反思茂县山体滑坡事件，光纤感测技术能为滑坡做些什么？-搜狐

　　事件回顾

2017年6月24日6时左右，四川茂县叠溪镇新磨村突发山体高位垮塌，垮塌方量巨大，造成河道堵塞2公里。截止6月26日，有118人失联，救援人员已发现15具遇难者遗体， 3名被埋人员救出。当地出动了3200多名救援力量和150多辆机具车辆在现场开展搜救工作。

2017年6月27日11时02分，四川茂县叠溪镇新磨村部分山体出现二次垮塌，所幸人员已经撤离，无人员伤亡。

▲茂县山体垮塌救援现场（图片来自中新网）

　　事件分析

什么是碎屑流? 简单说是山顶岩体突然崩塌，向山下滚落过程中带动斜坡碎屑一起运动。对此专家表示，崩塌这种地质灾害并不局限于雨季发生，只要山体出现不稳定状态，随时都有可能发生，并且造成的危害十分严重。

可见，对边坡进行长期监测是一项必不可少的工作，一套精度高、稳定性高，可实时在线监测的监测方案更是尤为重要。近年来，在边坡工程实践中，越来越多的将光纤传感技术引入边坡监测中。光纤感测技术突破了传统点式感测技术的局限,可实现滑坡的连续分布式监测，比较全面地获得滑坡多场的变化信息，从而为滑坡的稳定性评价和灾害预警提供基础性资料。

　　▲茂县山体垮塌现场（图片来自人民网）

　　边坡灾害光纤监测系统

将光纤传感技术应用于滑坡监测，即通过将感测光纤传感器布设在坡体内，构建传感监测网络。坡体犹如植上了能感知的神经网络系统，能很好的感知滑坡变形发展，有助于滑坡预警和演变研究。

边坡灾害光纤监测方案的主要包括：

　　?边坡自身的变形监测：坡表变形及深部岩土体变形监测；

　　? 边坡支档、锚固等防护结构的监测；

　　?边坡温度场监测；

　　?边坡地表水及地下水位监测；

　　?边坡环境因素的监测，如降雨、地震作用等；

　　? 异常情况灾害预警

　　边坡坡表变形监测

可将定点式应变感测光缆通过浅表开槽埋设、夹具固定及现场浇筑等方式植入坡表内、挡墙及格构梁等内部，监测坡面拉、张、鼓和开裂变形。

　　▲滑坡表面变形监测理念图

　　▲定点式应变感测光缆

　　（NZS-DSS-C08）

　　边坡深部土体变形监测

在坡体不同部位沿主滑方向打竖向桩孔，将封装好光纤传感器的综合光纤测斜管植入孔中，综合光纤测斜管由分布式光纤、光纤光栅串以及光纤光栅位移计等组成，利用综合光纤测斜管可测量深度岩土体的水平向位移大小；对于坡向位移，在坡面上布设斜孔至稳定基岩，通过FBG多点位移计方式来测量边坡坡向变形。

　　▲深部岩土体监测光纤传感器布设示意图

　　▲综合光纤测斜管及其布设示意图

　　抗滑桩监测

通过在在抗滑桩施工时，在其钢筋上布设分布式应变感测光缆和光纤光栅钢筋应力计，在桩土作用面上安装光纤光栅土压力计、光纤光栅渗压计来对抗滑桩进行监测。分布式感测光缆可对抗滑桩进行全面监控，光纤光栅传感器可对重点监测部位进行精准监测，可实现对抗滑桩变形的全面感知。

　　▲抗滑桩监测光纤传感器布设图

　　支护结构监测

在对边坡格构监测中，可沿格构梁纵横方向安装布设分布式应变光缆，构建光纤监测网络。

　　▲边坡格构监测理念图

位于坡脚部位的挡土墙可起到稳固边坡，防止土体滑移的作用，监测时可在挡土墙背部安装位移计、反力计、锚索应力计、土压力计、渗压计等，对边坡与挡土墙的相互作用进行全面监测。

　　▲边坡挡土墙监测光纤传感器布设图

　　岩土体温度场监测

将测温光缆埋入边坡表层或坡体内部，可对整个边坡温度场进行监测。

在边坡钻孔中埋入非金属加筋温度感测光缆，测量竖向温度差分布。

同时还可在不同深度埋设光纤光栅温度计，测量地温场变化。

　　▲边坡温度场光纤监测系统示意图

　　地下水位&地表水位监测

边坡地下水位测量可选用光纤光栅孔压计（NZS-FBG-PPG）在钻孔中埋入不同深度含水层中，测试土层地下水位。

边坡地表水位监测选用光纤光栅液位计来监测河流、水库、冲沟等水位高度。

　　▲边坡渗流场光纤监测系统示意图

　　边坡灾害报警

由于边坡失稳变形征兆不明显，常常突然爆发；滑坡体多在野外，监测人员难以获取坡体实时状态。对边坡进行实时预报预警坡体变形情况具有重要意义。南智传感科技有限公司研制的地质灾害全光纤事件报警器，能实现突发地质灾害的报警和报送。全光纤事件报警器采用太阳能风能供电，采用无线移动网络（GPRS）将事件信息报送到监测人员手机和电脑中，从而实现实时预报预警。