潘昌龙
湖南联智科技股份有限公司, 湖南省长沙市 410000
摘要：随着科技的发展，遥感技术、ＧＮＳＳ自动化在线监测技术、北斗云监测技术、基于物联网的监测技术等一大批先进监测技术逐渐取代以常规大地测量法为代表的传统边坡监测技术，解决了以往监测技术存在的时效性差、操作力度大等缺点，提高了监测效率和监测精度。运用ＧＮＳＳ监测技术对边坡进行监测，验证了ＧＮＳＳ系统在边坡监测应用中的可靠性与准确性。通过ＧＮＳＳ采集的实时位移，采用变形速率、加速度等参数指标作为滑坡的稳定性评价和预警预报依据，并成功运用于滑坡的治理防治。采用ＧＮＳＳ自动化监测手段对边坡进行变形监测，取得了不错的工程应用效果，实现了自动化的数据监测与管理。本文主要分析智能监控在边坡工程中的应用及处治方法研究。
关键词：滑坡；监测技术；变形监测；处治方法
引言
大部分学者将ＧＮＳＳ监测技术成功地运用于工程实践当中，表明ＧＮＳＳ监测技术的可行性较高。边坡自动化智能监测技术对滑坡进行在线的实时表面位移监测、雨量监测、以及深部位移监测，并根据滑坡体的地质特性，提出综合处治方案，研究成果可为同类型滑坡治理工程提供参考，对今后滑坡的处治研究具有重要意义。
1、边坡智能健康监测系统简介
对于公路边坡安全监测，目前国内采用的方法主要为常规的人工观测和日常巡查。常规监测人为因素产生的测量误差大，受气候环境影响大，监测数据的时效性差，不能及时检测到事故发生的临界变化，不能确定事故发生的准确时间，从而不能准确分析事故相关的外部诱导因素。边坡智能健康监测系统可以对岩土体内部沉降、倾斜、表面位移、表面沉降等进行连续监测，及时捕捉边坡形状变化的特征信息，通过有线或无线方式将监测数据及时发送到监测中心，并结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算机数据解算分析软件处理，对边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，减少人员、财产损失。同时可以识别支护结构的损伤程度评定支护结构的安全、可靠性与耐久性；验证边坡支护结构设计建造理论与方法，完善相关设计施工技术规程，提高边坡工程设计水平和安全可靠度，保障结构的使用安全，具有重要的社会意义、经济价值和广泛的应用前景。（1）云平台主要功能，云平台融合了物联网技术和大数据背景，通过对结构物进行在线安全监测，实现了对结构物远程监控、实时测量、实时报警、自动化分析、海量数据存储备份等一体化服务，可以对结构物日常养护和管理发挥重大作用。云平台超大的存储空间，可容纳桥、隧道、边坡等多种结构物的监测数据，将所有结构物的监测数据统一管理，实现由单体简单监测向区域集群平台监测发展。（2）平台监测流程，平台接收到数据并根据前期配置的阈值范围对其进行判别，如果所测数据落在阈值范围内，会发生相应等级的告警信息，以短信或邮件的形式推送给相关人员，可以及时的对结构物进行相应的处理，避免突发事故的发生；平台智能化分析数据，以趋势图形式直观地呈现监测结果，同时可以进行数据对比、查看关联因素的数据趋势图；针对不同的监测因素生成相应的报表，以报表的形式将数据存储备份，便于提取查看，后期会有专业的人士对结构进行安全评估。
2、变形监测预警技术探究
上述数据处理系统在对监控数据进行全面检查、了解计算结果后，自动生成访问数据库文件，通过生成Excel宏代码，对每个监控点进行变形量的计算，绘制各种位移曲线图和矢量图。 可以根据设定的报警初始阈值，自动进行初步报警报警，督促专业技术人员综合分析监测成果图，进行进一步报警报告。
