土木工程

 

       二、技术或产品名称

 

       边坡位移-应力耦合监测技术及三维可视化滑坡综合预警系统

 

       三、技术水平

 

       国际领先

 

       四、技术简介

 

       滑坡灾害是我国乃至世界上占比最大的地质灾害，占地质灾害总数的75%左右，滑坡产生的危害已经蔓延到国民经济和人民生活的各个领域。为了减少地质灾害给人们带来的损失，国家加强了对地质灾害的研究以及防治工作。滑坡灾害的监测预警，是地质灾害防治工程的重要环节之一。作为滑坡风险控制的主要手段，与工程治理相比，滑坡监测预警具有成本低、易于实施等特点，受到了普遍重视，已经成为近代新兴的滑坡地质灾害防治课题。王旭春教授领衔的“滑坡与地下空间工程”团队近期在“边坡滑动力监测力学模型”和“恒阻大变形缆索与北斗卫星通信技术”基础上，首创“边坡位移—应力耦合监测技术”，达到国际领先水平，开发了基于遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、北斗卫星通信技术的大数据三维信息化滑坡远程实时监测预警系统——“边坡位移—应力耦合监测技术及三维可视化滑坡综合预警系统（3D Slope Pro SPRM-Ⅱ型）”，为边坡监测预警及滑坡治理工程提供了可靠的技术支撑。

 

       研究成果获得国家科技进步二等奖1项、国家科技进步提名奖1项、山东省科技进步二等奖1项、国家安监总局科技进步一等奖1项。

 

       五、创新点及性能指标

 

     （1）修正了国际公认的Sarma公式(Sarma，1979)，研发出“MSARMA边坡稳定性分析系统”。

     （2）团队负责人王旭春教授在日本九州大学完成的博士学位论文“Study of Some Key Issues About The 3S Forecast System for Landslide of the Three Gorges Area”成果，被国家采纳，避免了近十亿元的经济损失。

     （3）在“边坡滑动力监测力学模型”和“恒阻大变形缆索与北斗卫星通信技术”基础上，首创“边坡位移-应力耦合监测技术”，达到国际领先水平。

     （4）创立了空间位移-应力耦合预测预报模型及预警模式，开发出基于遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、北斗卫星通信技术的大数据三维信息化滑坡远程实时监测预警系统——“边坡位移-应力耦合监测技术及三维可视化滑坡综合预警系统（3D Slope Pro SPRM-Ⅱ型），建成滑坡大数据预警中心3处（北京、山西和青岛）。

     （5）研发了滑动力-位移耦合滑坡综合监测技术和装备，在中煤平朔安太堡露天矿建立了目前最大规模的具有三维空间特性的边坡位移-滑动力融合实验监测网络，采用无线发射和卫星远距离传输技术，构建了滑坡地质灾害远程智能监测系统。

     （6）建立了基于智能优化算法的边坡临界滑动面搜索技术与多重响应面法的滑坡可靠性以及风险量化评价方法，为滑坡治理方案可靠性评估、穿过滑移面监测缆索长度的确定等提供科学依据。

 

        六、知识产权情况

 

（1）ZL201210497229.1，一种地质滑坡状态监控预警方法

（2）ZL201510478142.3，一种用于软弱松散土体支护的预应力复合杆索锚固装置

（3）ZL201220642592.3，一种用于地质滑坡状态监控的监控桩

（4）201520587357.4，一种用于预应力复合杆索锚固体系的锚索定位导向装置

 

       七、合作方式

 

       成果转化

 

       八、投资概算及经济效益分析

 

       预计投资400万元。

 

       直接经济效益：针对大型高陡边坡工程，经系统优化边坡工程加固设计方案，采用最新研发的边坡岩土体大行程高恒阻缆索监测-加固装置，最大可节约边坡监测-治理投资近千万元。

 

       间接经济效益：滑坡灾害一旦发生，可能造成巨大的人员伤亡和财产损失。团队开发的滑坡远程智能监测系统已产业化，并可实现大型高陡边坡监测预警-加固治理一体化。据不完全统计，已成功避免经济损失达4.5亿元，经济效益和社会效益显著。

 

       九、负责人

 

       朱珍

 

       十、技术或产品的关键词

 

       边坡工程，滑坡监测预警系统，位移-应力耦合监测，三维可视化

 

       十一、技术或产品介绍图片

 

 

滑坡地质灾害远程智能监测系统-装备

 

滑动力-位移耦合滑坡综合监测装备

 

三维可视化边坡稳定性综合分析（3D Slope Pro SPRM-Ⅱ)

 

 

滑坡远程智能监测系统-成果应用情况

 

 

滑坡远程智能监测预警中心