且会对人民生命财产造成巨大损失。监测控制是预防边坡灾害的有效途径。每一种监测方法都有其特点和适用范围,监测人员应该在充分了解工程地质的基础上,结合边坡等级、边坡变形所处的阶段、边坡加固结构特点选择合适的监测方法。
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边坡安全监测预警系统的优势是什么
1.告警精确度高
智能视频分析系统内置智能算法,能排除气候与环境因素的干扰,有效弥补人工监控的不足,减少视频监控系统整体的误报率和漏报率。
2.实时识别报警
基于智能视频分析和深度学习神经网络技术,对施工现场边坡区域进行实时监测,当监测到有人靠近时,立即触发报警,报警信息可显示在监控客户端界面,也可将报警信息推送到移动端。
3.全天候运行稳定可靠
智能视频监控系统可对监控画面进行7×24不间断的分析,大大提高了视频资源的利用率,减少人工监控的工作强度。
4.告警存储功能
对施工现场边坡区域进行实时监测,当监测到有人靠近时,立即触发报警,并将报警信息存储到服务器数据库中,包括时间、地点、快照、视频等。
露天矿山边坡监测规范
露天矿山边坡监测规范主要包括监测点的布设、监测设备的选用、监测数据的处理与分析,以及相关的安全管理措施。这些规范旨在确保露天矿山边坡的稳定性和安全性,预防滑坡、崩塌等地质灾害的发生。
首先,监测点的布设是露天矿山边坡监测的基础。监测点的数量和位置应根据矿区的地质特征、边坡规模、高度、坡度等因素进行科学确定,以确保能够全面反映边坡的变形情况。监测点应设在边坡的关键部位,如顶部、底部、坡脚等,同时要考虑地下水位、岩层倾向等因素的影响。此外,监测点的设置还应避免对边坡造成不必要的扰动,以确保监测数据的准确性。
其次,监测设备的选用对于露天矿山边坡监测至关重要。监测设备应具备高精度、高灵敏度和自动化采集数据的功能,以便能够及时发现边坡的微小变形和位移。同时,监测设备的抗干扰性能应强,能够在恶劣环境下正常运行。常见的监测设备包括全站仪、位移计、测斜仪等,这些设备可以通过精确的测量获取边坡的位移、变形等数据。
再者,监测数据的处理与分析是露天矿山边坡监测的核心环节。通过对监测数据进行整理、分析和对比,可以判断边坡的稳定性状况,预测边坡的变形趋势,为安全管理提供科学依据。数据处理过程应规范,确保数据的准确性和一致性。同时,对于异常数据应及时进行处理,查找原因并采取相应措施,以防止地质灾害的发生。
最后,露天矿山边坡监测还应配合相关的安全管理措施。例如,应建立边坡监测的预警系统,当监测数据达到预设的警戒值时,系统自动发出警报,以便及时采取应对措施。此外,还应定期对边坡进行巡查,观察并记录边坡的变化情况,以便及时发现问题并进行处理。同时,对于已经发生滑坡、崩塌等地质灾害的边坡,应进行详细的调查和分析,总结经验教训,为后续的安全管理提供参考。
综上所述,露天矿山边坡监测规范涉及多个方面,包括监测点的布设、监测设备的选用、监测数据的处理与分析以及相关的安全管理措施。这些规范共同构成了露天矿山边坡监测的完整体系,为确保边坡的稳定性和安全性提供了有力保障。