复杂条件下边坡稳定性监测预警研究

发布时间：2019-10-14 04:06

【摘要】：目的解决受地层岩性、地质构造、水文地质和采矿空区等复杂条件影响下的边坡稳定性监测预警问题.方法以戒台寺古滑坡体为例,基于戒台寺边坡地质条件分析基础,采用边坡监测预警系统对戒台寺滑坡稳定性进行实时监测预警.研究了系统的感知层、传输层、应用层,根据恒阻大变形锚索受力状况证明了古滑坡体下滑力监测的可行性.结果在戒台寺安装的3个边坡稳定性监测预警站点应用结果表明,滑动力相对变化值PV处于动态变化调整之中,30005#、30002#和30004#监测站点PV的最大值分别为10%、14%和7%,没有出现滑动力增量ΔP持续增大或减小且PV大于10%的情况,说明戒台寺滑坡暂时处于稳定模式状态.结论研究成果为类似滑坡监测工程提供了一种可靠、有效、崭新的解决方案.
【图文】：

62沈阳建筑大学学报(自然科学版)第33卷滑力的变化情况，监测原理如图1所示．图1三维监测原理简图Fig.1Threedimensionalmonitoringprincipledi-agram2边坡监测预警系统2．1系统结构边坡监测预警系统体系结构如图2所示．图2边坡监测预警系统结构图Fig.2Slopemonitoringandearlywarningsystemstructure由上至下可分为应用层、传输层、感知层，各层功能互补，成为一个有机整体．(1)感知层感知层位于边坡监测预警系统最底层，主要功能在于感知滑坡下滑力变化情况，并将其数字化，便于传输层传输．采用恒阻大变形锚索来捕捉滑坡体下滑力的变化，由于恒阻大变形锚索能够在120～350kN恒阻拉伸力作用下发生0．5m以上的大变形而保持不断，打破了传统锚索小变形的局限，实现了滑坡大变形破坏过程下滑力的全程可测性和数据采集的连续性，并在室内及采矿、边坡监测工程现场应用中得以证实［19－20］．振弦式力学传感器则安装于恒阻大变形锚索外端头部，它是实时采集边坡作用于恒阻大变形锚索作用力的关键设备．(2)传输层传输层主要解决感知层所获得力学数据信息的短距离和远距离传输问题．该层首先将位于滑坡体上一定较小范围内的多个监测站点通过ZigBee无线通信技术进行短距离传输，然后将此多个监测点信息传输到数据中心站DTU，再通过中心站将信息发送至北斗卫星/GPＲS双路通讯模式识别接收器，经辨识后实现信号的远程传输，最终经信号接收器接收后发送至监控中心．短距离和长距离通讯方式、北斗卫星/GPＲS双路通讯模式既节约了成本，又提高了抗干扰性，保证了信息传输的安全稳定有效．(3)应用层应用层主要解决所接收数据信息的处理、分析和人机交互问题等．传输层传输来的数据存储在监控中心的专用服务器中

62沈阳建筑大学学报(自然科学版)第33卷滑力的变化情况，监测原理如图1所示．图1三维监测原理简图Fig.1Threedimensionalmonitoringprincipledi-agram2边坡监测预警系统2．1系统结构边坡监测预警系统体系结构如图2所示．图2边坡监测预警系统结构图Fig.2Slopemonitoringandearlywarningsystemstructure由上至下可分为应用层、传输层、感知层，各层功能互补，成为一个有机整体．(1)感知层感知层位于边坡监测预警系统最底层，主要功能在于感知滑坡下滑力变化情况，并将其数字化，便于传输层传输．采用恒阻大变形锚索来捕捉滑坡体下滑力的变化，由于恒阻大变形锚索能够在120～350kN恒阻拉伸力作用下发生0．5m以上的大变形而保持不断，，打破了传统锚索小变形的局限，实现了滑坡大变形破坏过程下滑力的全程可测性和数据采集的连续性，并在室内及采矿、边坡监测工程现场应用中得以证实［19－20］．振弦式力学传感器则安装于恒阻大变形锚索外端头部，它是实时采集边坡作用于恒阻大变形锚索作用力的关键设备．(2)传输层传输层主要解决感知层所获得力学数据信息的短距离和远距离传输问题．该层首先将位于滑坡体上一定较小范围内的多个监测站点通过ZigBee无线通信技术进行短距离传输，然后将此多个监测点信息传输到数据中心站DTU，再通过中心站将信息发送至北斗卫星/GPＲS双路通讯模式识别接收器，经辨识后实现信号的远程传输，最终经信号接收器接收后发送至监控中心．短距离和长距离通讯方式、北斗卫星/GPＲS双路通讯模式既节约了成本，又提高了抗干扰性，保证了信息传输的安全稳定有效．(3)应用层应用层主要解决所接收数据信息的处理、分析和人机交互问题等．传输层传输来的数据存储在监控中心的专用服务器中
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中原工学院建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41502323,51574296)
【分类号】：TU43

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本文编号：2549071