滑坡地质灾害监测方案

XXXXXX滑坡地 质 灾 害 监 测 方 案建设单位： 编制日期：二零一四年 月 录第一章 边坡监测与意义1第二章 滑坡概况介绍22.1滑坡立项背景22.1.1监测目标及任务22.1.2监测意义32.2滑坡自然环境概况32.2.1地理位置32.2.2气象水文42.2.3地形地貌62.2.4地层岩性62.2.5地质构造与地震72.2.6水文地质条件92.2.7人类工程活动92.3地质灾害特征及发展趋势102.3.1滑坡体概况102.3.2滑坡变形活动特征132.3.3滑坡稳定性分析182.3.4危害程度评价192.3.5小结19第三章 滑坡地质灾害监测方案203.1 滑坡地质灾害现状与拟开展工作203.1.1 项目概况203.1.2 监测目的及依据233.1.3 监测设计原则233.2 监测内容、方法及仪器243.2.1 GPS地表位移监测243.2.2边坡深部位移监测253.2.3监测精度等级262.4 监测方案272.4.1 GPS地表位移监测272.4.2深部位移监测302.4.3降雨量监测312.4.4变形监测服务软件平台31第四章 主要软硬件参数指标344.1 GPS监测仪器344.2 深部位移测斜仪354.3 一机多天线开关364.4 数据处理软件384.5 Web查询子系统39第五章 方案预算41第一章 边坡监测与意义地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害，是地球岩石圈地壳表层，在大气圈、水圈和生物圈相互作用和影响下，地质环境或地质体发生极大变化，从而给给人类生命和财产安全的、物质财富造成损失，使生态环境遭受破坏的灾害事件。最近30多年来, 我国发生了很多危害影响相当严重的大型崩滑事件。伴随这些滑坡灾害的直接危害,造成：1.对城乡工程建筑产生严重危害；2.对航运、铁路、道路交通及运输具有破坏性影响；3.给城乡居民生命财产带来巨大损失；4.危害厂矿、工商企业、科教单位, 给国家财产带来巨大损失；5.增大国家对工程建设、城镇迁址及移民的直接投入。如三峡库区工程建设中, 因滑坡的防治问题近期专门投入40亿元。除直接的危害以外, 滑坡灾害对人类社会经济建设和社会发展还存在着深远的无形或隐伏的间接影响。包括：增加城乡居民心理负担, 影响社会安定；灾害对国民经济发展产生间接的影响；水土流失、耕地损失, 城乡居民生存生活环境恶化；贫困山区贫困化加剧；加剧各种自然灾害, 引发次生灾害等。第二章 滑坡概况介绍2.1滑坡立项背景XX滑坡划分的地质灾害高易发区(A1)、重点防治区(I1)，为该规划确定的需近期治理的重点防治点，直接威胁着X户居民的安全。滑坡最早发现于年，后因工程施工对滑坡前缘进行了开挖；导致该滑坡体在 年间变形活动加剧，曾多次出现窑洞坍塌、房屋开裂等情况,将其确定为一大型黄土古滑坡，指出该滑坡体处于蠕滑变形阶段，活动迹象明显，危害程度严重；并建议通过设置截排水措施、局部支护等工程措施进行综合治理。目前，滑坡变形活动迹象明显，发育有2处局部滑塌（带）、3条地面裂缝和多处建筑物开裂变形，在天然状态下处于基本稳定状态；在暴雨、连阴雨及地震等极端自然条件下处于欠稳定状态；直接威胁当地居民安全，直接受威胁人数约，直接经济损失约，潜在经济损失可达，危害程度属特大级。为了对该地质灾害体进行治理研究，并对该滑坡进行长期监测。2.1.1监测目标及任务总的目标就是采取有效措监测手段提前监测该滑坡的变形，减缓滑坡对当地群众的威胁，保护人民生命财产安全，促进社会稳定和经济繁荣发展。制定本次监测技术方案，具体任务有：（1）阐明布设原则及注意事项（2）基本查明监测项目区变形特点及规律；（3）初步分析滑坡的边界条件及滑坡变形速率；（4）初步查明滑坡的平面分布和剖面形态特征；2.1.2监测意义对滑坡地质灾害进行有效地监测，必将缓解当地群众对此滑坡的恐慌，保障人民生命财产安全，促进宝鸡市金台区的经济发展和社会的和谐稳定。