滑坡形成的力学条件及成因分析 [摘要]滑坡是在山区地域范围内一种较为常见的自然灾害，常伴随重大财产损失和人员伤亡事故的发生。本文对滑坡的形成条件进行了推理剖析，并对其成因做了较为全面的剖析，仅供同业参考。 [关键词]滑坡形成条件力学模式成因 [中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-278-2 0前言 我国是世界上滑坡、泥石流灾害较为严重的国家之一。从我国地形结构可以看出，山区陡坡面积占总面积的2/3强，这种地形和地貌特征为山体滑坡、泥石流等自然灾害提供了前提条件，再加上近年来台风、暴雨、地震等强对流天气频发，使得滑坡、泥石流活动更为频繁。多年来，国内外专家学者在整治滑坡方面做了大量调查研究工作，试图从研究数表、力学曲线、经验公式等各方面进行深入研究，以便更加全面地了解滑坡体形成条件与形成因素，为人类造福。 1滑坡的形成条件
滑坡的发生是斜坡岩（土）体平衡条件遭到破坏的结果。由于斜坡岩（土）体的特性不同，滑动面的形状有各种形式，基本的为平面形和圆柱状两种。二者表现虽有不同，但平衡关系的基本原理还是一致的。 （1）当滑动面沿AB滑动时的力系如图1所示。其平衡条件为 E=KGsinα-Gcosαtgψ-cL。 式中：G―滑体总重量，KN/m；α―滑面与水平面间的夹角，。；L―滑面长度，m；c―滑面上的单位粘聚力，Kpa；ψ―滑体的内摩擦角，。；K―安全系数；E―滑体下滑力，KN/m。 很显然，若E>0，斜坡平衡条件将遭破坏而形成滑坡；若E≤0，则滑坡处于稳定或极限平衡状态。 （2）当滑动面沿圆柱面滑动时的力系如图2所示。图中AB为假定的滑动圆弧面，其相应的滑动中心为O点，R为滑弧半径。过滑动圆心O作一垂线OO’，将滑动体分成两部分，OO’右侧部分为“下滑部分”，具有向下滑动的趋势；OO’左侧为“阻滑部分”，起着阻止滑动的作用。平衡条件为E=K∑G1isinαi―tgψ（∑G1icosαi +∑G2jcosαj）―c（∑Li+∑Lj）―G2jsin αjs。
什德中快通德中项目示范段 K14+680-K14+741段滑坡监测方案 中铁十八局集团有限公司
二〇一九年十二月 什德中快速路德阳-中江段 K14+680-K14+741段滑坡监测方案 编制： 复核： 审核： 中铁十八局集团有限公司
二〇一九年十二月 K14+680-K14+741段滑坡监测方案 1. 工程概况 什德中快通德中项目示范段为什邡经德阳至中江干线公路工程德阳至中江段，本项目既是德阳主城区与中江县城之间的快速通道，又是德阳全市域范围内的一条东西走廊主通道，是德阳市“五纵五横”干线公路网的横向骨架。本项目全线按一级公路标准设计，设计速度80公里小时，路基宽度45.5米。主线起于金沙江东路终点德阳海关大楼附近，穿过齐家堰隧道后朝和新镇方向布线，与和新镇北侧通过后继续向东，过集凤镇双桥村，在隆兴场西侧飞马村附近与规划的成都市第三绕城高速隆兴互通设置双喇叭互通连接，后上跨人民渠，上跨三绕高速，向中江县城方网延伸。止于中江县二环路继光大道路口，与规划的继光大道西段对接。本监测方案为监测线路主线K14+680-K14+741段路基右侧一滑坡体。 2．目的与任务 a) 目的：用先进的仪器和设备在野外滑坡、崩塌现场及其周边地区进行连续或定期重复的测量工作，准确测定监测网和形变监测点的平面坐标、高程或空间三维相对位移值，经合理的数据处理提供监测网和形变监测点水平位移、垂直位移、裂缝及滑带相对位移等动态数据，为掌握滑坡变形规律、险情预报、灾害防治、治理，达到治工程效果的检验目的；确保滑坡体的地形地物实际变形及变形趋势，超前预报，保障滑坡体治理竣工后安全。
测斜仪现场操作步骤 一、测斜仪工作原理 深层水平位移就是测量围护桩墙和土体在不同深度上的点的水平位移,通常采用测斜仪测量, 将围护桩墙在不同深度上的点的水平位移按一定比例绘制出水平位移随深度变化的曲线, ,即围护桩墙深层绕曲线。测斜仪由测斜管、侧斜探头、数字式测读仪三部分组成, 测斜管在基坑开挖潜埋设于围护桩墙和土体内, 测斜管内有四条十字形对称分布的凹型导槽, 作为测斜仪滑轮上下滑行轨道, 测量时, 使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中, 沿槽滚动将测斜探头放入测斜管,并由引出的导线将测斜管的倾斜角或其正弦值显示在测读仪上。测斜仪的原理是通过摆锤受重力作用来测量侧斜探头轴线与铅垂线之间倾角, 进而计算垂直位置各点的水平位移的。当土体产生位移时, 埋入土体中的测斜管随土体同步位移, 测斜管的位移量即为土体的位移量, 埋入土体中的测斜管随土体同步位移, 测斜管的位移量即为土体的位移量。放入测斜管内的活动探头测出的量是各个不同量测段上测斜管的倾角 P , 而该分段两端点 (探头下滑动轮作用点与上滑动轮作用点的水平偏差可测得的倾角用下式表示: δi=Li*sinφi 式中: δi-为第 i 次量测的水平偏差值(mm ; Li-为第 i 次量测段的长度,通常取为 0.5m 、 1.0m 等整数(mm ; φi-为第 i 次量测段的倾角值。 二、现场操作 1、将测斜探头从包装箱中取出,拧下防水盖,套上由厂家提供的 O 型圈(请务必保持 O 型圈的清洁、没有刻纹、裂痕、划痕 ,把电缆插座凹凸槽仔细对准后插入探
