滑坡监测预警与应急防治技术研究(殷跃平,吴树仁等著)思维导图

中国滑坡防治工程理论与实践殷跃平 (中国水文地质工程地质勘查院,北京　100081)摘　要 本文对我国90年代以来,在重大滑坡(包括崩塌)防治中的基本理论、设计方法、施工技术和监控手段进行了初步论述。

以研究复杂地质体改造和控制的地质工程理论,是重大滑坡防治工程的基础理论。

滑坡防治工程设计应该引入现代设计的理论和技术,它包括并行性、反馈性、智能性和绿色性等四大特征。

滑坡防治工程施工技术可划分为预应力体系、抗滑桩墙体系、地表和地下排水体系、注浆改良体系和减载与反压体系,其中以主动加固为出发点的预应力体系具有广阔的前景。

监控技术是重大滑坡防治工程的必备手段,在链子崖危岩治理中,有效地指导了设计变更和施工进度,并确保了工程安全。

关键词 滑坡防治　预应力　地质工程　地质灾害Abstract T he basic th eory,des ign m ethods,con struction tech niques and m on itorin g meas ures in th e lan dslid e controlling in Ch ina during1990s are concluded.The geo-engin eering theory is th e b as e of major geohazar d controlling that focus es on the reinforcement an d controlling of complicated geological mas s.T he landslide p reven tion engin eering disign inclu des four ch aracteristics:par allel,feedb ack,intelligence and green,an d th e controlling tech consists of pr e-stress s ystem,antislide pile and w all system,su rface and under gr ou nd dr ainage sys tem,grou t sys tem,unload an d an-tipres s sys tem,and compreh ens ive s ystem,in w hich the pre-stres s system is extensively applied as an in tiative control-ling tech.Th e m on itoring is a neces sary meas ure w hich w as effectively ap plied to the Lianziya precarious r ock control-ling.Key words land slide controllin g,pre-s tres s,geo-engineerin g,geohazard1　滑坡防治工程基本理论研究数十年来,岩土工程理论与技术方法在指导滑坡防治工程中发挥了举足轻重的作用。

滑坡地灾监测预报已有“灵丹妙药”——何满潮教授谈滑坡地灾实时摄动监控新技术我国疆域辽阔，地质环境复杂，影响地质灾害发育的自然地质条件也复杂多样，加之地质灾害具有分布广、类型多，频度高，强度大等特点，地震、崩塌、滑坡、泥石流等已经成为对我国危害最大的地质灾害。

尤其是近年来，随着矿产资源开采及山区工程开发活动的增强，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害大有愈演愈烈之势。

据粗略统计，目前全国共有较大型崩塌、滑坡、泥石流灾害点7000余处，近十多年来，每年都造成众多人员伤亡和严重经济损失，已成为影响我国城乡建设和人民生存环境的重大问题。

有资料显示，“十五”期间，地质灾害给我国造成的直接经济损失为212亿元，死亡和失踪人员总数达4000多人。

由此，对滑坡等地质灾害的发生进行实时有效监测和成功预测预报，其重要性和必要性日益凸显。

在中国矿业大学（北京），就有着这样一支团队，和地质灾害进行着不懈战斗。

由国家973计划项目首席科学家、国家级重点学科岩土工程学科带头人何满潮教授提出构思和设计整个智能系统框架，率其课题组研制出的新型高科技监测设备系统，其技术成果及成功应用获得教育部鉴定，并取得了国家发明专利。

该监测系统先后对内蒙古平庄西露天煤矿边坡、西气东输工程延安段重点边坡、新疆伊犁水电站活动性断层以及吉林高速公路边坡的稳定状态进行过远程预测预报，均取得了一定的经济效益、社会效益和生态效益。