此举也是贯彻新世纪新阶段党和国家提出的“坚持以人为本，全面、协调、可持续发展观”科学发展观的重大战略思想，意义深远。2.2滑坡自然环境概况2.2.1地理位置滑坡治理场地位于 ,滑体中心地理坐标：东经1070816，北纬342251, 交通便利，场地交通位置见图2.1。滑坡治理场地交通位置示意图2.2.2气象水文1）气象地处中纬度地带，属典型 气候类型。其特点是 冬寒干冷、四季分明。常年主导风向为东风，西风次之，历史最大风速20m/s。气温：区内年平均气温，年平均最高气温，年平均最低气温，平均年较差，平均日较差，气温的时空变化较大。降雨量：区多年平均降水量847mm，最大降水量mm（1981年），最小降水量mm，降水量年内分配不均，全年降水量的6070%多集中在月份，而冬春两季的降水量仅占全年总降水的1015%左右。滑坡隐患所在河谷阶地区降雨量约为mm，滑坡隐患区降雨量等值线见图2.2。暴雨及连阴雨：高新区大部分降水以暴雨及连阴雨形式降落，暴雨多出现在78月份，次数较少，但强度颇大。据气象资料，区内大到暴雨（25mm）年出现日数为21.8天，连阴雨（16天）平均每年出现3.33.8次，且连阴雨总是与暴雨相继出现，每年多集中在夏秋季。大暴雨与连阴雨是区内滑坡、崩塌和泥石流形成的主要诱发因素，因此，区内绝大多数滑坡、崩塌、泥石流均发生在夏秋两季。图2.2多年降雨等值线图2）水文区地表河流属黄河流域渭河水系，区内河流普遍切割较深，新老滑坡前缘形成临空面，诱发滑坡及崩塌，如地质灾害密集分布的宝鸡北坡地质灾害带。滑坡治理场地即位于该地质灾害带中部，是区内最大的河流，发源于，多年平均流量85.8m3/s。洪水多发于79月份，占全年流量的63%。12月至次年3月为枯水期，四个月的总流量仅占全年流量的4%左右。2.2.3地形地貌区位于，受构造控制从而形成南北隆起、中间低平、西窄东宽的河谷断陷盆地景观。按地貌形态可划分为。2.2.4地层岩性滑坡治理场地一带出露的地层主要为新近系碎屑岩层及第四系土层，主要特征分述如下：2.2.5地质构造与地震（1）地质构造区处于 ,区域构造略图见图2.3。滑坡治理场地位于XX断裂。各断裂特征如下：图2.3区域构造略图（2）地震地震危险性，主要来自东部、西部和南部各地震带的强震波。据县志记载，自.根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），滑坡所在场地的抗震设防烈度为 度，设计地震分组为一组，设计基本地震动峰值加速度为，设计反应谱特征周期为。2.2.6水文地质条件滑坡隐患所在区域的地下水类型按埋藏条件和含水介质特征可分为第四系松散岩类孔隙潜水和新近系碎屑岩类孔隙裂隙水。（1）松散岩类孔隙水主要分布于。，以潜水的形式存在，含水层为冲积或冲洪积砂砾卵石层。根据现场调查访问，潜水位埋深因地而异，一般 m。潜水的补给来源主要有降水入渗、河流侧渗、灌溉水入渗及侧向地下径流；在渭河南岸由南西向北东方向运移。（2）基岩孔隙裂隙水主要分布于新近系碎屑岩层的构造裂隙带、风化壳中，以裂隙水为主。受岩石的结构影响，其地下水补给条件差，主要接受大气降水和上部松散岩类孔隙水下渗补给，沿基岩风化裂隙、裂隙发育带径流，常以下降泉和渗水点的形式排泄。水量受季节影响较大，遇降雨时水量剧增，排泄点多，直接影响斜坡的稳定。2.2.7人类工程活动滑坡隐患所在塬边斜坡地带人类工程活动较强烈，对地质环境影响较严重，人类工程活动主要表现在以下几个方面：（1）道路及居民房屋建设：场地周边公路、居民房屋及坡脚引渭渠建设对塬边斜坡进行了不同程度的切坡开挖，工程开挖常形成高度各异的陡坎，成为潜在不稳定边坡，在强降雨及连阴雨作用下极易发生局部滑塌，进而影响整个滑坡体的稳定性。