头的插头内,用扳手将压紧螺帽拧紧,但用力不宜过大。电缆另一端插头仔细对准后插入读数仪的插座内。 2、开机操作:开机前检查仪器是否与测斜探头相连,侧斜探头通过连接电缆和输出插头,应与测斜读数仪面板上标有“测斜探头”的四芯插座相连。 3、按面板上(∣键若干秒后,仪器视窗显示开机提示符,稍停片刻,即进入测值界面。 界面上显示:Num-为侧孔号,包括 A+读数及 A-读数; Dep-提示当前侧斜 - 表示当前处于正测过程, A+ - 表示当前处于反侧过程, A- 读数。 4 、主菜单设置:在读数仪工作时,按确认键“ ”进入主菜单。 利用或键进行翻页。
单元5 剪切与扭转变形时的承载力计算 【学习目标】 1.能深入理解剪切和挤压的概念； 2.能进行剪应力和压应力的计算和校核； 3.能灵活运用剪切虎克定律公式和剪应力互等定理； 4.能深入理解圆轴的扭矩的概念和公式； 5.能进行圆轴圆轴扭转强度计算，最大剪应力； 5.1 剪切与挤压变形实例 5.1.1剪切的概念 它是指杆件受到一对垂直于杆轴方向的大小相等、方向相反、作用线相距很近的外力作用所引起的变形，如铆钉连接中的铆钉及销轴连接中的销等都是心剪切变形为主要变形的构件。 图5.1 如图所示。此时，截面cd相对于动将发生相对ab错动，即剪切变形。若变形过大，杆件将在两个外力作用面之间的某一截面m—m处被剪断，被剪断的截面称为剪切面，如图5.1所示。 5.1.2挤压的概念 构件在受剪切的同时，在两构件的接触面上，因互相压紧会产生局部受压,称为挤压。 图5.2
如图5.2所示的铆钉连接中，作用在钢板上的拉力F，通过钢板与铆钉的接触面传递给铆钉，接触面上就产生了挤压。两构件的接触面称为挤压面，作用于接触面的压力称挤压力，挤压面上的压应力称挤压应力，当挤压力过大时，孔壁边缘将受压起“皱”，铆钉局部压“扁”，使圆孔变成椭圆，连接松动，这就是挤压破坏。因此，连接件除剪切强度需计算外，还要进行挤压强度计算。 图5.3 5.2 铆接或螺栓连接实用计算（剪切与挤压的实用计算） 5.2.1剪切的实用计算 剪切面上的内力可用截面法求得。 图5.4 假想将铆钉沿剪切面截开分为上下两部分，任取其中一部分为研究对象，由平衡条件可知，剪切面上的内力Ｑ必然与外力方向相反，大小由∑Ｘ＝０，Ｆ－Ｑ＝０，得：Ｑ＝Ｆ这种平行于截面的内力Ｑ称为剪力。 与剪力Ｑ相应，在剪切面上有剪应力η存在。剪应力在剪切面上的分布情况十分复杂，工程上通常采用一种以试验及经验为基础的实用计算方法来计算，假定剪切面上的剪应力η是均匀分布的。因此：Ｑη＝―Ａ式中Ａ——剪切面面积； Ｑ——剪切面上的剪力。 为保证构件不发生剪切破坏，就要求剪切面上的平均剪应力不超过材料的许用剪应力，即剪切时的强度条件为：Ｑ η＝―≤［η］（ 5.1 ） Ａ 式中［η］——许用剪应力，许用剪应力由剪切试验测定。
滑坡监测方法简述及新进展 缪静芳 摘要：介绍了滑坡监测的内容，以及一些常用的滑坡监测技术方法。本文着重介绍了近些年不断发展的GPS监测系统、分布式光纤传感器、TDP测试技术、无线传感器在滑坡形监测中的应用。并且指出了不同滑坡监测方法的适用范围和相应的优缺点。 关键词：滑坡；滑坡监测；GPS系统； TDR监测；分布式光纤传感器；无线传感器； 1 引言 滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响，致使部分或全部土体（或岩体）在重力作用下，沿着地面软弱面（或软弱带）整体地或分散地顺坡向下滑动的地质现象。 我国是地质灾害多发国家之一，尤以滑坡灾害的影响最为严重。据不完全统计，中国有70多座城市和460多个县市受到滑坡灾害的威胁及危害，平均每年至少造成15-23亿元的经济损失。如果能够对滑坡进行监测, 实现滑坡危害的早期预报, 就可以最大限度地减少和防止滑坡所造成的损失。因此, 监测既是滑坡调查、研究和防治工程的重要组成部分，又是崩塌滑坡灾害预测预报信息获取的一种有效手段。 2 滑坡监测的内容 滑坡动态监测的内容包括滑坡变形监测、建筑物变形监测、地下水动态监测和滑坡推力实测。目前，国内外滑坡动态监测的技术方法已经发展到一个较高水平，已由过去的人工监测逐渐过渡到仪器检测，并正向高精度的自动化遥测系统发展。监测仪器也在不断更新，随着计算机技术和测量技术的不断发展，激光测距仪和高精度电子经纬仪等先进设备，正在逐步成为滑坡动态监测的新手段。 3 滑坡监测的方法 从滑坡的监测内容来看，滑坡监测应该是由多种监测方法相结合的。对于不同的监测目的、不同的滑坡发育阶段及不同的滑坡类型所选择的滑坡监测方法也不同。目前滑坡动态监测中使用的技术大致可归纳为宏观简易地质检测法、大地精密测量法、设站观测法、仪器仪表监测法和综合自动遥测法。 3.1 宏观简易地质检测法 这种方法主要是对滑坡发育过程中的各种迹象，如地裂隙、房屋、泉水动态等进行定期监测、记录，掌握滑坡的动态变化和发展趋势。其中，最常用的是对地表裂隙、建筑物变形的监测。在裂隙处设置简易监测标志，定期测量裂隙长度、宽度、深度的变化，以及裂隙的形态和开裂延伸方向等。由于滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和大小不同，滑速也不同，因而不同部位产生不同力学性质的裂隙，有滑坡后部的拉张裂隙、滑坡体中前部两侧的剪切裂隙、滑体前缘的鼓张裂隙和滑坡舌部的扇形裂隙。除此之外，还有一些滑坡标志，如封闭洼地、滑坡鼓丘、滑坡泉、马刀树、醉汉林等。该方法的特点是获取的信息直观可靠，简单经济，实用性较强，适应于对正在发生病害的边坡进行观测。但也存在内容单一、精度低和劳动强度大等缺点。 3.2大地精密测量法 该方法即采用高精度光学和光电测量仪器，如精密水准仪、全站仪等仪器，通过测角和测距来完成监测任务。监测边坡的二维( X、Y 方向)水平位移常用前方交会法、距离交会法：监测水平单向位移常用视准线法、小角法、测距法：监测边坡的垂直位移常用几何水准测量法、精密三角高程测量法。 大地精密测量法长期以来受到滑坡工程监测人员的高度重视，是由于具有如下优点：能确定边坡地表变形范围；量程不受限制；能观测到边坡体的绝对位移量；精度高；