这一新技术的研发，由于加大了自主创新和科技进步的含金量，不仅为滑坡灾害防治赢得了时间，也为岩土工程研究和滑坡灾害的有效防治提供了科学依据，开辟了一条新的途径。

可以预言，它将对我国滑坡地质灾害的监测、预防和控制研究，产生重要的理论与现实意义，并有着广阔的推广应用前景。

3月的一个午后，沐浴着初春的阳光，记者来到中国矿业大学（北京）民族楼——一代建筑大师梁思成先生留给世人的最后一件作品。

记者来到这座三层建筑顶楼的一间办公室，正中一块闪亮的铜匾标识了主人的身份——国家973重大研究计划首席科学家、国家自然科学基金重大项目首席科学家、中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院院长何满潮。

1 项目与主要完成人信息项目名称：重大工程滑坡动态评价、监测预警与治理关键技术主要完成人：唐辉明，胡新丽，李长冬，王亮清，熊承仁，吴益平，张世殊，章广成，黄书岭，吴琼主要完成单位：中国地质大学（武汉）、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、长江水利委员会长江科学院2 推荐单位意见该项目是科技部、国家自然科学基金委员会、国土资源部、国务院三峡工程建设委员会和湖北省等长期支持研究的重大成果。

提出了基于多场信息的滑坡动态评价方法体系，研发了滑坡特征参量大型原位测试技术，研发了滑坡多场特征参量立体关联监测技术与预测预警平台，提出了重大工程滑坡关键治理方法与优化技术。

该成果紧密结合国家地质灾害防治重大需求，在滑坡动态评价、原型试验、多场信息监测技术、数据融合技术和滑坡优化控制技术等方面，取得了一批具有国际影响的创新成果。

该项成果先后获湖北省科技进步一等奖和湖北省技术发明一等奖等3项奖项，系统应用于滑坡地质灾害预测与防治工程实践，社会与经济效益显著。

推荐该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

3 项目简介在科技部、国家自然科学基金委、国土资源部、国务院三峡工程建设委员会和湖北省等长期支持下，高校、科研院所和大型央企联合攻关，开展广泛国际合作，针对重大工程滑坡动态评价、原型试验、监测预警与治理关键技术，取得了一批具有国际影响的创新性成果。

项目主要创新点包括：（1）提出了基于多场信息的滑坡动态评价方法体系；（2）研发了滑坡特征参量大型原位测试技术；（3）研发了滑坡多场特征参量立体关联监测技术与预测预警平台；（4）提出了重大工程滑坡关键治理方法与优化技术。

研究成果广泛应用于湖北、四川、重庆、贵州和西藏等地质灾害多发地区，系统开展了地质灾害预测预警与治理设计研究，取得了显著的社会效益与经济效益，发挥了重要的示范作用。

主编地质灾害防治行业规范10部，授权国家发明专利60余项、软件著作权3项，出版专著7部，发表SCI收录论文90余篇、EI收录论文160余篇，组织国际、国内重要学术会议8次，作国际大会特邀报告15次，举办科普活动10余次，培训行业技术人员万余人次，促进了地质灾害行业技术进步与学科发展。

突发滑坡灾害的应急监测预警技术体系董建辉;吴启红;万世明;谢飞鸿【摘要】突发滑坡应急监测处于应急处理的前期处置阶段,及时为突发滑坡临灾避险和应急抢险工作进行信息反馈,并根据应急监测相关信息及时对突发滑坡进行稳定性评价以及预警工作.明确了突发滑坡灾情、险情应急监测和预警信息的工作程序、级别、内容和技术方法等,分析了应急监测响应及启动-应急监测内容-应急监测方法-监测资料整理分析-预警系统等一系列工作程序的特殊性,总结归纳了各应急监测手段的数据分析方法、预警系统和判别标准.以四川省绵阳市北川县白什乡滑坡为例,应用突发滑坡应急监测预警技术体系进行全程跟踪及分析,达到了监测预警的目的.%Emergency monitoring for sudden landslide is occurred at the early stage of emergency management. It can timely provide information feedback for disaster avoidance and emergency rescue,conduct the evaluation for landslide stability and early warning based on the emergency monitoring data. The basic information, emergency monitoring and early-warning procedure and methodology of sudden landslide were constraint;the emergency moni-toring response and start-emergency monitoring content-emergency monitoring methods-monitoring data collation analysis-early warning system and a series of working procedure were analyzed and characterized the particularity;the emergency monitoring data analysis method,early warning system and criterion were summarized. For example, emergency monitoring system for sudden landslide was carried out in the Baishixiang landslide in the BeichuanCounty of the Mianyang City,Sichuan Province,finally achieving the goal of monitoring and alerting.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)011【总页数】6页(P135-140)【关键词】突发滑坡;应急监测;应急响应;启动预警【作者】董建辉;吴启红;万世明;谢飞鸿【作者单位】成都大学建筑与土木工程学院,成都610106;成都大学建筑与土木工程学院,成都610106;成都大学建筑与土木工程学院,成都610106;成都大学建筑与土木工程学院,成都610106【正文语种】中文【中图分类】TU422017年6月21日收到国家自然科学基金(41302245)资助目前，中国地质灾害应急监测理论方法体系尚不完善，但在实践过程中，通过广大地质灾害防治工作者的实践与研究，初步探索到了一些地质灾害应急监测方法[1—4]，在应急监测工作中发挥了极为重要的作用，取得了较好的经济和社会效果。

