CN109668541A - 一种倾倒型崩塌灾害的监测方法 - Google Patents

一种倾倒型崩塌灾害的监测方法 Download PDF

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    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes

Abstract

本发明公开了一种倾倒型崩塌灾害的监测方法包括以下步骤：步骤1、搭建监测系统；步骤2、在数据处理中心输入实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，通过倾角判别方法计算得到危岩体发生崩塌的临界倾斜角；步骤3、在危岩体后缘裂缝处布置若干个监测装置，测得若干组危岩体已发生倾斜的角度数据；步骤4、将步骤3测得的若干组角度数据发送至数据处理中心；数据处理中心对若干组角度数据进行数据处理，得出危岩体倾角；步骤5、在数据处理中心，将步骤4得到的危岩体倾角与步骤2得到的临界倾斜角进行比较判断。该方法给出了危岩体由于倾角过大发生崩塌的判据，通过简单的测量和判断即可实现崩塌灾害的提前预警，保证了人民和财产安全。

Description

一种倾倒型崩塌灾害的监测方法
技术领域
本发明涉及岩土工程领域，具体是一种倾倒型崩塌灾害的监测方法。
背景技术
崩塌一般是指陡峭坡体所发生的一种突然而又急剧的岩土体掉落的动力地质现象，即地势陡峭、地质条件复杂的坡体的一部分在地球内外动力条件作用下，突然脱离母岩而急剧崩落，是一个多因素作用的复杂过程。我国是一个地质灾害频发的国家，其中崩塌灾害尤为严重。据国土部门统计，我国每年发生崩塌灾害8000次以上，直接经济损失50多亿元。全国70座城市崩塌地质灾害严重。
崩塌地质灾害因其成因复杂，所处环境高陡隐蔽，调查困难，分布分散，规律性差，发生突然而形成过程漫长，难以监控，给崩塌研究带来很大的困难，对于崩塌灾害的认识、评估、监测和预警等工作显得尤为困难。目前国内外对崩塌灾害研究基本处于初步阶段，主要集中在机理、分析方法、监测方法以及防治技术等方面，且都还很不成熟。申请号为201210567021.2的文献公开了一种利用激光位移传感器监测危岩体崩塌的装置，采用激光位移传感器监测危岩体崩塌，装置成本高，对激光位移传感器的安装地点要求较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种倾倒型崩塌灾害的监测方法。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1、搭建监测系统：监测系统包括监测装置、数据处理中心、控制中心和预警装置；所述控制中心分别与监测装置、数据处理中心和预警装置连接；所述数据处理中心与监测装置连接；
步骤2、在数据处理中心输入实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，通过倾角判别方法计算得到危岩体发生崩塌的临界倾斜角
步骤3、在危岩体后缘裂缝处布置若干个监测装置，测得若干组危岩体已发生倾斜的角度数据；
步骤4、将步骤3测得的若干组角度数据发送至数据处理中心；数据处理中心对若干组角度数据进行数据处理，得出危岩体倾角
步骤5、在数据处理中心，将步骤4得到的危岩体倾角与步骤2得到的临界倾斜角进行比较；若则判断为可能发生崩塌灾害，数据处理中心产生灾害信号发送至控制中心，控制中心启动预警装置；若则判断为不发生崩塌灾害，数据处理中心产生安全信号发送至控制中心，控制中心控制监测装置继续进行监测。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
(1)该方法引入了倾角判别方法，给出了危岩体由于倾角过大发生崩塌的判据，给出了危岩体临界倾斜角，通过简单的测量和判断即可实现崩塌灾害的提前预警，保证了人民和财产安全。
(2)该监测系统结构简单，测量数据准确，对安装环境要求不高，可代替人工监测，实现对倾倒型崩塌灾害的识别、监测、预警的一体化。
附图说明
图1为本发明一种实施例的监测系统示意框图；
图2为现有技术中自然状态下的危岩体模型图；
图3为现有技术中已发生倾斜变形的后缘裂隙加宽的危岩体模型图；
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种倾倒型崩塌灾害的监测方法(简称方法)，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1、搭建监测系统(参见图1)：监测系统包括监测装置1、数据处理中心2、控制中心3和预警装置4；所述控制中心3分别与监测装置1、数据处理中心2和预警装置4连接；所述数据处理中心2与监测装置1连接；
步骤2、在数据处理中心2输入实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，通过倾角判别方法计算得到危岩体发生崩塌的临界倾斜角
步骤3、在危岩体后缘裂缝处布置若干个监测装置1，测得若干组危岩体已发生倾斜的角度数据；
步骤4、通过数据传输将步骤3测得的若干组角度数据发送至数据处理中心2；数据处理中心2对若干组角度数据采用统计方法进行数据处理，得出危岩体倾角
步骤5、在数据处理中心2，将步骤4得到的危岩体倾角与步骤2得到的临界倾斜角进行比较；若则判断为可能发生崩塌灾害，数据处理中心2产生灾害信号发送至控制中心3，控制中心3启动预警装置4，通知危险地带居民及时撤离；若则判断为不发生崩塌灾害，数据处理中心2产生安全信号发送至控制中心3，控制中心3发出信号，控制监测装置1继续进行监测。
所述监测装置1采用测斜仪。
所述预警装置4采用声光警示器，包括LED警示灯和蜂鸣器，通过声音和灯光发出警示，通知危险地带居民及时撤离。
步骤2中，所述倾角判别方法具体是：
(1)测量实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，计算可得危岩体重心位置；
计算可得岩体的重心坐标为
倾覆点C的横坐标
危岩体重心的横坐标
其中：m为危岩体高度；l为危岩体与底部基岩的接触长度；α为危岩体底面倾角，即危岩体与水平面的夹角；为危岩体倾角；
(2)比较危岩体重心所在位置与倾覆点C之间的关系，计算可得临界倾斜角
临界状态时，倾覆点C的横坐标与危岩体重心的横坐标重合，即x1＝x2时，可得临界倾斜角为：
步骤5中，当倾覆点C的横坐标大于危岩体重心的横坐标时，即x1>x2时，危岩体不发生倾倒；可得：
当x1≤x2时，危岩体发生倾倒；可得：
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (5)