根据所得高精度监测成果，滑坡预测方法和预报过程主要包括: (1)基于滑坡空间发生的预测、地面位移、深部位移的综合分析确定滑坡分布的区域、区块等级、空间范围等滑坡特性； )变形监测成果变化的发展过程中，判断滑坡处于滑动的哪个阶段，是否等待滑动时的停止或速度滑冰的动作而加速了滑动的过渡，判断是否进入了整体微动到大动的转换； )3)高陡边坡预警的阈值，在研究监测滑坡各监测点的位移——时间变化曲线后，可根据地质环境条件，综合确定滑坡预警阈值。 对于特殊高陡边坡初始阈值，边坡开挖高度1/500或大于20mm的最大水平位移和水平位移速度可为连续3d以上2mm/d以上； (4)大型复杂滑坡预警的初始条件是，在监测中，滑坡内观测到的监测点全部位移，同时1/3的监测点位移总量超过120mm时，可以提出一次预警报告，但在较短的时间段(最初定在5d范围内)内，滑坡变形剧烈。 同时可设定为1/3的监测点位移总量超过60 )5)滑坡大动破坏发生时期的预报，基于各观测点位置的地面及深部位移曲线、位移速度曲线和时间变化特性，基于日本斋藤岩土蠕变曲线的三阶段模型，滑坡的位移变化所处 预测可能时间及其灾害危险性等，可以数值上进行几个月以内、一个月以内或几天以内的短期预报和临滑预报。
3、综合处治方案
3.1滑坡发展趋势及危害性预测
监测工作即将进行前，滑体前中上部受拉，剪切裂缝明显增加，表明滑坡处于蠕动变形阶段。 监测期间滑坡整体未发生滑坡，但今后受雨水渗透、斜坡体地下水水位上升、岩土体力学强度下降等综合因素的进一步影响，斜坡体发生规模较大的滑坡，滑坡体上方的建筑随滑坡体下降，影响人民生命财产的安全。
3.2滑坡地质灾害处治方案
根据滑坡的地质特征、稳定性、剩余滑移力的计算结果、地形条件以及滑坡体上建筑物的分布情况，(1)锚固钢梁+抗滑桩+重力式混凝土防渗墙+排水措施+监测措施根据滑坡的岩性和现状、剩余推力值、施工条件， 操场和宿舍之间的防渗墙前设置高6.0m、上部宽1.5m、下部宽2.0m的钢筋混凝土防渗墙，场地内建设系统排水措施。 根据边坡的特点，开展倾斜地表位移变形、支护结构位移、应力变化等长期监测工作。 该方案的优点是在进行了抗滑桩、挡墙工程封闭后，学校可以在有限的区域内恢复教学工作，管理周期短，费用低。 不足之处是，在施工中，可能会对现有建筑物的基础造成损害。 (2)拆除滑体上的建筑物+坡削冻+钢梁防护加固+排水措施+监测措施根据河池市政府和教育部门的计划，学校已不能满足教育要求，将在偏远地区重新建设学校。 调查区场地作为棚区改造建设用地，拆除滑体上所有建筑物，削冲滑面卸载坡口，然后对削冲形成的坡面进行钢梁防护加固，采取滑面建设系统排水措施。 滑面场地上建设系统的该方案的优点是可以彻底消除滑坡的威胁，但由于周期长，而且该场地未来的建筑规划还没有进行，因此无法准确估算费用，建设风险较高。
结束语
通过采用自动化智能监测预警系统对滑坡进行变形监测、雨量监测、表面裂缝监测以及深部位移监测，分析了滑坡的位移变化规律，并针对滑坡的工程特性提出了两种综合处治方案，得到的结论，采用自动化智能监测预警系统能高效、准确地对滑坡工程中监测的数据进行全天候自动采集，采集的数据精度符合规范要求，并可根据采集的数据与预警阀值进行对比分析，做到智能化的预警预报，验证了自动化智能监测技术运用于工程中的可行性与准确性。
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