山体滑坡预警监测系统之五兆芳芳创作一、需求概述1.山体滑坡24小时全天候监测需求监测区域处于滑坡多发地段，临近居民区，需要采纳24小时全天候的预警动态监测手段，实时收回监测预警信息，预警山体滑坡、泥石流等地质灾害而免受或削减损失.2.自动报警定位需求支持在山体滑坡或泥石流等地质灾害产生前，通过精密仪器实时监测出山体松动、偏移的微小征兆，在实时发明并立刻自动报警的同时，迅速确认并在监测地图上显示滑坡位置.3.预警预测需求支持通过阐发长期的山体位移变更，预测未来可能产生的平安隐患，提前做好防备解救准备.4.信息查询办理需求可以对历史监测数据、报警数据、统计图表数据等进行查询办理.并成立数据档案，用于长期监测研究.二、 系统总体计划1. 系统总体架构计划数据传输与接收接口办事根本层实时监测数据 历史监测数据 根本地理数据 报警信息数据 监测阐发数据数据层自动监测预警软件预测阐发办理软件滑坡位置标的目的预警短信宣布办理监测数据办理存储历史数据查询办理报警信息查询软件数据收发接口办理系统维护办理软件应用层表示层1)根本层根本成主要是整个系统的根本硬件，是整个系统架构的根本.主要有激光测距传感器终端、网络平台、计较机等硬件设备.监测终端收集数据通过传输网络与计较机平台互通，形成一个集成的系统.2)数据层整个系统的数据包含传感器监测的实时数据、历史数据、图表阐发数据、报警信息数据、历史报警信息数据、地理空间数据等.是整个系统的数据焦点.3)应用层在根本层和数据层根本上，开发应用系统，包含数据办理、自动报警、图形阐发预测等若干功效软件4)表示层是指最终系统的操纵界面，将有电子地图为系统地图，实现各类功效包含报警、图表查询、图形阐发等功效操纵界面.2.系统总体配置计划本系统从用户需求出发需求配置：激光测距监测设备终端设备、监测预警平台软件、无线传输设备.1)激光测距监测设备3套.光靶标主机2)无线传输设备（传输、接收各3套）.3)预警监测系统平台软件.(1)自动动态监测预警软件(2)滑坡预测阐发办理软件(3)滑坡预警位置和滑坡标的目的监测软件(4)预警短信宣布办理软件(5)监测数据办理存储软件(6)历史监测数据查询办理软件(7)报警信息查询软件(8)数据收发接口办理软件(9)系统维护办理软件3.系统网络拓扑图1)激光测距传感器终端山体上设置固定靶标.并设置固定激光测距仪对准相应靶标，实现24小时在线监测.2)传感器数据收发模块数据发射端收集三套激光传感器的数据，并将其无线传输到接收端.3)监测预警平台担任所有数据的存储，包含监测的距离数据、地图数据、设备信息数据、位置数据、运营数据、日志数据等.并实现系统功效.监测预警中心系统拓扑图三、系统总体功效1.自动动态监测预警软件1)传感器实时监测数据收集自动接收来自传感器接收软件传送来了实时监测数据，能够实时获得激光测距传感器的关头参数和丈量的距离值.2)自动报警运用相应的算法，阐发实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据，实现自动报警.3)交互确认一旦产生报警情况，弹出相应报警信息，实现人机交互的形式，结合人的经验知识再进行报警核实.2.滑坡预测阐发办理软件按照长时间的监测统计数据绘制靶标位移偏离动摇标，按照标来判断近期的地质勾当情况，一次阐发预测近期可能产生的自然灾害，并提前预警.1)山体滑坡的运动趋势阐发按照连续监测的数据，阐发山体滑坡的运动趋势.2)影响规模阐发通过阐发山体滑坡的位置和运动速度，确定其影响规模.3)财富损失评估评估山体滑坡造成的财富损失，可以通过山体滑坡的影响面积，以及地图数据提供的居民区财富数据等信息，阐发财富损失.3.滑坡预警位置和滑坡标的目的监测软件1)滑坡位置定位一旦确认报警信息，立即通过地图定位功效实现滑坡位置定位.并将目标点快速显示地图上的具体位置并闪烁提醒，报警声音提示.2)滑坡运动阐发运用相应的算法，阐发实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据，阐发滑坡的运动标的目的.模拟运动趋势.4.