据央视新闻消息，6月4日10时30分许，贵阳北至广州南的D2809次旅客列车行驶在贵广线榕江站进站前的月寨隧道口时，撞上突发溜坍侵入线路的泥石流，导致7号、8号车发生脱线，造成1死8伤。
在所有的地质灾害中，除地震灾害外，崩、滑、流灾害是最为严重的，其分布广、灾发性和破坏性强，具有隐蔽性及容易链状成灾为特点，每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡。
地质灾害统计
据统计数据显示，滑坡灾害是我国主要地质灾害类型，天灾无法左右，但在科技越来越发达的今天，我们可以通过技术手段更好地预警，防患于未然。
但是滑坡是什么呢？它是如何形成的？都有哪些传统的监测方法？基于物联网技术的监测方式又为我们带来了哪些改变？让我们带着这些疑问走进本期内容。
滑坡是什么？
滑坡是斜坡岩土体在重力作用下，沿着斜坡内某一滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象。
滑坡示意图
滑坡照片
滑坡是如何形成的？
滑坡的形成与地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、气候、人类活动、剧烈震动等条件有着密切关系。诱发滑坡的因素主要有自然因素和人为因素。
诱发滑坡因素
降雨则是滑坡的主要诱因。滑坡的发生、发展与大气降雨关系十分密切，在时间分布上具有与大气降雨高度一致。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。
雨水是滑坡产生的催化剂。一方面雨水的作用降低了岩土体的抗剪强度，特别是结构面的抗滑强度，使其发展成为滑动面；另一方面增加了岩体的自重，增大了地下水动水压力与静水压力，进一步降低了边坡稳定性。此外地下水位改变，相应使岩土强度发生改变。
如何辨别滑坡体？
滑坡体识别-野外标志
斜坡在滑动之前，常有一些先兆现象，如地下水位发生明显变化，干涸的泉水重新出水且浑浊，外围出现弧形裂缝，坡面树木逐渐倾斜，建筑物开裂变形等；
斜坡滑动之后，会出现一系列的变异现象。其标志主要包括地层构造、地形地物、水文地质标志等。
这些现象是滑坡滑动的统一产物，它们之间有不可分割的内在联系。因此，在野外要综合考虑各方面因素，互相验证，不能仅根据某一标志，就轻率做出结论。
滑坡辨别体
滑坡范围内的地层整体性常因滑动而破坏，有扰乱松动现象；岩层产状发生明显的变化；构造不连续(如裂隙不连贯)等，都是滑坡存在的可能标志。
滑坡的存在，常使斜坡不顺直、不圆滑而造成圈椅状地形和槽谷地形，其上部有陡壁及弧形拉张裂缝；中部坑洼起伏，有一级或多级台阶；下部有鼓丘，呈舌状向外突出，有时甚至侵占部分河床，表面有鼓掌或扇形裂缝。
滑梯上的树林随土体滑动而东侧西歪，常常形成醉汉林。
在滑动停止后树干的上部又逐年转为直立状态的树木，称为马刀树。说明此斜坡数年、数十年以前发生过滑动，滑动速度比较慢。
在具有隔水作用的滑动面的前缘常有泉水溢出，在滑体后缘的断壁上，常有渗水现象滑体表面出现积水洼地或湿地等。
滑坡前有哪些征兆？
- 滑坡前缘坡脚处有泉水复活、泉水(水井)突然干枯、井(钻孔)水位突变等类似的异常现象。
- 在滑坡体前缘土石零星掉落，坡脚附近土石被挤紧，并出现大量鼓张裂缝，侧向裂缝贯通。
- 大滑动之前，无论是水平位移量还是垂直位移量，均会出现加速变化的趋势，这是明显的临滑迹象。
- 坡面上树木逐渐倾斜，建筑物开始开裂变形，此外还可发现山坡农田变形、水田漏水等现象，这些均说明该处滑坡在缓慢滑动。
滑坡先兆
滑坡先兆
滑坡的发育过程
一般说来，滑坡的发生是一个长期的变化过程，通常将滑坡的发育过程划分为三个阶段：蠕动变形阶段、滑动破坏阶段、渐趋稳定阶段。滑坡滑动过程可以在瞬间完成，也可能持续几年或更长的时间，规模较大的“整体”滑动一般为缓慢，长期或间歇的滑动。