（2）农业耕作活动农业耕作活动主要集中在黄土台塬上，在塬顶地势平坦开阔地带，土壤肥沃，普遍种植农作物和果木等。2.3地质灾害特征及发展趋势2.3.1滑坡体概况1）滑体外部特征滑坡体位于，东西宽约500m，南北垂向投影长约450m，前后缘高差约180m，平面形态呈舌状。受人类工程活动改造，坡面地形起伏较大，呈不规则阶梯状，滑体物质为表面滑坡堆积层和风积黄土层，厚度自上而下递增，一般厚约2065m，体积约621104m3，按滑坡体积划分为大型滑坡。滑坡隐患体变形活动迹象明显，具有典型滑坡的一系列特征见图3.1。滑坡体斜坡地形呈上陡下缓多级台阶状，上部地形坡度约4560，下部地形坡度约1520，滑坡前缘主要为滑坡堆积，呈鼓胀地形；总体地形坡度25，局部地段陡坎发育，可分为三级台阶。第一级台阶为滑坡前缘、第二级台阶位于滑坡中部宝陵公路所在平台，高程介于之间，为居民集中居住区，受人类工程活动改造，平台后方多为人工开挖边坡，高，坡度近直立，西侧北坡公园建设指挥部后方边坡发育有一处局部滑塌HT1；平台外侧与第一级平台之间为缓坡地形，前缘存在一定鼓胀现象，总体地形坡度约20。第三级台阶为滑体中上部上塬公路所在平台，高程介于 之间，切坡修路形成高度 m的近直立高陡边坡，坡面植被稀少，在降雨作用下，坡面不稳定土块塌落呈带状分布于公路内侧，道路外侧边坡拉张卸荷裂隙发育，与第三级平台之间地形坡度约4550。滑坡东侧以主滑方向近正南，约。2）内部特征及物质组成根据本次现场调查，滑坡体上部地层主要为 层，下部地层为 层。3）滑坡区水文地质条件滑坡区地下水类型按埋藏条件和含水介质特征分为第四系松散岩类孔隙潜水和新近系碎屑岩类孔隙裂隙水。对滑坡影响最大的是新近系碎屑岩层以上的松散岩类孔隙潜水，该层水主要接受大气降水补给，沿新近系碎屑岩接触面向下游运移，在滑坡前缘以下降泉水的形式排泄。滑坡为一坡基式古滑坡，土质为受扰动的黄土状粉质粘土、砂砾卵石等组成，透水性好，地下水在中前部以泉水形式出露，地下水动态与区域地下水动态一致，1991年后因降水量偏少，水位呈波动下降趋势。局部的上层滞水在接受降雨入渗、灌溉水入渗及侧向地下径流补给后，使坡体上的土体含水量增大，自重增加，强度显著降低，裂隙加大，在土体自重和上部荷载的作用下，造成坡体局部滑塌。同时，上层滞水沿相对隔水层（滑带或蠕滑带）向滑体前缘径流，降低了滑带土的强度，导致斜坡变形加剧，最终诱发滑坡灾害。2.3.2滑坡变形活动特征1）滑塌变形根据本次现场调查，滑坡体局部滑塌变形主要发育在各级平台后方的高陡边坡，以第二、三级平台后方边坡表现最为明显，滑塌变形主要沿高陡边坡坡脚及平台前缘呈带状分布。（1）局部滑塌汛期期间，强降雨及连阴雨导致原教学楼中部后方边坡发生局部滑塌，造成。严重后果。后降雨导致该段边坡再次发生局部滑塌，原支挡结构变形开裂，滑塌范围在原基础上向两侧扩展延伸，目前，仍有滑塌堆积物堆积于滑塌坡脚，坡体残留有局部滑塌形成的沟槽状地形，内堆积有薄层滑坡堆积土，上部被杂草覆盖。局部滑塌影像特征2）滑体及建筑物裂缝根据本次现场调查访问，滑坡体上曾发育多处裂缝，每逢汛期便会新的裂缝产生。目前，可见的滑体裂缝主要有3处，分布于滑体后缘及西侧侧壁；发育房屋等建构筑物开裂6处，均集中分布于坡体中上部。 滑坡发育的裂缝图片 居民房屋及建构筑物开裂主要集中分布于。所在居民集中居住区和滑坡后缘寺庙所在位置，以人字形和之字形开裂为主要变形特征，其影像特征见照片。 