预警短信宣布办理软件实现1)短信编辑办理.支持监测中心和监管人员之间进行短信编辑、人员编辑、通信号码编辑、修改、添加、删除等办理功效.2)短信宣布办理.支持监测中心和监管人员进行短信通信、单发、群发或按预定时间、区域、按人员编组发送等功效3)短信数据库办理支持短信数据办理、平安办理、查询权限设置、数据存储等功效.5.历史监测数据查询办理软件可以对传感器监测的历史数据进行查询、统计、输出等功效.6.报警信息查询软件监测中心存储所有的报警信息，并进行统计分类，可查询单个或多个报警信息点的报警时间、报警区域等信息.7.传感器数据发送与接收软件集成多路激光测距传感器并且具有存储功效，可以包管高速丈量方法下数据不丢失，并且实现激光测距监测设备的数据和监测中心平台之间进行实时传输互换.8.系统维护办理软件对监测中心的用户信息进行保密设置，避免用户信息的泄漏盗取.对系统定期进行维护，包含数据库维护，系统功效模块维护，以及接口维护.设置不合权限实现不合功效.四、系统数据库山体滑坡监测预警系统数据库的组成包含:预警监测数据库、监测办理数据库和地图数据库.数据库内容1)预警监测数据库●实时监测数据.激光测距监测仪器获得的实时的现场数据，包含靶标距离、天气温度、湿度等实时数据.●报警信息数据.指自动监测的报警信息，实时数据.●短信平台数据.在线编辑短信、收发短信数据.●预测阐发数据.监测数据图表，山体滑坡的标的目的、速度、趋势等.2)监测办理数据库●历史监测数据库.激光测距监测设备收集的数据录入历史档案入库，便利用户查询统计.●报警记实数据.存储历史报警信息便利被查和统计历史事件.●监测设备属性数据库.主要存储设备的属性数据，包含设备的根本参数以及位置信息.●系统运行数据.存储系统的操纵日志，办理日志等信息.3)地图数据库●行政区划数据.主要是矢量的形式，显示山坡周围的行政区划，如县、镇、村等区划信息.●根本设施数据.主要是医院、学校、工场等重点根本设施的信息.●居民区数据.主要是居民区的人口、经济、重点衡宇等信息.五、硬件技巧规格激光测距仪激光距离传感器采取激光在线非接触丈量物体的位移变更量，特别为产业自动化、交通、钢铁、修建、码头等需要进行自动距离位移丈量和位置控制而设计研发，具有很高的实用性.适合长期在线监测使用，此系列激光测距传感器可以快速、准确的丈量到目标地距离，丈量结果可以通过各类接口传输到设备上，以便进行检测、控制等应用，同时激光测距传感器的控制也可通过计较机或其他与其相连的设备来完成.采取精准地白色激光瞄准方法，精度高，量程大，并且具有丰厚的输出接口，普遍应用于各类钢铁产业、冶金产业、汽车产业、印刷产业、食品产业等各类产业控制（位移，长度，尺寸，位置，高度、厚度等检测）以及野外长期自动监测、工程现场检测等场合.主要特点精确、动态的对各类物体距离进行丈量（不需反射镜）；可见光容易对准被测物体；响应速度高，且可调，丈量频率1-15Hz；丈量精度高±1mm，分辩率0.1mm；采取航空插头，性能稳定；输出串口丰厚，多种选择（USB、RS232、RS485、RS422、4～20mA、0-10V、开关量等）传感器可以为无线通讯方法，免去您布线的麻烦.丈量规模可调，且传感器测距起始点可以设置为前端和尾端，便利用户装置需要.也可以设置任意点为数据起点（目前无此功效）.外不雅巩固，性能稳定，可加数据显示端，实时显示接收数据（LED屏、数码管、PDA等），以及数据报警功效小型化设计，可选配装置支架，节省装置空间产品功效多样化，可实现物体的在线测厚度/长度/宽度功效，良好可靠的性能、优良的性价比.技巧参数精度：±1毫米输出频率：1-15Hz(取决于目标概略的反射率) 激光：620-690nm白色可视激光；激光等级：CLASS 2 电压： 4.8V-28V（尺度5V）数据接口：标配RS232（4-20mA、RS485、0-10V、RS422、0-5V、开光量输出可选）任务温度：-40℃-70℃存储温度：-30℃-70℃产品尺寸：155*72*38mm 重量：约400g六、山体滑坡预警监测系统项目报价表。