某滑坡的变形和破坏机理分析研究 介绍了某滑坡的特征，分析了滑坡区区域工程地质和水文地质特征，对该滑坡体的变形和破坏机理进行了研究和分析。分析表明：人为活动和地形地貌是滑坡发生变形破坏的主要因素，降雨诱发、岩层产状等因素是造成滑坡发生滑动和进一步破坏的诱发因素。 标签：滑坡变形破坏诱发因素 1概述 塔山滑坡位于广东省开平市长沙区平岗村塔山开元塔底。由于建设工程的需要，在塔山的东南侧进行采石，采用放炮等土石法，致使塔山南侧岩石大量开采形成陡崖，并使周边岩土体产生裂缝，之后由于人为因素和自然因素的影响，塔山南侧裂缝逐渐扩大，至90年代，开始形成滑坡。1999～2001年，在修建塔山公园公路时对山体坡脚进行开挖，在公路北侧形成高约10～17m，坡度约35～45°的高陡边坡，滑坡距公路最近的平岗村居民区约22m，山坡坡脚距公路最近仅2m左右。2004年和2005年雨季，由于连降暴雨，滑坡有活动下滑的趋势，滑坡体前缘公路路面隆起，最高处隆起约40cm，隆起部分面积约有20～30m2，公路北侧排水沟产生变形歪斜，部分已经破坏，水沟上方在雨水后有地下水浸出，形成间歇性下降泉，平岗村内部分房屋墙面产生裂痕，进出塔山公园的公路曾数次被塔山山坡上崩塌的土体破坏。 2滑坡变形形态特征 X 根据实地踏勘，除滑坡体后壁出现较大裂缝外，滑坡周界及滑坡体底部也有约13处裂缝，现将裂缝走向一致的裂缝分为一组，共五组裂缝（表1）。 3滑坡体的工程地质与水文地质特征 塔山滑坡滑坡体主要由第四系坡积土层、风化残积土层、侏罗系中上统百足山群、全风化、强风化、少量中风化基岩组成（见图1）。滑坡体中上部为残积土层，主要由粉土、粉质粘性土组成，呈可塑状或松散状，含较多的碎石和砂、砾石，透水性较好；风化残积土层主要由粉质粘性土，含少量碎石和砂砾石组成，局部夹有全风化、强风化岩，其透水性较差；基岩主要为全风化、强风化泥质粉砂岩，含少量强、中风化岩块，其透水性较好；滑床基本处在中—微风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩中，岩石呈中厚层状，岩质坚硬，局部裂隙发育，透水性好。 滑坡区地下水主要为第四系冲积土层、残坡积土层中的孔隙水和基岩裂隙水，地下水补给来源主要为大气降水的渗入补给和相邻含水层之间的侧向补给。
目录 1.工程概况··························································错误！未定义书签。 2. 目的与任务 (1) 3、执行的技术规范与依据 (1) 4、滑坡监测内容、监测方法和工作量布设 (1) 4.1 监测内容 (1) 4.2 监测方法 (1) 4.3 监测周期 (1) 4.4 监测频率 (1) 4.5 监测的等级 (1) 4.6 布设监测工作量 (2) 5、监测工作实施方案 (2) 5.1监测系统基准网及监测网的建立、实施 (2) 5.2 监测基准网施测 (3) 5.3 变形观测点施测 (3) 5.4 位移监测点的建立及实施 (4) 6 监测数据的整理及分析 (4) 6.1 监测数据的整理 (4) 6.2 监测数据的分析及上报 (4) 6.3险情预警标准 (4) 7、人员与设备组织 (5)
8、提交成果资料 (5) 郴州市梅田区滑坡监测方案 1. 工程概况： 梅田区滑坡位于郴州市宜章县，滑坡与市区道路仅有人行便道连接，交通条件较差。工作区位于郴州地南端，处于山区过渡地带，气候温和湿润，雨量较充沛，光照适宜，四季分明，属亚热带湿润气候带。降雨多集中在夏季，多暴雨、大暴雨，引发洪涝灾害，江河猛涨，山洪爆发。多年平均气温16.0℃，多年平均降雨量为972.6mm，每年降雨主要集中在5～9月，其间降雨总量占全年降雨总量的75%。多年月平均降雨量最高为7月的236.8mm，最低为1月的3.8mm，最大一日降雨量为220.5mm，最大雨强为70mm/h。工作区位于斜坡上部位，坡面冲沟不发育，无地表水流。 2．目的与任务： a) 目的： 用常规的或先进的仪器和设备在野外滑坡、崩塌现场及其周边地区进行连续或定期重复的测量工作，准确测定监测网和形变监测点的平面坐标、高程或空间三维相对位移值，经合理的数据处理提供监测网和形变监测点水平位移、垂直位移、裂缝及滑带相对位移等动态数据，为掌握滑坡变形规律、险情预报、灾害防治、治理，达到治工程效果的检验目的；确保竣工斜坡体的地形地物实际变形及变形趋势，超前预报，保障斜坡体治理竣工后安全。 b) 任务： 1) 对斜坡体进行地表（包括构筑物顶部）的位移与沉降监。 2) 通过监测数据获得滑坡局部和整体变形及变形趋势，检验滑坡稳定状况。 3) 与气候、地下水位变化相联系，分析滑坡、危岩变形与之的相关性规律。 4) 在治理工程期间监测斜坡体的地形地物实际变形及变形趋势，超前预报，确保施工安全。 5) 提供治理工程效果评价报告，以及必要时的预警报告。 3 . 执行的技术规范与依据 a) 《工程测量规范》(GB 50026-2007)。 b) 《建筑变形测量规程》(JGJ/T 8-97)。 c) 《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）。 d) 《精密工程测量规范》（GB/T 15314-94）。 e)《国家三角测量和精密导线测量规范》 4 . 变形斜坡体监测内容、监测方法和工作量布设 4.1 监测内容 根据《设计》要求，此次滑坡动态监测包括地表大地变形监测，沉降监测。 4.2 监测方法 a) 各观测点的水平位移采用测线支距法及光电极坐标法； b) 垂直位移采用电磁波测距三角高程测量； 4.3 监测周期 本监测工作从滑坡坡治理工程结束后共计6个月时间。 4.4 监测频率 水平位移变形观测、垂直位移变形观测：每月观测一次，遇特殊情况应增加观测次数，（如大雨后、绵雨期、自然条件急剧变化情况下）或平常发现山体有异常变化亦应增加观测次数