照片18公园建设指挥部院墙裂缝 照片19二级平台居民房屋围墙开裂 照片20二级平台东居民房屋倾斜 照片21二级平台东居民房屋开裂 结合滑体及建筑物裂缝发育特征，分析认为滑坡隐患体后缘裂缝为降雨后坡面土体在重力作用下蠕滑变形形成的拉、张卸荷裂隙；建筑物开裂变形是由于地基土蠕滑变形导致地基不均匀沉降所致，在降雨作用下，使得裂缝有所扩展和延伸。2.3.3滑坡稳定性分析滑坡为一大型xx滑坡，古滑坡形成时能量释放较完全，整体具有较好的稳定性，但中前部因坡脚较大陡坎较多，人类降低稳定性活动频繁而不稳定。滑体地形上陡下缓，整体呈缓坡状，植被茂盛，有利于降水沿坡体表面下渗。且后缘及侧壁发育数条裂缝，使滑坡堆积物结构松散，土体粘聚力小，抗滑能力差。在局部滑塌作用下，上部松散物质向前缘堆积，形成上缓下陡的凸形，使得滑体前缘滑体厚度相对较大。坡脚由于人工开挖形成陡壁，增加滑坡前部临空面，在前缘发生局部滑塌后，将继续牵引后方坡体向下蠕滑变形，对坡体稳定性十分不利。如果坡体排水不畅及人类工程活动切坡开挖坡脚等引起该滑坡进一步变形活动的因素得不到有效的控制，滑体将在上层滞水作用下，可能沿已经形成的滑带（面）产生整体滑动，因此该滑坡的稳定性是比较差的。结合滑坡特征及其周边地质环境条件，分析认为：天然状态下，坡体局部滑塌发育，现有裂缝无明显扩展延伸现象，滑坡隐患整体处于基本稳定状态下；在暴雨及连阴雨条件下，雨水从后缘裂隙下渗，使得裂缝加大，将加速滑坡隐患体变形，滑坡隐患整体处于欠稳定状态；在水平地震力作用下，坡面拉、张卸荷必然会进一步延伸和扩展，滑体在重力作用下将不断蠕滑变形，滑坡隐患整体处于欠稳定状态。2.3.4危害程度评价目前，滑坡体上现有直接威胁对象主要有.；滑坡前缘分布有.。同时还对滑坡南侧.等构成潜在威胁；为此，区国土资源局在滑体设立了地质环境监测站，对滑坡的变形活动情况进行实时监控。2.3.5小结综上所述，滑坡体位于东西宽约m，南北垂向投影长约m，前后缘高差约m，体积约m3，按滑坡体积划分为大型滑坡。其变形活动迹象明显，在天然状态下处于基本稳定状态；在暴雨、连阴雨及地震等极端自然条件下处于欠稳定状态；直接威胁坡体上分布 .户当地居民安全，直接受威胁人数约.人，经济损失约万元，危害程度属特大级。因而，急需对其进行治理，消除隐患，防止灾害的发生。第三章滑坡地质灾害监测方案3.1滑坡地质灾害现状与拟开展工作滑坡体位于东西宽约m，南北垂向投影长约m，前后缘高差约m，体积约m3，按滑坡体积划分为大型滑坡。目前，滑坡变形活动迹象明显，发育有.处局部滑塌（带）、.条地面裂缝和多处建筑物开裂变形，在天然状态下处于基本稳定状态；在暴雨、连阴雨及地震等极端自然条件下处于欠稳定状态；直接威胁坡体上分布.户当地居民安全，直接受威胁人数约.人，直接经济损失约.元，潜在经济损失可达.亿元，危害程度属特大级。因此急需对滑坡体进行实时监测，其意义在于：1. 在施工前，及时掌握滑坡体的失稳区域、滑动面情况，为后续滑坡治理方案设计提供原始参考资料。2. 在施工期，对治理过程进行实时监测，把握治理过程中滑坡体稳定性，辅助治理过程以实现动态治理。3. 在施工后，对处治效果进行监测以及后续长期监测。4. 随时掌握边坡稳定性状况，发生危险时及时预报、预警，避免人员伤亡和降低经济损失。3.1.1 项目概况滑坡治理场地位于.滑体中心地理坐标：东经1070816，北纬342251图3.1 滑坡治理场地交通位置示意图滑坡体位于渭河北岸、胜利塬塬边，东西宽约500m，南北垂向投影长约450m，前后缘高差约180m，平面形态呈舌状。受人类工程活动改造，坡面地形起伏较大，呈不规则阶梯状，滑体物质为表面滑坡堆积层和风积黄土层，厚度自上而下递增，一般厚约2065m，体积约621104m3，按滑坡体积划分为大型黄土滑坡。滑坡隐患体变形活动迹象明显，具有典型滑坡的一系列特征，其遥感影像特征见图3.2。 3.1.2 监测目的及依据本次监测工作主要依据以下技术规范和资料：a. 