1.一种倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1、搭建监测系统：监测系统包括监测装置、数据处理中心、控制中心和预警装置；所述控制中心分别与监测装置、数据处理中心和预警装置连接；所述数据处理中心与监测装置连接；
步骤2、在数据处理中心输入实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，通过倾角判别方法计算得到危岩体发生崩塌的临界倾斜角
步骤3、在危岩体后缘裂缝处布置若干个监测装置，测得若干组危岩体已发生倾斜的角度数据；
步骤4、将步骤3测得的若干组角度数据发送至数据处理中心；数据处理中心对若干组角度数据进行数据处理，得出危岩体倾角
步骤5、在数据处理中心，将步骤4得到的危岩体倾角与步骤2得到的临界倾斜角进行比较；若则判断为可能发生崩塌灾害，数据处理中心产生灾害信号发送至控制中心，控制中心启动预警装置；若则判断为不发生崩塌灾害，数据处理中心产生安全信号发送至控制中心，控制中心控制监测装置继续进行监测。
2.根据权利要求1所述的倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于所述监测装置采用测斜仪。
3.根据权利要求1所述的倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于所述预警装置包括LED警示灯和蜂鸣器。
4.根据权利要求1所述的倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于步骤2中，所述倾角判别方法具体是：
(1)测量实际状态下的危岩体尺寸和危岩体底面倾角，计算可得危岩体重心位置；
岩体的重心坐标为
倾覆点C的横坐标
危岩体重心的横坐标
其中：m为危岩体高度；l为危岩体与底部基岩的接触长度；α为危岩体底面倾角；为危岩体倾角；
(2)比较危岩体重心所在位置与倾覆点C之间的关系，计算可得临界倾斜角
临界状态时，倾覆点C的横坐标与危岩体重心的横坐标重合，x1＝x2，可得临界倾斜角为：
5.根据权利要求4所述的倾倒型崩塌灾害的监测方法，其特征在于步骤5中，当x1>x2时，危岩体不发生倾倒；可得：
当x1≤x2时，危岩体发生倾倒；可得：
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112560135A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 北京中关村智连安全科学研究院有限公司 一种基于冲击能量指标的岩体崩塌早期预警方法
CN112687081A (zh) * 2021-01-19 2021-04-20 交通运输部公路科学研究所 一种倾倒型崩塌灾害的监测与分级预警方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09329438A (ja) * 1996-06-07 1997-12-22 Tokyu Constr Co Ltd 地質不連続面の測定方法及び測定装置
US20060107540A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Marcus Fabian Tiltsensor
CN101246217A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 陈洪凯 危岩体崩塌灾害预警仪及其预警方法
CN103033140A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 吉林大学 一种利用激光位移传感器监测危岩体崩塌的装置
CN103673986A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 结构倾斜监测装置
CN104111063A (zh) * 2014-07-15 2014-10-22 江胜华 一种基于磁场的无线三维倾角传感器及其检测方法
CN106781289A (zh) * 2016-12-24 2017-05-31 中铁十八局集团有限公司 一种隧道放炮施工对山体岩堆运动的监测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09329438A (ja) * 1996-06-07 1997-12-22 Tokyu Constr Co Ltd 地質不連続面の測定方法及び測定装置
US20060107540A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Marcus Fabian Tiltsensor
CN101246217A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 陈洪凯 危岩体崩塌灾害预警仪及其预警方法
CN101246217B (zh) * 2008-03-17 2010-06-02 陈洪凯 危岩体崩塌灾害预警仪及其预警方法
CN103033140A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 吉林大学 一种利用激光位移传感器监测危岩体崩塌的装置
CN103673986A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 结构倾斜监测装置
CN104111063A (zh) * 2014-07-15 2014-10-22 江胜华 一种基于磁场的无线三维倾角传感器及其检测方法
CN106781289A (zh) * 2016-12-24 2017-05-31 中铁十八局集团有限公司 一种隧道放炮施工对山体岩堆运动的监测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
苏天明: "红层泥质岩崩解破坏现象与机理", 《公路交通科技》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112560135A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 北京中关村智连安全科学研究院有限公司 一种基于冲击能量指标的岩体崩塌早期预警方法
CN112687081A (zh) * 2021-01-19 2021-04-20 交通运输部公路科学研究所 一种倾倒型崩塌灾害的监测与分级预警方法

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