高边坡滑坡监测方案

边坡滑坡监测方案

2015—09—17 编制

1．概述

为实现无人值守的边坡监测自动化，我公司推出了应用于边（滑）坡或大坝等的基于系统集成技术的边坡自动化监测系统。该系统是一种综合性的自动化远程监测系统，可对边坡岩土体内部沉降、倾斜、错动、土壤湿度、孔隙水压力变化等进行连续监测，及时捕捉边坡性状变化的特征信息，通过有线或无线方式将监测数据及时发送到监测中心。结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算机数据分析软件处理，对边(滑)坡的整体稳定性做出判断，快速做出诸如山体边坡崩塌、滑坡等灾害发生的预警预报，更加准确、有效地监测灾情发生，且可为保证地质安全和整治工程设计提供信息参考。

2监测方案系统构成

系统由传感器（渗压计、多点位移计、钢筋计、固定式测斜仪、雨量计、土体位移计、

拉线式位移计）、MCU-32型自动采集单元、通信模块、数据库服务器、数据采集软件等组成。见下图

3测量项目

3.1孔隙水压力

边坡除了受到恒定的重力作用以外,地下水的作用对其稳定性通常也是一个不能忽视的因素。而由于降雨等原因,地下水位往往会在一定范围内往复变化,使得在稳定的地下水位以上的部分岩土体经常处于干湿交替的状态。这对边坡的长期稳定性十分不利。

VWP型振弦式渗压计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力，并可同步测量埋设点的温度。渗压计加装配套附件可在测压管道、地基钻孔中使用。

3.2土体分层沉降

坑外土体分层竖向位移可通VWM多点位移计测量。

土体分层竖向位移的初始值应在分层竖向位移标埋设稳定后进行，稳定时间不应少于1周并获得稳定的初始值；监测精度不宜低于1mm。

每次测量应重复进行2次，2次误差值不大于1mm。

采用分层沉降仪法监测时，每次监测应测定管口高程，根据管口高程换算出测管内各监测点的高程。

VWM型振弦式多点位移计适用于长期埋设在水工结构物或土坝、土堤、边坡、隧道等结构物内，测量结构物深层多部位的位移、沉降、应变、滑移等，并可同步测量埋设点的温度。

VWM型多点位移计

多点沉降过程曲线图

3.3钢筋混凝土内应力监测

对于钢筋混凝土抗滑桩，宜采用钢筋应力计（钢筋计）或混凝土应变计进行测量；围护墙、桩及围檩等内力宜在围护墙、桩钢筋制作时，在主筋上安装钢筋应力计的预埋方法进行测量。

VWR型振弦式钢筋计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内部的钢筋应力，并可同步测量埋设点的温度。加装配套附件可组成锚杆测力计、基岩应力计等测量应力的仪器。

VWR型钢筋计 VWS-F表面应变计 围护墙内力、围护墙侧向土压力、支撑内力、立柱内力采用VWR型钢筋计、VWS型应变计、VWE‐S型混凝土应力计、VWS‐F型表面应变计和频率读数仪进行测量频率模数。

VWS型应变计 VWE-S混凝土应力计

3.4水平位移

边坡顶部的水平位移和深层水平位移监测点应布置在危险系数

较大位置。

通过边坡水平位移监测可以掌握边坡施工过程中，边坡的水平

位移情况，用于同设计比较，分析边坡的健康状况与对周为环境的

影响。

GN‐1B型固定式测斜仪广泛适用于测量土石坝、面板坝、边坡、

路基、基坑、岩体滑坡等结构物的水平位移，该仪器配合测斜管可

反复使用，并可方便实现倾斜测量的自动化。固定式测斜仪采用的

是耐冲击型倾斜传感器,可靠性好稳定时间快，安装附件少组装方便。

固定式测斜仪具有智能识别功能。

GN‐1B固定式测斜仪

3.5土体位移计

VWD-A型振弦式土体沉降计适用于长期测量土体的沉降位移，亦可用于测量土石坝、边坡、地基等构筑体或其它回填土体的沉降变形，并可同步测量埋设点的温度。土体沉降计的位移传感器采用的是VWD型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成。振弦式土体沉降计具有智能识别功能。