三峡库区滑坡台阶状位移趋势预测的警戒速度方法李德营;殷坤龙【摘要】Voight's relation approaching the failure is found through the analysis of landslide acceleration and velocity of 35 different landslides. The final acceleration phase of the landslides cannot be identified due to the step-like deformation of the landslides in the Three Gorges Reservoir area, so the failure time of the landslides cannot be directly predicted with the model. Therefore, a much simpler and more practical method has been suggested to assess the landslide phases by means of velocity threshold values on the basis of the Voight model. According to different demands of risk level, alert velocity ( corresponding to 30, 15 and 7 days before predicted failure) can be computed according to the Voight' s model and the parameters of the method are obtained with the nonlinear regression. The feasibility of the method is validated through the case analyses of the Xintan landslide and the Baishuihe landslide. The results show that the prediction and the monitoring data are very similar and the method plays an important role in predicting the landslides with step-like deformation.%对不同类型的35个滑坡进行统计分析,发现滑坡临滑前加速度和速度符合Voight 模型的幂函数关系.由于无法准确判断三峡库区具台阶状位移特征的滑坡何时处于最后加速失稳阶段,故不能直接应用该模型进行预报.根据台阶状位移特征的滑坡变形特征,本文采用了基于Voight模型的警戒速度方法.该方法是基于Voight模型采用非线性回归分析求得模型参数,按不同风险级别要求求得紧急状态、警戒状态、提前警戒状态的速度阀值,并与实际监测的速度对比去预报滑坡所处的危险等级.采用警戒速度方法对白水河滑坡和新滩滑坡进行了分析,发现预测结果与实际较为接近,预测效果较好.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2012(039)004【总页数】5页(P98-101,109)【关键词】滑坡预报;三峡库区;警戒速度;Voight模型;加速蠕变【作者】李德营;殷坤龙【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】P642.22三峡库区很多滑坡具有台阶状位移特征，即滑坡累积位移－时间曲线的形状全部或一部分形如台阶状，位移局部有较大的跳跃，这种变形特征与库区地质环境条件、降雨和库水位的叠加影响关系密切。