（1）蠕动变形阶段
斜坡内部某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形，产生微小的移动；变形进一步发展，直至坡面出现断续的拉张裂缝；随着拉张裂缝的出现，渗水作用加强，变形进一步发展，后缘拉张，裂缝加宽，两侧剪切裂缝也相继出现。
（2）滑动破坏阶段
滑坡在整体往下滑动的时候，滑坡后缘迅速下陷，滑坡壁越露越高，滑坡体分裂成数块，并在地面上形成阶梯状地形。
随着滑坡体向前滑动，滑坡体向前伸出，形成滑坡舌。滑动时往往伴有巨响并产生很大的气浪，有时会造成巨大的灾害。
（3） 渐趋稳定阶段
由于滑坡体在滑动过程中具有动能，所以滑坡体能越过原平衡位置，滑到更远的地方。在自重的作用下，滑坡体上松散的岩土逐渐压密，地表的各种裂缝逐渐被充填，滑动带附近岩土的强度由于压密固结又重新增加，这时对整个滑坡的稳定性也大为提高。
经过若干时期后，滑坡体上的东倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生长，但其下部已不能伸直，因而树干呈弯曲状，有时称它谓“马刀树”，这是滑坡趋于稳定的一种现象。
现在我们对滑坡有了了解，那我们要如何监测滑坡这类地质灾害，减少损失呢？
如何对滑坡进行监测？
一、滑坡防治监测方向
蠕动变形阶段：通过长时间持续监测发现滑坡生长趋势，进行预警；
滑动破坏阶段：发现滑坡滑动，及时告警处理；
渐趋稳定阶段：通过检测确认滑坡稳定后，启动修复工程。
二、滑坡防治监测原则
滑坡监测方法和仪器的选择，既要考虑到能反映滑坡体的变形动态，又要考虑到仪器维护方便和节省投资。
由于滑坡所处的环境恶劣，对所选仪器应遵循以下原则：仪器的可靠性和长期稳定性好；仪器有能与滑坡体变形相适应的足够的量测精度和灵敏度；仪器在长期监测中具有防风、防雨、防潮、防震、防雷、防腐等与环境相适应的性能。
三、滑坡防治监测的传统方法
传统的滑坡防治监测方法有：人工观测法、设站观测法（大地测量法、近景摄影测量法、GPS测量法）
（1）人工观测法（普通边坡）
观测边坡工程中地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形特征（发生和发展的位置、规模、形态、时间等）及地下水位变化、地温变化等现象
滑坡监测传统办法
（2）设站观测法（重点边坡）
设站观测法是指在充分了解地质背景的基础上，在重大隐患边坡上设立变形观测点（成线状、格网状等），在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站，用测量仪器（经纬仪、水准仪、测距仪、摄影仪及全站型电子速测仪、GPS接收机等）定期监测变形区内网点的三维位移变化的一种行之有效的监测方法。
主要三种方法：大地测量法、近景摄影测量法、GPS（全球定位系统）测量法。
- 大地测量法
- 近景摄影测量法
利用量测相机或非量测相机，采用旋转摄影或平行摄影的方式对被监测区域进行摄影，用摄影测量软件系统获取被监测区域的三维表面点云模型，通过自动匹配两期影像控制点，将监测区域二期的相对三维模型转换到一期的绝对三维模型中，然后分别生成DEM模型，并对两期DEM模型进行叠加，计算滑坡体的绝对位移量和局部变化区域的位置以及面积大小，从而完成山体的滑坡监测。
- GPS测量法
在监测点上建立GPS观测系统，采用高精度GPS供电通信一体化技术。通过软件控制，实现实时监测、位移和沉降的分析、预报。
- 设站观测法三种方法优缺点对比
传统观测方法，由于设备昂贵且需要人工操作，具备以下缺点：
- 无法做到全天候持续观测，特别是雨季，而雨季往往是灾害频发时段；
- 无法确保监测数据质量，不同的人不同时候观测，存在主观客观的误差；