技术规范1、滑坡防治工程勘查规范(DZ T0218-2006)2、滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T 0219-2006）；3、地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2004）4、建筑变形测量规程（JGJ 8-2007）； 5、建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）； 6、工程测量规范（GB500262007）；7、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T183142009）。b. 收集资料3.1.3 监测设计原则1）监测工作的布置应基本上能控制整个边坡可能的变形，监测设施的布置应考虑长久、稳定、可靠、不易被破坏，测量基准控制点应在边坡范围以外稳定的基岩上。2）方法和仪器的选择要能反映出边坡的变形动态，且仪器维护方便、费用节省的原则。监测仪器的选择原则是：仪器性能可靠、精度足够、使用简易且不易损坏。3）施工前监测、施工期监测、处治效果监测和长期监测相结合的原则。3.2 监测内容、方法及仪器根据有关规范，对滑坡危害程度属于一级的滑坡，应建立以地表变形、裂缝位错、深部位移、地下水位的立体监测系统，监控滑坡整体变形。按此原则，根据实际情况需要，设计本次首期监测的主要工作内容有：地表变形监测、边坡深部位移监测和降雨量监测。3.2.1 GPS地表位移监测本项目边坡坡度较大，如果采用传统边角测量方法进行边坡地表位移监测，监测点埋设简单，但受天气影响大，降雨及有雾天气条件下无法观测，且其基准点必须布置在与监测点通视的稳定区域，基准点的位置选取有一定的困难，同时该方法监测野外工作量大，每周期监测时间长，故采用GPS监测方法进行监测，则具有以下主要优点：不受气候条件的限制，能在台风、大雾、暴风雨等恶劣天气条件下全天候进行工作；监测点与已知参考点间无需通视；自动化程度高，能够进行实时动态监测；不同监测点可以进行同步测量。GPS采用连续静态测量方式进行全天候观测，按一定时长将每天观测数据分成N个时段进行解算。全过程实现自动化作业：仪器数据采集、数据传输到数据处理、状态报告等过程，全部自动处理。一旦系统建立，无需人工到现场进行作业，非常适用于处于危险期或在恶劣天气及高速公路运营期等条件下的滑坡监测，达到近实时的监测要求。此外，对点位密集区域位置，可以引入一机多天线技术，可以采用一台接收机同时对多个测点进行连续监测，大大降低监测成本。本次监测拟对长期地表位移监测点采用Anchor自动监测系统。该自动监测系统采用GPS连续静态测量模式，基准点及监测点上安装的GPS接收机同步观测，GPS接收机接收的观测数据经GPRS传输模块，通过移动GPRS网络发送至远程的数据处理和分析中心的计算机（或称服务器）上，服务器的数据处理软件（软件界面如图3.6所示）负责接收采集观测数据，并按设计观测时段长（可随意设置，一般为1h24h）将数据记录，自动生成相应的观测及导航文件。并自动基线解算，计算监测点位移，同时还具有可视化、数据管理及分析等功能（软件界面如图3.7所示）。整个系统的数据流程见图3.8。 图3.6 DataLogCenter软件界面 图3.7 Anchor软件界面图3.8 GPS监测系统的数据流程图3.2.2边坡深部位移监测对边坡岩土体内部蠕变、特别是滑动面位移矢量的监测，一般采用钻孔测斜仪法。本项目拟采用固定式测斜仪方式进行测量。固定式测斜仪是按一定间距在测斜管不同深度安装测斜传感器，直接获得不同深度的位移值，其主要优点是精度高（机械误差大大减少、避免了人工操作的失误）、测量方便、监测成本低，并可长期测量。