山体滑坡监控调查报告
一、什么是山体滑坡？
山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力（包括岩土本身重力及地下水的动静压力)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。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。是常见地质灾害之一。在暴雨季节,有些山体长时间被雨水浸泡，表面山石和泥土松动后容易产生山体滑坡。但也有的因滥采伐开采不当，人为因素而引起的。
二、山体滑坡的产生原因分析
1.岩土类型原因分析。岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。
2.地质构成原因分析。组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。
3.滑动体原因分析:滑动体的岩性主要为以泥性为主的页岩,该岩石岩性较弱，暴露地面后易风华崩解碎落,岩体易破坏且稳定性差，当受雨水侵湿后易形成表面错落,从而使岩层层间抗剪强度降低，易引起岩石发生顺层滑动。边坡顺岩石层面或节理裂隙面普遍分布不均的压碎岩或断层岩,经雨水浸泡易导致岩体顺软弱面产生滑动。
4.地貌原因分析：只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于１0度,小于45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。
5.地下水原因分析:它的作用主要表现在：软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土，增大岩、土山体滑坡容重,对透水岩层产生浮托力等。由于岩土较松散、厚度不大、透水性较好，暴雨季节,雨水可以顺土中的空隙下渗,而页岩节理裂隙发育,这些地下水加大了岩石的质量,进而使滑动面的滑动力增大，并且在岩石中形成动水压力和静水压力，同时对节理面上的薄层压碎岩及断层泥起了软化作用，从而进一步降低了岩石顺节理裂隙面的抗剪强度，为产生深层岩体滑坡提供了充分条件。
6.气象原因分析:甘肃省属于严重干旱地区,这使岩体、土体收缩,裂缝暴露出来,遇到暴雨和强降雨,雨水容易进入山缝隙,岩体产生裂缝，点状暴雨和强降雨深入岩体深部，导致岩体崩塌、滑坡,形成山体滑坡。
7.人为原因分析:不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄（泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡，还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。由于人工开挖路堑边坡导致山体形成陡峭的临空面，破坏了原有的平衡条件,在减荷方面的临空面上必然产生应力释放而导致卸荷回弹,最初在坡体前沿产生拉裂隙,在坡体后沿产生张裂隙。由于岩体中顺大的构造节理面一般附有较薄的软弱夹层（断层泥或压碎岩），因而起先在软弱夹层处产生剪切
破裂，随着时间的延长,破裂面渐渐贯通,坡体产生蠕动,暴雨季节,剪切破坏加剧，蠕动速度加快形成滑坡。
8.综合分析:高速公路开挖后，左右两侧山坡均形成临空面,一边为顺向坡,一边为反向坡。岩石层面与节理面相互之间及与坡面的组合关系使山体成为不稳定状态。预暴雨,雨水渗入节理面上的破碎岩石和压碎岩或断层泥，使岩体间抗减强度降低，并且在实施中形成动水压力和静水压力,从而使蠕变加速，山体失稳形成较大范围的推移式滑坡,向路基方向滑动。
三、山体滑坡的危害
甘肃省山地较多,黄土结构疏松,沟谷纵横,局地暴雨多,存在地质灾害隐患。山体滑坡现象普遍出现在公路两侧及山地挖空区。山体滑坡一旦发生,不仅造成道路堵塞、还会造成人员伤亡、财产损失,而且泥石流将危及一定范围内的房屋、交通、人员安全。
地质灾害对于兰州市民而言并不陌生,一些惨痛的教训给人们敲响了防治地质灾害的警钟。
2001年,伏龙坪就连续发生5次滑坡,造成9人死亡;
２002年,榆中和平镇发生大型山体滑坡，连接欧亚大陆桥的长途光缆线被压中断长达6小时;
20０3年10月,红古区享堂峡发生崩塌灾害，造成6人死伤;
2005年9月１７日，城关区东李家湾山体滑坡当场压埋1人;
2０07年九州大道滑坡,造成4万人交通受阻;
２008年九州亨达小区滑坡造成1人死亡;
2０09年5月１６日,城关区九州石峡口特大型山体滑坡,直接摧毁两个单元的居民楼，7人遇难;
2０0９年8月11日，公安警犬基地发生山体滑坡,由于事先采取了应急避险监测措施,未造成人员财产损失；
2009年8月１5日,王保保城发生滑坡，滑体压埋居民房屋多间;
20０9年8月１9日,青白石盐石公路发生滑坡，造成盐石公路被掩埋,道路中断；
20０9年９月1４日小达子坪再次发生山体滑坡,导致3人遇难。
２011年8月1７日甘肃省道30１线大面积滑坡千余车辆滞留9小时.