CX―6型陀螺测斜仪外经40mm,进口传感器,电子陀螺,可测定强磁性地区及有铁套管的钻孔中方位角及顶角，精度:顶角：0.1度，范围:0-60度,方位角2度。0-360度,（适合于各类钻孔）新产品:CX-6B:无线自动存储式陀螺测斜仪.无需电缆,由钢绳将探头放入孔中,定时采样,存储,回到地面直接传入计算机.技术参数优于CX-6A. 一、概述 CX―6型陀螺测斜仪主要针对磁性矿地区及在铁套管中测量钻孔斜度及方位而设计。普通测斜仪钻孔方位角主要依靠指南针或磁敏元件定向，在磁性矿地区或在铁管中，由于指南针或磁敏元件的磁感应受到磁性体的影响，钻孔的方位角难以确定。因此，在磁性较强的环境中测量方位角最有效的办法是采用不受磁性体干扰的陀螺仪定向。陀螺仪有机械式和电子式两大类。机械式陀螺仪零点漂移较大、使用寿命较短、价格高。GX―6型陀螺测斜仪采用电子式陀螺仪，它具有体积小、寿命长、零点漂移小、价格较低等优点，是磁性矿地区及在铁套管中测量钻孔方位角较理想的传感器。 CX―6型陀螺测斜仪测量钻孔顶角（钻孔轴线与纵垂线间夹角）的传感器采用高性能的SMR元件作为敏感元件，可无触点的对倾斜角度进行测量，具有测量角度范围大、精度高、分辨率可达千分之一度、灵敏度高、寿命长、耐环境污染、抗振动等特点。钻孔测斜仪测量顶角主要采用进口伺服加速度传感器，钻孔测斜仪是在野外环境中使用的仪器，在运输及使用过程中振动是难以避免的。SMR是一种新型的传感元件，它除了有伺服加速度传感器的优良性能外，最主要的优点是抗振动5000g，特别适合野外使用。 CX―6型陀螺测斜仪整个测试过程由单片机及一台笔记本电脑控制，全部采样过程的分析计算、曲线及成果表的显示及打印均由软件自动完成。工作界面采用VB语言编制，中文菜单、操作简便。 二、基本工作原理 仪器工作原理： X方向SMR传感器是用于测量钻孔在X方向的倾斜偏移量，Y方向SMR传感器是用于测量钻孔在Y方向的倾斜偏移量。 当钻孔在X轴方向倾斜偏移为X′，在Y轴方向倾斜偏移为Y′时，其平行四边形的对角线长度R即是该点的顶角水平投影偏移量R= X′2 + Y′2 。方位角的测量原理如图五所示。仪器放入钻孔之前，在孔口上做一个标记，作为方位角起始点。将仪器测管外的起始标记对准孔口标记，假设测斜仪放入孔中无自转，只有倾斜，则图四中的α即是钻孔方位角，但实际中测斜仪放入孔内后不可避免地会任意转动，此时经陀螺仪测出其旋转角度，剔除无效转
滑坡变形阶段的划分及短期预报研究 摘要：滑坡是一种重要的地质灾害，一旦发生，就会带来严重的后果，本文研究了滑坡变形阶段的划分问题，并在此基础上提出了每个阶段应该进行的相应工作及目的。当滑坡进入加速变形阶段后期，出于防灾减灾的需要，此时准确预报滑坡发生时间显得尤为重要，结合实际工程本文研究了滑坡进入加速变形阶段的短期预报问题，并取得了较好的效果。 关键词：滑坡；预报；分析 滑坡是一种重要地质灾害，一旦发生，就会带来严重的后果，导致公路和铁路运输中断、河道堵塞、摧毁厂矿、掩埋村镇，造成重大灾害。滑坡之所以往往给人类造成严重的损失，究其原因是人们难以事先准确知道其发生的地点、时间、强度和影响，也就预先难以防范，所以对于滑坡灾害，重在预测预报。［1］ 从广义上讲，滑坡预测预报包括时间预报、空间预测和灾害预测。从狭义上讲，滑坡的预测预报就是指对坡体失稳、发生剧滑时间的预报，即滑坡时间预报。滑坡时间预报准了，可大大降低灾害影响，避免人员伤亡，降低经济损失。因而滑坡时间预报是边（滑）坡安全预报的核心。 传统的采用拟合整段监测位移与时间关系曲线的方法［2、3］（如Verhulst 模型等）来预估滑坡具体日期的做法并不科学，因为滑坡在发展过程中往往受到降雨、库水位升降及其他一些不可预见的人为因素的影响，而这些影响又是事前未知和不确定的。在滑坡处于等速变形阶段或者进入加速变形阶段初期时预报滑坡发生时间的可能性很小，因此在边（滑）坡预报研究中，要首先弄清当前滑坡处于何种变形阶段，并且明确各个变形阶段与时间预报相关的任务和目的，为最终准确预报滑坡时间做好充分的准备。 出于上述目的，本文研究了滑坡变形阶段的划分问题，并在此基础上提出了每个阶段应该进行的相应工作及目的。当滑坡进入加速变形阶段后期，出于防灾减灾的需要，此时准确预报滑坡发生时间显得尤为重要，因此在本文中研究了滑坡进入加速变形阶段的短期预报问题。 1滑坡变形阶段的划分及各个阶段的任务 滑坡变形的典型位移－时间曲线可分为3个阶段，即初始减速变形阶段、等速变形阶段、加速变形阶段，见图1。实际上大部分滑坡的位移－时间曲线有一定程度的波动和起伏，［4］可以采用文献给出的一些方法对变形数据做相应的处理，使之变成光滑曲线再用于滑坡预报。根据滑坡所处的变形阶段，可将滑坡预报分为以下几种阶段：长期、中期、短期、临滑四个阶段。考虑长期和中期预报的一些重复性，可以根据实践经验，