在边坡的重点部位有选择地布置数个钻孔，在钻孔内埋设测斜管，用测斜仪测量测斜管随岩土体深部位移大小、方向，以此观测岩土体深部位移沿钻孔深度逐点连续的位移变化，由此建立位移深度关系曲线，通过该关系曲线找出滑动面准确位置，对滑动面的位移大小及位移速率做到监控。一、固定式测斜仪使用技术要求（一）工作原理该仪器采用石英挠性伺服加速度计作为敏感元件，是一个力平衡式的伺服系统。当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角时，由于重力作用，传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通过高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号，经过分析处理，直接在液晶屏上显示被测点的水平位移量X,Y值，并存入仪器中，通过串口送入计算机中处理，探头抗震性达到50000g。测量精度：0.02mm/500mm，分辨率0.02mm/8秒；系统精度:4mm/15m;数字量显示:4.5位;记录方式:自动采集；测量范围：030；090；测试深度最大200m。二、测斜仪使用施工工艺流程：抗滑桩基坑开挖钢筋笼下放埋设测斜管抗滑桩浇灌混凝土测斜管内按设计间距安装测斜传感器测斜管封口及数据线的整理及保护。测斜仪安装前应测定钻孔或测斜管的垂直度，不得超出传感器满量程的30。对测斜管导向槽应做好永久标记用以确定倾斜变形的正方向。依照安装次序，将测斜仪传感器按同一方向和接杆（管）连接起来，调整校直后固定可靠。测试各传感器的正反向是否与厂商标注的方向一致，同时注意观察读数的稳定性。把连接好的传感器放入测斜管，并使其正方向对准测斜管的正方向导向槽。下放时使用接在系统底部的钢缆绳，安装过程中钢缆绳须固定在防绞棒上以免与电缆绞缠。当将第二组轮放入测斜管时，由于杆系中备有万向节，故应注意校直后再接续导入。3.2.3监测精度等级地表位移监测的平面位移监测精度按建筑变形测量规范所列二级精度指标施测，垂直位移的监测精度按建筑变形测量规范所列三级精度指标施测，具体精度指标见表3.1所示。表3.1 本次监测的精度要求沉降观测水平位移观测适 用 范 围测站高差中误差（mm）坐标中误差（mm）3.0 2.0 场地滑坡测量注：1、3小时GPS数据结果。2.4 监测方案综合项目监测方案包括以下部分：（1） 建立GPS地表位移监测。包括现场勘测、选点、建造观测墩，所需的GPS系统设备采购、检验、安装、调试及技术服务。（2） 建立深部位移监测。包括现场勘测、选点、深孔钻探与ABS监测管安装、固定式测斜仪设备采购、检验、安装、调试及技术服务。（3） 建立雨量计监测。包括现场勘测、选点、雨量计设备采购、检验、安装、调试及技术服务。（4） 根据设计要求，建立上述GPS系统、深部位移系统与雨量计的数据采集、解算以及可供数据采集、传输、处理、分析、预警等方面的软件系统。 2.4.1 GPS地表位移监测GPS地表位移监测点为监测区域内的地表外部变形的特征点，初步计划全网共安装11个 GPS监测点，1个GPS基准点。如下面示意图3.9，GPS监测点分布在主体滑坡H、局部崩滑带HT以及公路沿线三个监测剖面，共9个GPS监测点，以监测滑坡总体稳定性以及抗滑桩与挡土板工程效果；在滑坡段H位置设置一个监测点，以及在坡顶寺庙处设定1个GPS监测点；此外，在监测区域附近选择稳定点位置，作为参考点，并定期与IGS站联测，以检核参考站点的稳定性。共计12个GPS监测点。 GPS参考点一机多天线 GPS监测点图3.9 GPS监测边坡示意图(实际勘测为准)各监测点由Anchor GNSSV-3单频高精度接收机与AT03天线，室外观测墩和仪器柜组成。