- 滑坡观测点往往也是事故高发地段，观测人员的人身安全存在风险。
四、滑坡防治监测的物联网解决方案
物联森友会作为物联网产业元宇宙生态平台，整合10万+智慧解决方案与100万+物联设备，为物联网从业者提供从设备选型、方案设计、方案展示、运营管理的全生命周期工具和资源连接平台。
在灾害监测领域，物联森友会为有灾害监测需求的用户提供了基于物联网技术的地质灾害智能监测方案，方案采用了仪表监测法，能有效地实现事前预警、事发及时知晓、事后数据分析。
仪表监测法是指用精密仪器仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜（沉降）动态，裂缝相对张、闭、沉、错变化及土壤含水量等物理参数进行监测。
采用物联网的方式大规模地部署仪器仪表，能持续监测、自动采集、远距离无线传输、云端存储和实时分析观测数据，进行预警告警。由于其自动化程度高，可全天候连续观测，故省时、省力和安全，是今后滑坡监测发展的方向。
地质灾害监测方案拓扑图
@ThingStudio · 森拓扑制图
（1）防治监测内容
（2）边（滑）坡监测项目选择
（3）地质灾害监测方案用到的传感设备
- 重力传感器
采用优质不锈钢材质。电阻应变式原理。重力传感器主要应用于狭小空间的力值测力。如按键手感度测试仪、冷热压机压力检测、自动锁螺丝机等。
重力传感器
- 智能固定测斜仪
固定测斜仪广泛适用于测量土石坝、面板坝、岩土边坡、路堤、基坑、岩石边坡等结构物的水平位移、垂直沉降及滑坡，固定测斜仪配合测斜管可反复使用，并方便实现测量数据的自动采集。
智能固定测斜仪
固定测斜仪采用的是高精度MEMS传感器，可靠性好，稳定速度快，安装附件少，组装方便，输出信号为RS485数字量，直接显示工程值(位移或角度)，同步测量埋设点的温度。
- 高清红外摄像头
高清红外摄像头，支持高清标清两路视频同时输出，用户可自由选择视频源，成像效果优异。
高清红外摄像头
- 土壤温湿度传感器
土壤温湿度传感器是将土壤水分和土壤温度传感器集中于一体，方便土壤墒情，土壤温度的测量研究，具有携带方便，密封，高精度等优点，是土壤墒情，土壤温度测量的理想选择。
土壤温湿度传感器
可测量多种粉末状多孔介质，液体的温度，精度高，不锈钢探针稳定性好，耐腐蚀，并且可做成多种外形，方便不同客户的需求。
- 测缝计
产品用于测量表面裂缝的开合度，例如：管道、建筑、桥梁、大坝等混泥土的施工缝，配用不同的附件，也可以测量土体的张拉缝与岩石和混泥土的裂缝。仪器常用于表面式安装。
测缝计
- 地下水位测量仪
用于监测地下水和地表水中的水位，电导率和温度，该传感器使用压力传感器来消除大气压力对数据的影响，获得从0到10米的地下水位测量值。
地下水位测量仪
- 气象传感器
该传感器集风速、风向、温度、湿度、气压、红外雨量、辐射七种气象要素为一体，他具有结构紧凑、无任何移动部件、坚固耐用、安装方便、免维护的特点。
气象传感器
是针对目前气象产品种类繁多、现场安装维护不方便而专门设计的一款智能化传感器。
物联网地质灾害监测方案三大价值
价值一：建立数字化监控体系
价值二：提早发现，及时预警
- 建立模型，设定阈值，监控核心要素的数值和变化速率，提前发现滑坡隐患。
- 及时给出预判预研，辅助决策预警。
- 提前设定禁区，疏散人员。
价值三：全方位告警体系，减少人员伤亡财产损失
地质灾害监测方案可实现
- 事前预防，即预测可能发生灾害的概率，给出决策依据（疏散，封闭现场）；
- 事发及时知晓，即通知、告警、疏散（建议疏散方向），启动应急预案；
- 事后数据分析，即积累数据，提高预测概率，以数据支持坡体改造；
通过事前、事发、事后全方位的监测、预警、分析，极大地提高了地质灾害的防治监测效率。
更多物联网行业新知，
尽在物联元宇宙“物联森友会”
关注我们解锁更多有趣新知识！
上一篇