滑坡监测方法无线传感器 1）监测预警系统的总体结构 在大范围监控、预警的基础上，以局域网为研究平台，主要致力于数据采集和发送的有效性及处理上的精确性，可分为2个部分:上层的监控中心和下层的监控基站。监控基站和监控中心通过以太网连接起来，此外管理人员也可以通过自定义网络访问监控基站。监控基站和众多的无线传感器节点一起组成无线传感器网络。无线传感器网络具有很好的扩展性，随意地增减节点，对网络的拓扑结构和组网模式无太大影响，因而可以方便地根据实际情况增加或减少监控节点的数量。2）适用于滑坡监测的无线传感器网络设计 这种无线传感器网络由众多具有感知和路由功能的无线传感器节点组成，能够协作实时监测，感知并采集各种环境对象的信息，将其通过多跳转发传送回主机进行分析、处理。以这些工作节点为依托，通过无线通信组成网络拓扑结构。系统中大部分的节点为子节点，从组网通信上看，他们只是其功能的一个子集，称为RFD（精简功能设备），这种设备不具有路由功能；另外还有一些节点负责与控制子节点通信、汇集数据和发布控制，或起到通信路由的作用，称为FFD(全功能设备或协调器)。如图3所示为一个典型的远程数据采集并返回到计算机终端的应用。每个节点由一个MCU作为主控设备。通过倾角传感器可以监测滑坡的运动状况，通过液位传感器监测地下水位深度，数据采集间隔也可以由中心服务器灵活控制，在旱季可以调整为每24h采集并
传递1次数据，从而节省能量并避免大量的冗余数据。而在雨季危险期,其采集间隔可以密集到5min/次，从而保证实时监测预警功能。每个信号采集节点通过ADC从模拟传感器得到实时数据，按照ZigBee协议把数据打包，并通过射频芯片及前端天线发送给簇内的RFD；经过RFD预处理之后，再由RFD路由转发到远端计算机；结合地貌特点、滑坡的分布特点，多个水流量检测点之间的相互关系等多种地质学、水流动力学等方面的知识进行数据的融合和处理。在每个节点的外部可外接相应的PIO芯片和其他外围电路进行交互。 在整个硬件平台的设计中，节能是一个重要因素，它决定着传感器网络的寿命。当节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发数据时，关闭节点的无线通信模块、数据采集模块等以节省能耗，即让其置于睡眠状态。为控制子节点选择合适的地点，提供较充足的能源，以便延长节点使用寿命，提高监测预警系统有效性。在软件设计上,通过动态电源管理技术使系统各个部分都运行在节能模式。在关闭空闲模块状态下，传感器节点或其他部分将被关闭或者处于低功耗状态，直到有“感兴趣”的事件发生。
BC-1型应变式测斜仪 使用说明书 河海大学建工仪器部 2005年10月修订
BC-1型应变式测斜仪使用说明 一．用途 BC-1型应变式测斜仪可用于土基内部各土层水平位移的测量。与预埋在土体或结构中的柔性测斜管相配合,用以对土坝、露天矿、建筑施工中的基坑开挖、打桩时所引起的对周围各种地下管线及建筑物影响等方面的监测。也可用于各种建筑物如高层建筑、桥梁公路、闸门等由于地基不均匀沉陷以及外力作用引起的倾斜、变形方面的监测。至今,国内外已有多种传感原理的测斜仪,有伺服扰性摆加速度计式、伺服石英扰性摆加速度计式、差动变压器式、差动电容式、电阻应变式、钢弦式等,尽管原理不尽相同,但外形结构及使用方法原则一样。 二．测量原理 用恰当的方法在被测土体内部埋入一种柔性的测斜管,测斜管内部有两组互成90o 的导向槽,固定在测斜仪上的一组导向轮沿测斜管导向槽上下移动,可测出测斜管每段管轴线与铅直线方向所成的倾角,从而可以计算出测斜管轴线的空间位置,如测斜管与土体变形一致,则可知土体变形的情况。 三．应变式测斜仪构造及工作原理 测斜仪由敏感部件、壳体、导向轮、引出电缆及显示仪表组成。图1为测头。 敏感部件由应变梁及重锤组成一个弹性摆。梁上贴有组成全桥的电阻应变片（四片）。如图2,图3所示。 图1 1－敏感部件；2－壳体；3－导向轮；4－引出电缆 图2 图3 桥 压 红(A) 绿(C) 输出 R 1+⊿R 1 R 3-⊿R 3 R 4-⊿R 4 R 2+⊿R 2 X(D) 白(B)
应变片R1,R2贴在应变梁的一侧,R3,R4贴在另一侧,位置与R1,R2对应。当测头与铅直轴倾斜一角度时（见图2）,这时应变梁产生弯曲变形,R1,R2两应变片承受拉应变,而R3,R4两应变片产生与R1,R2应变片应变量相等的压应变。采用静态电阻应变仪可以测得应变梁的这一应变值设为ε?,由力学知识可知,它与转角θ的正弦成正比,设测头标距（两导向轮间的距离）为L,则可测得测头两导向轮间水平方向的相对位移X ? sin X L f θε?==? 式中：f －测斜仪率定常数,由率定给出,单位为/mm με (产生1个微应变增量时,标距L 两端的相对位移量) 。 测量整个测管轴线水平移动的方法是将测管轴线分成若干段,每段长度等于测头标距L(500mm)。测头引出电缆上标有长度标誌,用以确定测头在测管里的位置。长度分划以测头下部导向轮为零点,每隔500mm 标明长度记号。逐段(每500mm)提升或放下测头,测出各段两端点在水平面上的相对位移,便得到管轴线各点某方向的变形量,沿测量管两对互成90°的导向槽进行同样的测量,便可知测管轴线各点在水平面上两个互相垂直的X,Y 方向(导向槽方向)的位移量。 四．型号,规格及技术指标 本测斜仪的型号,规格及主要技术指标如表1所示： 表1 五．测量步骤,计算公式及记录表格 1．将电缆插头插入测头的插座内,键与槽要对准,轻松插入,要放入防水橡皮垫圈,旋紧盖帽,用扳手将盖帽拧紧,以防漏水。注意:拧紧过程中,测头外壳与电缆接头应相对固定,不能相互转动,防止内部连线旋绞,只可旋紧盖帽。 2．用万用电表测量电缆引出线的四根芯线的阻值,可将两组阻值在120Ω左右的引出线分别接在应变仪接线柱的A,C 和B,D 接线柱上,或按图3所示的引出线色标或字标连接。 3. 按使用的应变仪的使用说明,调整好应变仪使其处于测量状态。 4．测斜的正指向,是指测斜仪测头导向轮上端向变形方向倾斜时示值为正数或趋正的指向,反相则减小或趋负。如果需要变更正负号,则可将接线柱上B 、D 互换即可。在第一次确定接线方式后,以后就不能再改变了,以防出错。通常在出厂前,A,B,C,D 在线上已经标明了。 5．测头置入测斜管时,使导向轮完全进入管中的导向槽内。导向轮正向与被测位 移坐标正向一致时测值为ε+否则为ε-。之后根据电缆上标明的长度记号，