在局部滑坡带，采用一机多天线技术，将比较密集的4个监测点共用一台接收机、通信设备和供电系统，进一步降低费用。GPS接收机、通信网络设备、电源设备等置于混凝土浇筑的仪器柜中， GNSS天线直接安装在观测墩顶，部分监测区域可根据实际情况，在观测墩顶部位置设置避雷针1根。各监测点，现场安装太阳能供电系统(若需要)，使用GPRS无线通讯方式进行数据传输，在数据中心建立宽带接入，数据通过连接在接收机上的GPRS终端将数据发送到数据中心，采集的数据统一进入Anchor软件进行后处理解算，数据存储在SQL数据库中，可随时调用查看。避雷针安装时要求高于GPS天线至少2米，这样可对于天线下方的混凝土仪器箱，提供足够的保护半径。系统构成如下图3.10所示：图3.10 GPS监测点结构图测站配置对于每个基准站和监测点需要以下设备：GPS天线；GPS接收机;GPS信号放大器（选用）；电源（UPS）（选用）；天线电缆;图3.11设备配置 图3.12 测站示意图测量精度不同的应用所需求测量频率是不一样的，如处于危险期的滑坡、汛期的防洪堤、大坝等的监测中，所要求的测量频率将比较高（如每小时一个测量结果）。另一方面，长时间的观测数据可以平滑多路径效应误差，因此GPS的测量精度实际与观测时间的长短有关。所以在实际应用中，许在测量频率和测量精度取得一个最佳的平衡点。表2.4.1 GNSS 测量精度（1倍）观测时间1秒30分钟1小时测量精度水平方向10mm+1ppm3.5mm+0.5ppm2.3mm+0.5ppm竖直方向20mm+1.5ppm7mm+1ppm4mm+1ppm观测时间2小时3小时6小时测量精度水平方向2mm+0.5ppm1mm+0.5ppm0.7mm+0.5ppm竖直方向3.5mm+1ppm2mm+0.5ppm1.5mm+0.5ppm2.4.2深部位移监测深部位移监测点的选择，应为监测区域内的地下深部位移的特征区域，本次计划在坡体中腰位置与坡体下沿挡土墙位置，分别安装1套固定式深部位移设备，共计2个深部位移监测点。深部位移监测点图3.13 深部位移监测点位示意图(实际勘测为准)深部位移采用高精度固定式测斜仪、数据采集器、传输设备和仪器柜组成。根据地层实际情况，设计深度为3040米，遇含硅的板岩及破碎的岩层可以适当降低深度。每孔使用68个测斜探头，在不同深度位置获取位移偏移量。钻孔过程保存好岩芯记录，为后续机理分析提供原始资料。2.4.3降雨量监测降雨量监测站由翻斗式雨量传感器，雨量微电脑采集器构成，雨量微电脑采集器具有自动记录，实时时钟，历史数据纪录和数据通讯等功能。翻斗式雨量传感器得到的雨量电信号传输到雨量微电脑采集器，雨量微电脑采集器将采集到的雨量值通过RS232串口传输给GPRS数传模块，再传送给数据中心计算机。降雨计设备2.4.4变形监测服务软件平台根据变形监测内容、变形监测信息系统基于Internet和无线网络技术， 采用C/S（客户端/服务器）与B/S（浏览器/服务器）混合程序设计模式,支持PC、掌上电脑和移动设备访问，具有高度的稳定性、可靠性和安全性，良好的系统功能扩展伸缩性，同时支持海量数据存储。功能结构图a. 数据处理中心采用C/S模式的桌面程序设计，多时间尺度（天、周、月、年）对数据进行分析和管理各种沉降变形监测数据，同时存储到数据库服务器中。其中用户权限管理负责数据处理中心和信息查询系统的访问权限的设置和管理。b. 信息查询系统采用B/S模式的应用程序，供用户进行相关信息的查询。其主要界面功能包括：数值查询：单点位移数据查询、区域位移数据查询、极值点查询等。图表显示：位移分布图、位移曲线、预测沉降曲线,降雨量曲线等。三级预警：根据沉降变形监测点及监测区段的沉降变形发生情况，分三种不同严重级别进行预警提示。报表打印：各类用户需要的报表（文字、图形及表格可自定义输出）。