20１１年9月１１日陇南总段国道3１6线山体滑坡近路基沉降，阻断交通。
20１2年２月８日甘肃省永靖县盐锅峡发生一起山体滑坡,两辆机动车被大量土石卷进黄河。(这个区域共发生大小滑坡108次之多，累计造成37人死亡，１0０多人受伤，迫使4所小学搬迁。上滑下埋导致1100多亩耕地弃耕，彻底摧毁民营企业7家，8家民营企业受到严重损失，造成直接经济损失达1．７亿元).
２０12年5月22日城关区伏龙坪至直沟门公路北线5公里处发生山体滑坡，滑坡土方量约１500立方。
据调查统计,兰州市每年因崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害造成死亡人数占各类自然灾害死亡人数的１/4，直接经济损失达数千万元。建国以来，兰州市发生的突发地质灾害已造成６７0多人死亡，直接经济损失超过30亿元。
经统计,目前全市已调查出滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点近万处，以泥石流、滑坡、崩塌为主，其次为地面塌陷。据专业单位调查,2０06年兰州市有地质灾害隐患点394处,其中泥石流１2６条、滑坡95处、崩塌28处、地面塌陷１1处、不稳定斜坡（滑坡、崩塌隐患点)1３4处;截至2011年最新调查数据显示,地质灾害隐患点已增加至89５处，其中滑坡229处、崩塌１12处、不稳定斜坡300处、泥石流沟2３7条、地面塌陷17处。其中特大型4５处,大型17８处，集中在主城区、人口稠密区和矿区，在全市8个县区均有分布。
２00９年，国务院34个部委组成的调研组在甘肃省及兰州市调研时指出：“兰州市基础设施欠账很多，重点是地质灾害等问题”。20０9年8月，包括王思敬、
汤中立等6名两院院士在内的国家权威专家在兰州考察调研后认为:“兰州市城市地质灾害十分严重，且点多面广，难以预测,是我国因地质灾害在市区内致人伤亡、财产损失巨大的唯一省会城市。”中国科学技术协会也以“加强山区城市地质灾害防治迫在眉睫”为题在《科技工作者建议》中将兰州市地质灾害严重灾情向国务院领导和国家有关部委进行了反映。
四、山体滑坡监测常规方法
山体滑坡监测常规方法包括简易排桩法观测、简易地表裂缝变形观测、建筑
物倾斜观测、三角交汇法观测和横向视准线法等;对危害大、变形明显且有一定规模的滑坡采用先进的滑坡位移监测报警仪和GＰＳ滑坡位移监测技术等进行
定期观测，可提高监测精度,达mｍ级。
滑坡监测项目和方法表
裂缝观测法
雨量观测法
泥石流的断面观测法
位移排桩法
滑坡位移监测报警仪：
滑坡裂缝变形自动化监测系统以现场总线结构方式组建地质灾害监测网,系统主要由计算机、裂缝位移计以及供电、采集、传输等组件构成。
滑坡GPS自动化监测预警系统
GＰS监测系统由三部分组成：监测单元、数据传输和控制单元、数据处理分析及管理单元。这三部分形成一个有机的整体,监测单元跟踪GPＳ卫星并实时采集数据,数据通过通讯网络传输至控制中心，控制中心的ＧＰＳ软件对数据处理并分析,实时形变监测。
总结：
传统滑坡监测主要是在现场布置固定的传感器或仪表后，通过汇总人工定时读取的数据来得到滑坡的安全状况，难以及时甚至无法捕捉到滑坡临近失稳前的最宝贵信息,因此不可能及时准确地对滑坡状况进行预测报警。
五、 新型无线预警技术分析
1. 武汉科技大学信息科学与工程学院声发射的地震、山体滑
坡监测诊断系统的应用研究:
岩体工程如矿山边坡、山体边坡,因内外力作用以及外界环境因素影响,易发生滑坡蹋陷,在滑坡蹋陷之前都会有声发射现象发生。根据检测到的声发射信号进行危险预报,确定声发射源,在周围发生山体滑坡、地震前几天或前几个小时发出预警警报。
滑
坡
监测点严禁破
坏GPS天线
观测墩水准点
电缆
GPS接收机基座地面
2.Ｍｅｍsiｃ（美国克尔斯博科技公司）公司产品：
山体滑坡的监测主要依靠两种传感器的作用,液位传感器以及倾角传感器。在山体容易发生危险的区域,将会沿着山势走向竖直设置多个孔洞。2０米一个传感器。由于该地区的山体滑坡现象主要是由雨水侵蚀产生的,因此地下水位深度是标识山体滑坡危险度的第一指标。该数据由部署在孔洞最下端的液位深度传感器采集并由无线网络发送。