VWD型位移计

4采集系统

4.1MCU­32型自动采集单元

MCU‐32型自动测量单元

MCU-32型分布式摸块化自动测量单元适用于单台或多台组网自动采集各类传感器的测量数据，能适应工程现场气候环境下正常工作，并具有防水、防雷、抗干扰等能力。自动测量单元有分布式网络化测量、自动间隔测量、单次测量、连续测量、定时测量、定次测量、测量数据存贮、计算机通讯、越限报警、测量数据管理、测量图表输出、附设人工比测等功能。

MCU-32具有灵活的采集数据处理方式，可以工作在自报方式、召测方式、单机存贮方式等多种方式的组合，内置4M字节存贮器可以存贮传感器满接时单点7000次采集数据。存贮数据可通过串口传输至计算机。

4.2主要技术指标

a）外形尺寸：400×300×185 mm

b)工作电源：220V交流电或16.5V太阳能供电

c)整机功耗：测量<500mA(与内置模块类型有关)，待机<5mA(省电模式)

d)显示屏：240X128高点阵LCD

e)传输距离：约1000米(485传输)，其它传输方式由外置传输设备决定

f)波特率：9600bps(RS485)或1200bps(无线数传电台)，波特率可调

g)工作温湿度：温度-30°C ～+70°C，相对湿度90%

h)存贮数据：约7000×32条

i)数据保持时间：>10年

j)接入传感器：32支／台

k)组网数量：64台

l)整机设计寿命：>10年

m）可接入两台雨量计、一支气温计。

每台MCU-32为摸块化组合，由四个任意组合的测量摸块﹑主控与通讯模块，电源模块，接线端口组成。开放式结构，摸块化组合，每台MCU-32型可支持4只数据采集模块。模块类型有GDA1102振弦式模块、GDA1103电阻式模块、GDA1701水位模块、GDA1104电压模块、GDA1105智能测量模块等。

MCU-32有多种数据传输方式：RS485传输、TCP/IP 网络传输、无线数传电台传输、光缆传输、电话网络传输、公共移动网传输(GPRS/CDMA)等。

4.3振弦测量模块

GDA1102型数据采集智能模块适用于自动采集振弦式传感器信号，其测量精度高、功能齐全、抗干扰能力强、适应长期运行，同时可设定各类振弦式传感器的温度电阻基值并采集。模块有金属外壳，可有效防护电磁干扰。模块上有12个工作状态指示灯，同时显示电源、测量、收信、发信、各通路的工作状态。模块与主板为即插即拔式设计，系统自动识别模块类型及插座地址。

GDA1102型数据采集智能模块有通道扩展切换功能，可将8路频率测量通道扩展至16路。

4.3.1振弦测量模块性能

M01=4081.2T=32.7℃（3K S=9）M02=3584.0T=26.5℃（3K S=7）M03=2993.4T=19.8℃（2K S=8）模

块

一

M04=3004.6T=23.6℃（2K S=9）M05=0.0 T=---℃ （3K S=0）M06=0.0 T=---℃

（3K S=0）M07=0.0 T=---℃

（2K S=0）

振弦 M08=0.0

T=---℃

（2K S=0）

上图为振弦模块显示屏显示的测量状态，M01～M08表示接线端子编号，“=”后面为模数，“0.0”表示未接或测量故障，T 表示温度，“---”表示未接或测量故障；“3K”、“2K”表示温度电阻基值，S 表示符合激励周期的回波持续时间，数值0～9，数值9代表持续时间达到或超过测量所需最长时间，信号为0表示信号极弱或无信号，当信号为0时仍然可能测量到有效的测值，但测量精度降低。

4.4智能测量模块

GDA1105型数据采集智能模块适用于自动采集各类RS485信号传输的传感器，其测量精度高、功能齐全、抗干扰能力强、适应长期运行。模块有金属外壳，可有效防护电磁干扰。模块与主板为即插即拔式设计。

规格及主要技术参数

5通信

监测系统所采用的通信方式有有线和无线两大类，其中有线方式有现场总线（RS-485）、光纤，无线方式有无线短波（数传电台、无线网桥）与移动GPRS 通信等。