c. 沉降变形分析及预警系统提供三点法、双曲线法、德国双曲线法、抛物线法、指数曲线法、修正指数曲线法、沉降速率法、星野法、Asaoka法、泊松曲线法、灰色理论法、神经网络法共12种方法对数据进行分析。在通常情况下，连续监测或数据采集过程中，不会触发报警装置。当日或周数据结果接近或达到警戒值时，警报系统将启动。警报系统在控制中心启动警铃和警灯装置，并自动发送短信息或电邮到用户，同时把报警信息发布到web网站上。报警方式第四章 主要软硬件参数指标4.1 GPS监测仪器（1）GPS接收机 Anchor GNSSV-3主板厂家：Novatel 接收通道配置 14 GPS L1 2 SBAS 1 L-Band 观测量精度 L1载波相位 0.5 mm数据更新率 原始数据 1Hz（可选20HZ）首次定位时间 冷启动 60s 热启动 35s 信号重捕获 L1 0.5s（典型值） 授时精度 20ns RMS测速精度 0.03m/s RMS 环境适应性指标 操作温度-40 - +85存储温度-40 - +85湿度 95% 无冷凝 认证 随机振动RTCA D0-160D (4g)跌落/冲击 MIL-STD 810F (40g)其它性能支持GPRS通信功能内置2G数据缓存设备外形图片：图4.1 GPS接收机 GPS天线 稳定的相位中心为了增加可靠性，天线的相位中心即便在卫星的方位角和高度角改变的时候也会保持不变。由于天线的旋转和卫星高度角的改变并不会影响信号的接收，放置和安装GPS天线就会非常的轻松。另外，相位中心就位于L1L2信号的中心，再加上各个天线之间的相位中心变化的最小化设计，使得GPS天线的性能在任意长度基线的情况下都很理想。轻便、牢固的封装提供高抗多路径效应性能的同时，GPS更小、更轻便。设备图片:图4.2 GPS天线4.2 深部位移测斜仪深部位移监测采用Anchor1C型高精度测斜仪监测，其主要技术指标为：（1） 探头尺寸：长780mm，直径28mm，导轮间距：500mm（2） 测量精度：0.02mm/500mm，分辨率8秒，系统精度:4mm/15m（3） 记录方式:自动采集。（4） 角度测量范围：030；（5） 测试深度最大1000m;水压10Mp（6） 工作电压： +12V；（7） 工作温度：-40+80；（8） 抗震性50000g。图4.3 固定式测斜仪单个传感器4.3 一机多天线开关图4.4 多天线控制器多天线控制器的技术指标物理参数尺寸250 x 180 x 60 毫米(长宽高)重量1 kg环境参数工作温度-10 to +55 度存储温度-20 to +60度湿度95 %电源输入电压DC 12V2V输入电流DC 1.01.2功率1 瓦接口GPS天线接口16+1 ports电源输入1 ports数据输出DB94.4 数据处理软件ANCHOR软件包括工程管理、测站管理、数据分离、双差基线解算、监测结果可视化以及数据管理六大模块。ANCHOR具有自动和手动两种数据处理模式。在连续运行的自动化监测应用中，ANCHOR将用户设定的测量间隔自动下载并处理由数据采集软件获得的GPS观测数据。经过基线解算后，可获得每个监测点的位移量，并在结果视图中绘制出监测点的位移时程曲线图。手动处理模式则可以把已有的GPS观测数据倒入系统进行处理。(1) 系统主界系统主界面如图所示:图4.5 ANCHOR系统主界面（位移时程曲线）图4.6 ANCHOR系统主界面（监测点平面图） (3) 主要功能l 数据分离l 数据质量控制l 基线接算l 变形结果数据l 可视化l 数据管理 (查询、删除和备份)4.5 Web查询子系统服务器端用数据库存储监测数据，可建立Web 数据管理子系统。用户通过Internet网络可随时查看监测结果。图4.6监测系统Web查询子系统