通过倾角传感器我们可以监测山体的运动状况，山体往往由多层土壤或岩石组成,不同层次间由于物理构成和侵蚀程度不同,其运动速度不同。发生这种现象时我们部署在不同深度的倾角传感器将会返回不同的倾角数据,如图所示。在无线网络获取到各个倾角传感器的数据后,通过数据融合处理, 专业人员就可以
依据此判断出山体滑坡的趋势和强度，并判断其威胁性大小。
电池电量能维持节点连续工作 4 年以上。
3.兰大合作项目泥石流监测
采用针式设备将数据采集装置固定在泥石流危险地区,采集装置内置微型传感器：包括位移传感器、温湿度传感器、雨量监测设备、GPS芯片等。
采用星形组网方式组建监测系统。传感器会即时将自身的各监测指标数据发送至网关，由网关和后端的软件服务平台进行通讯,最终由后端服务平台进行数据分析,得出监测结论。
一旦有泥石流发生，会带动地表土岩层发生移动。系统可以及时得到传感器发生位移的区域、速度、范围等信息。通过３G网络通知相关部门进行人员疏散和财产保护。
据了解,泥石流具有二次泥石流的特点。也就是在泥石流灾害发生后的几个小时至2、3天以内，会再次发生泥石流灾害。这时,由于固定在地表的泥石流监测设备已经被损坏或者位置发生了变化。对二次泥石流无法达到监测的目的。在山体滑坡方面可能也存在类似的情况。
4.汉达尔通讯公司
泥石流、山体滑坡智能监测系统是避险减灾系统中特别针对泥石流、山体滑坡等地质灾害监测、预防与应急处理的可选装子系统。系统通过远距离测量二维微小距变,结合智能化报警策略，实现泥石流、山体滑坡等地质灾害的长期监测、预警、即时报警、远程语音／短信报警、远程视频监控、远程语音指挥以及远程人员疏散监视等。
该系统由无源探测靶标、激光测量传感器、现场高音喇叭、全向视频监控、太阳能供电、GPRＳ/３G无线传输与数据采集分析软件组成。
5.上海华测创时测控科技有限公司
设备介绍:
-：内部位移监测
内部位移传感器测斜仪埋入土体或岩体中,当土体或岩体发生滑动时,测斜仪能测出滑动的角度和位移。
二:表观位移监测
(1）监测部位：在滑坡体顶端按照规范布上监测点。
(2)监测仪器:GPS
三：土体沉降监测
??多点位移计HC－121０
??传感器名称:智能型多点位移计
??传感器用途:智能型多点位移计属于岩土工程监测设备或岩土工程测试仪器，是位移传感器的一种;智能型多点位移计是由多支智能型位移计、安装套座、
加长杆、锚头等组成。由安装套座确定测点数量，如：3、４、５、７点;这类位移计主要用于测量岩土的分层变形。智能型多点位移计应用于边坡、隧道、洞石及各类地下工程中。
四:不均匀沉降监测
五:雨量监测
雨量监测
承雨口直径：Φ200+０．60mｍ,刃口锐角40～45°;
分辨力:0.1ｍｍ;
六：可视化监测
在滑移面,地质灾害可能发生的重要位置,安置百万像素高清摄像头,通过现场实时拍摄传输至显示屏上，能够直观地显现地质灾害危险面的情况。
六、调查小结
通过和兰大交流、对通过互联网收集的材料进行分析和整理。发现山体滑坡多发区域的环境资源相对较少,对３g信号、电力的覆盖不一定能完全满足。还要对暴雨、大风、暴晒、人为破坏等有可能破坏监测设备的因素进行考虑。山体滑坡的预测难度较高,目前看来降雨、内部压力、移动角度等方面是肯定要准确监测的。如果要实现提前几天或几小时进行预警确实有很大的难度。提供这方面的产品厂家也不是非常多、而且产品较贵。如果我们是希望自己进行研发,突破技术难度的可能性不大。所有我们应该寻找较为优秀的厂商进行合作,我们主要发挥3Ｇ管道的优势、负责提供3G互联网数据传输能力和数据采集、分析功能,后期还可提供更多的附加值能力。而具体的预报、监测工作则交由其他厂家执行。据侧面了解，山体滑坡的预测的误报率和漏报率很高。
寻找第三方厂家也符合风险转嫁的原则。
七、下一步工作内容:
1.了解各厂家产品是否能符合西北、甘肃的地质、环境特点要求。
2.各产品误报率、漏报率会在多少?
3.设备的生产成本、部署成本均为多少？
4.政府愿意为滑坡监测付出的成本是多少。
5.联系国土局、公路管理部门了解甘肃省目前需要进行山体滑坡、泥
石流的监测点有多少?公路两侧的监测点有多少？
6.了解甘肃省目前在山体滑坡监测方面的工作方式和设备投入。
7.了解公路管理部门、民政部门的实实在在的需求和困难。
8.估算本项目是否能能带来一定的经济效益。是否有必要进一步研究、
执行。
?