某路段易失稳边坡的山体滑坡 原因分析及治理建议 陈勇 （长沙市天心城市建设投资有限责任公司） 摘要：某路段边坡发生山体滑坡事故，通过工程地质勘察手段，结合已有地质资料，对边坡稳定性进行分析，并提出治理措施。 关键词：边坡、失稳、滑坡、分析、治理 1工程概况 长沙市某路段挡土墙边坡发生山体滑坡事故，如不对该地段滑坡及时进行技术处理，在暴雨等极端气候条件下，该滑坡还可能进一步发展，对路上行驶的车辆和行人造成安全隐患。2地质情况 2.1 滑坡区自然地理及气候条件 滑坡区位于长沙市，属亚热带季风湿润气候区，气候温暖，四季分明，春季多雨，夏季时常有雷暴雨。一般3~7月为雨季，降雨量占全年的58~81%，年降水量在1035.2~1924.3mm。 2.2滑坡区地貌、底层分布及岩土工程特征 滑坡区地貌类型属于侵蚀堆积地貌，修建该公路时进行上体切坡，形成了北高南低的地形。根据地质勘测资料地层特征自上而下描述如下： ①填筑土（Q4h）：褐黄、灰褐色等，色杂，主要为回填的黏性土，稍湿~饱和，结构松散。 ②低液限黏土（Q3al）：褐色、灰褐色、褐黄色、褐红色，软~可塑，稍湿~湿，属II级普通土。 ③高液限黏土（Q3al）：褐色、灰褐色、褐黄色，可~硬塑，稍湿~湿，属II级普通土。 ④细砾土（Q3al）：灰褐色、灰黄色，稍密，属I级松土。 ⑤低液限土（Qel）：褐红色、褐黄色，硬塑，稍湿，由下伏泥质板岩风化残积而成，属III级硬土。 ⑥全风化泥质板岩（Pt）：褐红色、褐黄色夹灰色，原岩结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯多呈柱状，含少量碎块状，质软，遇水易软化，属III级硬土。 ⑦强风化泥质板岩（Pt）：褐红色、褐黄色夹灰色，板状构造，质软，遇水易软化，失
[收稿日期]2010-06-23 [作者简介]蒋兴超(1980-),男,2005年大学毕业,硕士,讲师,现主要从事油气地球化学方面的教学与研究工作。 滑坡地质灾害监测方法概述 蒋兴超 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023) [摘要]通过对近年来滑坡地质灾害的分析揭示滑坡地质灾害监测的重要性,阐述了滑坡地质灾害的监测 内容,重点介绍了GP S 监测法、遥感检测法、TD R 监测法、I NSA R 监测法、分布式光纤传感技术监测 法、测量机器人监测法等滑坡地质灾害监测方法。 [关键词]滑坡;地质灾害;监测方法 [中图分类号]P642.22;T U459 [文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2010)03-N 345-03 地质灾害种类繁多,按不同的划分原则,有多种分类方案。肖和平等[1]认为我国地质灾害可以分为10大类38种,其中发生频率较高且社会危害性较大的是崩滑流灾害(崩塌、滑坡、泥石流)和地面变形灾害(地面塌陷、地面沉降、地裂缝)。据中国地质环境信息网公布的统计数据显示,我国2005～2009年上半年崩滑流灾害比地面变形灾害发生的频率高许多,其中滑坡和崩塌的发生几率居于前2位,特别是滑坡地质灾害,就2005～2009年上半年的数据分析表明,每年滑坡的数量所占比重分别为52.7%、86.1%、61.0%、53.0%和55.5%[1]。因此,滑坡地质灾害在所有地质灾害中所占比重都在50%以上,其中2006年滑坡地质灾害尤为严重,达到86%。这些地质灾害造成每年数十亿人民币的损失。由此可见,滑坡地质灾害对人民生命财产的危害性非常巨大,对滑坡地质灾害进行深入的研究是一项非常有必要而且具有重大社会价值的工作。滑坡地质灾害的研究除了对于其形成机理的研究之外,寻找高效、可行的预测技术显得尤为重要。为此,笔者对滑坡地质灾害监测方法进行阐述。 1 滑坡地质灾害监测的意义 地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和植被等因素可以引起改变斜坡外形和使岩土性质恶化,这些都是影响滑坡形成的因素[2]。因此,开展对上述因素的有效监测,并综合运用各种参数,采用合适的预测模型对滑坡进行有效预测。通过滑坡监测,可以了解和掌握滑坡体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为正确分析、评价滑坡以及滑坡预测、预报等提供可靠资料和科学依据。滑坡地质灾害预测在工农业生产中具有重大意义,体现在滑坡地质灾害预测可以为重大国民经济建设的规划提供宏观灾害的预防、减灾与避灾的科学依据,为具体建筑物和建设场地选择不易形成滑坡的安全地带,可以及时预报滑坡所可能产生的灾害性运动以及工程或建筑物所不允许的危险位移量;当滑坡要产生不可避免的大位移时,预告灾害事故的可靠时间,防止或减少人员伤亡及经济损失,可以为国家或地方政府决策部门制定滑坡高灾害区的土地使用法规和防治规则提供科学依据。 2 滑坡地质灾害监测的内容 滑坡地质灾害监测内容随着滑坡监测技术的改进、方法的完善、理论的创新不断发展和丰富,其包括滑坡形变监测、滑坡变形破坏的相关因素监测及滑坡诱发因素监测3方面的内容。同时,对不同地质条件、不同成因的滑坡,在监测中所采用的监测内容也不尽相同。具体内容如表1所示[3]。 3 滑坡地质灾害监测的方法 滑坡的监测方法多种多样,有的基于人为观察,有的基于现代高科技手段,前者比较便利,是一种· 345·长江大学学报(自然科学版) 2010年9月第7卷第3期:理工 Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit ) Sep .2010,V ol .7No .3:Sci &Eng
