造成崩塌的原因應(yīng)該有以下幾方面:
1、崩塌體為破碎的頁巖組成,裂縫較多,雨水從裂縫滲入后失穩(wěn);
2、水溝阻塞:降雨后雨水集中在溝內(nèi)不能順利排除,為滲入裂縫創(chuàng)造條件;
3、人為工程:為了修建房屋將邊坡的坡腳挖直,有的地方超過 80 度,人為造成邊坡應(yīng)力失衡。
茅坪鎮(zhèn)崩塌隱患點(diǎn)長約 500 米,下方為密集樓房,的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目在茅坪鎮(zhèn)內(nèi)篩選出 3 處重點(diǎn)崩塌隱患點(diǎn),建立崩塌地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。完成崩塌監(jiān)測數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集、分析、判斷、處理、傳輸、現(xiàn)場實(shí)時報警、信息集成、短信報警。在災(zāi)害點(diǎn)發(fā)生相對危險的變化時,及時、準(zhǔn)確的發(fā)出預(yù)警信息到本地的自動聲光預(yù)警裝置系統(tǒng)及相關(guān)人員手機(jī)上。實(shí)現(xiàn)與群測群防體系相結(jié)合的
預(yù)警信息報送機(jī)制。
1、崩塌預(yù)警監(jiān)測站
本崩塌監(jiān)測決定采用我公司自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的——崩塌智能監(jiān)測預(yù)警系
統(tǒng),該系統(tǒng)由監(jiān)測預(yù)警終端、監(jiān)測儀和遠(yuǎn)程測控中心。其中監(jiān)測預(yù)警終端包
括:微處理器、控制器、Flash 存貯器、無線網(wǎng)絡(luò)模塊;集數(shù)據(jù)實(shí)時采集、模數(shù)
轉(zhuǎn)換、分析判斷、多方式報警、無線傳輸于一體。采用超低功耗高性能的嵌入式
處理器;內(nèi)嵌看門狗,不死機(jī),掉線自動恢復(fù);內(nèi)置大容量 FLASH 存儲器,數(shù)
據(jù)自動記錄,支持歷史數(shù)據(jù)檢索。本次監(jiān)測用 3 套崩塌監(jiān)測預(yù)警終端,每個終端
帶 4 個位移監(jiān)測。
技術(shù)指標(biāo):
名 稱 | 性 | 能 |
① 采集、傳輸、控制、報警一體化; | ||
綜合功能 | ②內(nèi)嵌看門狗,不死機(jī),掉線自動恢復(fù); | |
③內(nèi)設(shè)工業(yè)時鐘,精確記時; | ||
測量功能 | 位移、傾斜; | |
數(shù)據(jù)傳輸 | GRPS 網(wǎng)絡(luò)、3G 通信網(wǎng)絡(luò)、短信; | |
測量精度 | ±0.2%F.S; | |
讀 數(shù) | 定時自動,測控中心召測,手機(jī)短信召測; | |
采樣間隔 | 100ms; | |
數(shù)據(jù)上傳間隔 | 1~65535s; | |
預(yù)警閥值 | ①高位,②低位,③變化速率; | |
預(yù)警方式 | 現(xiàn)場警示(LED 等)、無線警報(<1Km)、短信; | |
存貯容量 | 可存貯 69632 條記錄; | |
傳感器供電 | 控制供電,連續(xù)供電。 | |
供電 | 12V/40AH,100W 太陽能,可拓展風(fēng)能 | |
本地配置 | 電腦 | |
⑴監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)
根據(jù)現(xiàn)場勘察,崩塌體由較為破碎的頁巖組成,寬約 500 米,長度約 20~50
米,坡度 60~80 度,威脅對象是坡下方的樓房、街道,災(zāi)害發(fā)生前如果不能及時的監(jiān)測預(yù)警將造成非常嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。采用 3 套崩塌智能監(jiān)測預(yù)警終端,每個終端帶 4 個位移監(jiān)測點(diǎn),采用收斂監(jiān)測方式;監(jiān)測終端固定在房頂,基準(zhǔn)點(diǎn)固定在樓房背面與監(jiān)測點(diǎn)對應(yīng),監(jiān)測點(diǎn)用鋼釬打入崩塌體內(nèi),從監(jiān)測終端到基準(zhǔn)點(diǎn)用金屬軟管連接,用線卡將金屬軟管固定在墻面上,監(jiān)測預(yù)警安裝方式見圖 2。采用特制的不銹鋼絲繩作測線,測線穿入金屬軟管,一端連接收斂監(jiān)測儀,另一端固定在監(jiān)測點(diǎn)上。
圖 2:監(jiān)測預(yù)警安裝方式
⑵預(yù)警閾值:
累計(jì)收斂:100mm;
位移變化速率:3~5mm/min。
每秒 10 次的采樣分析,當(dāng)監(jiān)測到崩塌體距離樓房的收斂數(shù)據(jù)變化達(dá)到設(shè)定的預(yù)
警閾值時,立即通過現(xiàn)場警報、無線報警終端、短信、電話及時報警,同時將險
情信息通過 3G/4G 無線網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程測控中心發(fā)送。
遠(yuǎn)程無線報警終端以無線跳頻技術(shù)方式,接收來自崩塌監(jiān)測預(yù)警終端發(fā)送的
實(shí)時報警信息。可接入一個帶警.燈閃爍的報警器、也可以采用語言留言喇叭報警
方式,報警喇叭響的時間可控制在 5~65535 秒內(nèi)。本項(xiàng)目采用 3 套遠(yuǎn)程無線報警
終端,任何一個監(jiān)測點(diǎn)的變形閾值超過設(shè)定的預(yù)警值后,都可以同時自動報警。
本監(jiān)測方案中的電源都采用 AC-220V 市電加 UPS 后備電源供電方式,斷電后也能保證監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) 7 天的電源供給。
3、施工方案
⑴監(jiān)測預(yù)警終端
監(jiān)測預(yù)警終端安裝示意見圖 2:
圖 2 監(jiān)測終端安裝示意圖
⑵收斂監(jiān)測點(diǎn):
用?14*400 的 2 根鋼釬打入崩塌體上,中間用一根 40*4 的角鋼連接作為收斂監(jiān)測點(diǎn);基準(zhǔn)點(diǎn)用角鋼做成“U”形,一邊用?8*80 的膨脹螺絲固定在墻壁上,基準(zhǔn)點(diǎn)與收斂監(jiān)測點(diǎn)距離約 2~10 米,中間可以不考慮支撐,特制不銹鋼繩固定在監(jiān)測點(diǎn)并穿過基點(diǎn)與監(jiān)測終端的位移監(jiān)測儀連接。見圖 2
⑶遠(yuǎn)程無線報警終端:
遠(yuǎn)程無線報警終端安裝在居民樓內(nèi),使用 220V 市電,采用 UPS 供電方式,內(nèi)置 7AH 蓄電池,以保證在斷電時也能正常工作。
4、項(xiàng)目施工情況
經(jīng)與陜西省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援總隊(duì)商議,同意按我們的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工, 2 套監(jiān)測預(yù)警終端固定在 2 棟居民樓頂,1 套固定在居民樓 5 層的樓道上,金屬軟管從終端引出直到監(jiān)測點(diǎn)對面的墻壁上,見圖 4。
圖 3 安裝監(jiān)測示意圖