地质灾害深部位移在线监测方案
时间:2025-11-21
涉川
一、方案介绍
地质灾害深部位移是判断滑坡、崩塌、地裂缝、软弱层滑移面等灾害活动程度的重要指标。相较于传统人工测量或单点仪器监测,深部位移传感链可实现深部多点连续监测,及时捕捉滑动面活动、剪切带位移以及形变演化过程。
本方案基于深部多节点位移传感技术、自动化采集主机及4G通讯模块,实现 深部变形的自动采集、实时上传、趋势分析与风险预警,构建高可靠性的地灾监测体系。

二、监测目标
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获取深部土体位移量、位移速率、加速度随时间变化。
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确定潜在滑动面深度及迁移特征。
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判断地表–深部变形关联关系,识别滑坡加速阶段。
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实现长期、连续、无人值守监测。
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提供地灾预警阈值数据支撑。
三、需求分析
典型地灾隐患点存在:
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深部滑动面不明确,需要多深度分级监测;
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降雨、地下水变化引发深部位移变化;
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人工测量周期长、误差大、安全性差;
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需要实时预警与决策依据;
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地理环境复杂,监测系统必须稳定、低功耗、可远程管理。
深部位移在线监测系统通过 连续多点 监测填补传统监测方式的不足。
四、监测方法
1. 深部多节点传感链法(主流方法)
在钻孔中下放深部位移传感链,链上多个节点沿深度布设,每个节点实时测量水平位移或倾角,用来计算每一深度段的位移量。
2. 深部倾斜链法
通过高精度倾角仪阵列测量每段倾角变化,转换为深部位移曲线。
3. 深井 GNSS / 光纤辅助
在需要更高精度或大范围监测时,可结合:
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光纤光栅形变监测
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深井GNSS 位移监测
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孔隙水压力、地温等多参数监测
4. 多参数耦合
结合降雨量、土壤含水量、孔隙水压力等监测参数,判断深部变形诱发过程。
五、应用原理
1. 深部位移原理
深部传感链分段测量各节点的水平位移,通过纵向位移叠加得到深部位移曲线,从而判定:
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滑动面出现深度
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滑动体厚度
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剪切位移带位置
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深部土体加速阶段
2. 倾角–位移转换原理
倾角传感器测得每段倾斜角变化,经积分计算得到深部位移。
3. 数据实时上传与模型分析
采集主机自动采集各深度传感器数据,经4G上传平台,平台自动计算:
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深部位移曲线
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深部位移速率
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加速度变化
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时序趋势预测
六、功能特点
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多深度多点同步在线监测
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毫米级变形识别能力
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自动采集、自动上传、自动分析
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断点续传、自动补传
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适应复杂环境:雨雪、泥石流区、山谷等
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支持太阳能供电、远程调试
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支持与雨量、水位、裂缝、地表位移联动
七、硬件清单
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深部位移传感链(多节点)
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深部倾斜链(可选)
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数据采集主机(含RS485接口)
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4G无线通讯模块
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太阳能供电/市电电源系统
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云端监测平台(PC+手机端)
八、硬件参数(量程、精度)
具体参数可依项目要求配置,建议参考如下:
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深部节点位移量程:±200 mm
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分辨率:≤0.1 mm
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倾角量程:±30°
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倾角精度:±0.005°
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采样周期:1–30 min 可设
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防护等级:IP67–IP68
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工作温度:–40℃~+85℃
九、方案实现步骤
1. 现场勘查
确定滑坡变形范围、钻孔位置、深度、地层结构。
2. 钻孔施工
按设计深度钻孔,清孔后埋设监测链。
3. 安装传感链
逐段下放,保持各节点与孔壁有效接触。
4. 采集主机安装
通过RS485连接深部位移链,设置采集周期与通信参数。
5. 供电与通讯
安装太阳能组件或市电供电,4G网络调试。
6. 平台接入
深部位移数据实时上传平台,自动生成位移剖面。
十、数据分析
平台自动生成:
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深部位移时序曲线
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深度—位移剖面图
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各节点位移速率分析
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位移加速度分析
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深部变形阶段识别
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滑动面深度判断
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降雨–位移耦合分析(可选)
并可根据位移速率、加速度等指标进行风险评分。
十一、预警决策
预警可基于以下指标:
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位移速率突增
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加速度持续上升
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滑动面位移超过预设阈值
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深部与地表联动变形同步出现
预警方式:
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手机APP推送
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微信消息
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短信/声光报警
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平台自动报告生成
十二、方案优点
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深部位移曲线连续、完整
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可精准识别滑动面及厚度
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适用长期、无人值守监测
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通讯稳定、自动化程度高
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可与其它监测要素构建综合预警体系
十三、典型应用领域
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滑坡隐患点监测
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高边坡工程与公路边坡
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铁路、隧道周边地质灾害监测
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房前屋后地灾点
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小流域泥石流沟道
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地裂缝带深部监测
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城市建设深基坑周边监测
十四、效益分析
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为政府地灾预警提供科学支撑
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大幅降低人工巡查成本
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提高灾害提前识别能力
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避免因深部形变未发现导致滑坡突然失稳
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数据可长期积累用于治理工程设计
十五、国标规范
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《GB 50367 地质灾害治理工程监测规范》
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《GB/T 34629 地质灾害监测系统技术要求》
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《SL 431 滑坡监测技术规范》
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《GB 50446 边坡工程监测技术规范》
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