第七章 剪切和扭转 § 7-1 剪切的概念 在工程实际中，有许多起连接作用的部件，如图17-所示各种常见连接中的螺栓、铆 钉、销轴、键，这些起连接作用的部件，称为连接件，它们都是剪切变形的工程实例。 图7—2（a ）所示的铆钉连接中，钢板受力后，通过钢板与铆钉的接触面，将力传递到铆钉上，使铆钉受力如图（b ）所示。此时，铆钉受到一对垂直于杆轴线、大小相等、方向相反、作用线相距很近而不重合的平行外力的作用。 随着力的逐渐增大，铆钉的上、下两部分将会分别沿着外力的方向移动，从而发生沿着两作用力之间的截面相对错动的变形，这种变形即为剪切变形。当外力足够大时，铆钉可能会沿着mm 截面被剪断，如图7—2（c ）所示。 在剪切变形中，发生相对错动的面，称为剪切面。剪切面平行于作用力的方向，介于使连接件产生剪切变形的二力之间。 § 7-2 连接接头的强度计算 工程上通常采用实用计算方法来分析连接件的强度计算 一、剪切的实用计算 二、挤压实用计算 连接件在受剪切的同时，往往伴随着挤压，如图7—4所示。作用于挤压面上的力，称为挤压力，用C F 表示。挤压面积用C A 表示。挤压力在挤压面上的分布集度称为挤压应力，用C σ表示。挤压应力的实际分布很复杂。在实用计算中，假定挤压应力在挤压面上是均匀分布的。 【例7—1】 如图7—5所示铆接钢板的厚度10=δmm ，铆钉直径17=d mm ，铆钉的许用剪 应力 []τ=140MPa ，许用挤压应力[]320 =C σMPa ，=P 24kN ，试作强度校核。 解：（1）剪切强度校核 24 = ==d P A Q πτ[]MPa 8.105=<=τ（2）挤压强度校核 [MPa d P A F C C C 2.141<===δσ满足挤压强度条件
北斗玉衡滑坡监测系统北京北斗星通导航技术股份有限公司
目录 一．概述 (3) 二．监测原理 (3) 三．系统组成 (3) 四．软件、硬件设备 (4) 五．技术优势 (13)
．概述 “地质灾害隐患点”多分布在野外、不发达农村，交通、通讯、电力支持都极为不方便的地区，如何对地质灾害的隐患点，特别是对危害极大的如：山体滑坡、泥石流、地质断层等等地质危害地带进行长期的有效的监测，并能够及时地 将这些灾害的发生实时现况反映到应急中心，保护人民生命安全，减少人民群众的财产损失，已成为地质监测人员和相关地质灾害应急管理部门的当务之急。一种廉价的、便捷的、不受时间空间制约的、可长期对地质灾害隐患点实施在线监测手段，是各地质灾害研究、应急管理部门最迫切的需求。 北斗星通导航技术股份有限公司GNSS 应用事业部致力于为客户提供稳定可靠、实时动态的北斗卫星监测数据。通过互联网、北斗传输、无线通信技术等，实现全天候、自动化的地表位移实时监控。为预防滑坡灾害提供第一时间数据分析资料。同时为提前判断滑坡的发生做出准确预测提供可靠的技术手段，以减少生命财产损失，发挥最大的社会效益。 二．监测原理 滑坡的发生分三个阶段：蠕动变形阶段、滑坡破坏阶段和渐趋稳定阶段。在蠕动变形阶段，斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形，产生微小的移动；变形进一步发展，直至坡面出现断续的拉张裂缝；随着拉张裂缝的出现，渗水作用加强，变形进一步发展，后缘拉张，裂缝加宽。逐渐发展到滑坡破坏阶段。基于此滑坡变化规律，通过北斗卫星高精度导航定位技术，实时监测滑坡体地表变形的大小、速率，监控滑坡的发展变化情况。实时掌握滑坡体的位移变化信息。实现为预防滑坡灾害做好预测预报。 三．系统组成 基于北斗的滑坡监测系统由以下部分组成：GNSS(Global Navigation Satellite SyStem)数据采集系统、供电系统、数据传输系统、避雷系统、数据处理与监控中心等。同时可拓展兼容雨量计、土壤含税率计、深部测斜等多种传感器。 1.系统工作原理
HCX-5型智能数显测斜仪 使 用 说 明 书 任 丘 市 京 联 测 斜 仪 厂 通讯地址：任丘市乙 -253信箱 电话： E-mail: 冀制09000060号
1、概述 图1显示了测斜仪系统的各组成部分。探头连着一根与读数仪相连的特殊电缆和带槽口的测斜管。这本手册描述了测斜仪探头和电缆的使用及维护方法。 2、测斜仪原理 在岩土工程领域，测斜仪主要用于测量大地运动，诸如：可能产生在不稳固边坡（滑坡）或挖方工程周围的侧向运动等。也可用来监测堤坝、芯墙的稳定性，打桩或钻孔的布置的偏差，以及在回填、筑堤和地下储罐的土体沉陷等。
图2测斜管 所有这些场合，通常要在土体的钻孔内安装一根管、或将管浇筑在混凝土结构中、也可将管埋在筑堤等之中。该种测斜管有四个槽口（图2），以配合滑动式测斜仪探头的小滑轮（图1），探头悬在和读数仪相连的电缆一端，来测量测斜管的竖直倾斜，用这种方法来探测由于地层移动引起的倾斜。 探头本身包括一个受重力作用的铅垂摆，大多数测斜仪使用一个力平衡伺服加速度仪，其位置传感器可以探测铅垂的位置，并且提供足够的恢复力使摆回到竖直零位置。从竖直零位置倾斜的越大，恢复力也越大，因而摆块不能自由运动。恢复力的大小，转变成电信号输出，在读数装置上显示，成为倾斜的量度。由于恢复力和倾斜角的正弦成正比，因而输出值也和测孔水平偏移成正比。 为了获得测斜仪测斜管周围地层的一个完整的观测报告，有必要在测斜管周围进行一系列倾斜观测。测斜仪探头有两组小滑轮，距离相隔0.5m，将探头放到测斜管底部进行读数时，即开始了测斜管观测。探头在每一个0.5米进行读数，一直到达测斜管的顶部，这组读数被称为A+读数，为使操作过程简单，一般在电缆0.5米作有一个标记。把探头从测斜管中取出，旋转180°，重新放入测斜管中，方法同上，又
试论山体滑坡的成因及预防 【摘要】山体滑坡是常见的地质灾害之一，本文简要分析一下山体滑坡形成的原因，并着重探讨预防山体滑坡的对策。 【关键词】山体滑坡；成因；预防 0.引言 随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体，因而近年来滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势，应加以重视。山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力作用下，沿着一定的软弱结构面（带）产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。它是常见地质灾害之一。本文简要分析一下山体滑坡形成的原因，并着重探讨预防山体滑坡的对策。 1.山体滑坡的形成规律 1.1同时性 有些滑坡受诱发因素的作用后，立即活动。如强烈地震、暴雨、海啸、风暴潮等发生时和不合理的人类活动，如开挖、爆破等，都会有大量的滑坡出现。 1.2滞后性 有些滑坡发生时间稍晚于诱发作用因素的时间。如降雨、融雪、海啸、风暴潮及人类活动之后。这种滞后性规律在降雨诱发型滑坡中表现最为明显，该类滑坡多发生在暴雨、大雨和长时间的连续降雨之后，滞后时间的长短与滑坡体的岩性、结构及降雨量的大小有
关。一般讲，滑坡体越松散、裂隙越发育、降雨量越大，则滞后时间越短。此外，人工开挖坡脚之后，堆载及水库蓄、泄水之后发生的滑坡也属于这类。由人为活动因素诱发的滑坡的滞后时间的长短与人类活动的强度大小及滑坡的原先稳定程度有关。人类活动强度越大滑坡体的稳定程度越低，则滞后时间越短。 1.3山体滑坡多发地区 江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带，地形高差大的峡谷地区，山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件；地质构造带之中，如断裂带、地震带等。通常地震烈度大于7度的地区，坡度大于25度的坡体，在地震中极易发生滑坡；断裂带中的岩体破碎、裂隙发育，则非常有利于滑坡的形成；易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在，为滑坡的形成提供了良好的物质基础；暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区，异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。上述地带的叠加区域，就形成了滑坡的密集发育区。如我国从太行山到秦岭、经鄂西、四川、云南到藏东一带就是这种典型地区，滑坡发生密度极大，危害非常严重。 2.山体滑坡的形成原因 2.1开挖坡脚 修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失
滑坡变形点的布置原则 [摘要]本文主要从大地测量监测点、地表裂缝监测点、表面倾斜监测点、深部位移监测点以及地下水位测试点的布置为主要研究对象，文中针对不同类型的滑坡监测点提出不同的布置建议，以保证其整体稳定性。 [关键词]滑坡变形点监测点布置原则 0引言 针对一个具体存在的滑坡来说，其监测主要是以整体稳定性为主，在此基础上兼顾滑坡局部的稳定，尽量是每一个布置的监测点都是具有一定作用代表性的，并且力争在布置时可以一点多用。 1滑坡检测中变形点与监测点布置原则 （1）按照断面、剖面进行监测点布置，滑坡断面存在地质条件差、易变形、破坏感强的特性，所以监测点可以选择布置在裂缝、岩体、断层等一些部位，也可以布置在坡度较陡、不具有稳定性的部位，还可以通过模型试验找出滑坡中的典型部位。（2）针对大面积需要重点监测的滑坡，断面布置需增多，但是断面的布置要有主次，根据实际的地质条件、滑坡高度、结构特性等多方面的因素进行综合考虑。（3）根据断面主次之分，所选用的检测项目、仪器要有数量之分，主要断面要比次要断面监测点多一些，同时还要保证主要断面仪器的精准度、自动化应用程度。（4）在同一个检测项目中，要将平行布置考虑在内，在检测滑坡水平位移的过程中，要将大地测量仪、倾斜仪、多点位移计同时应用在项目中，这样能够保证一起监测成果的互相验证，使数据结果的可靠性得到保障。 2大地测量变形点与监测点的布置原则 大地监测方式主要是观测滑坡地表的变形量，布置监测网点的意义就是能够准确的监测滑坡地表垂直、水平的变形量。 2.1视准线法 2.1.1十字交叉网法。此种方法是沿着滑坡的主滑方向，适当的布置纵向监测点，之后根据滑坡实际的形状、类型，垂直于主滑方向的位置布置若干横排观测线，使之保持基本平行。但是这种十字交叉网布置方法的应用范围有局限性，其自身具有窄而长的特征，适用于主滑方向较为明显的滑坡项目。 2.1.2方格网法。此种方法亦被称为正交方格网法，是由纵向、横向正交的几条监测点组合而成的。方格网法比较适用于周围地势高于滑坡地形且布置的监测点不受观测视线、周围地形限制的滑坡项目。