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解决方案1：
一、地声
声波是自然界中普遍存在的一种自然现象，按频率可分为次声波、可听声波和超声波3种。次声波的频率范围为10-4～20Hz，可听声波的频率范围为20～2 ×104Hz，超声波的频率范围为2×104～1012Hz以上，频率在1012Hz以上的声波称为特超声波。
岩体在发生变形前，随着应力的释放部分能量转换成辐射性次声波。一般来说，岩石破裂产生的声发射信号比观测到位移信息超前7天至2秒，因此，地声监测适用于岩质斜坡处于临滑临崩阶段的短临前兆性监测。对于处于蠕动变形阶段和匀速变形阶段的崩滑体，可以不采用。
地声监测技术方法是利用测定边坡岩体受力破坏过程中所释放的应力波的强度和信号特征来判别岩体稳定性的方法。工作原理是地声监测仪对地质体发生形变所产生的声脉冲信号或岩体变形过程中所产生的摩擦噪声进行自动接收、实时处理，取得反映地质体形变过程的主频、带宽以及能量，并结合其他手段，达到临灾预测、预报。最早应用于矿山应力测量，近十几年来逐渐被应用到滑坡的监测中。仪器有地声发射仪、地音探测仪，利用仪器采集岩体变形破裂或破坏时释放出的应力波强度和频度等信号资料，分析判断崩滑体变形的情况。仪器应设置在崩滑体应力集中部位，灵敏度较高，可连续监测，但仅适用于岩质崩滑体或斜坡的变形监测，且在崩滑体匀速变形阶段不适宜。测量时将探头放在钻孔或裂缝的不同深度来监测岩体(特别是滑动面)的破坏情况。利用声发射技术可作为滑坡挤压阶段地面裂缝不明显、地面位移难以测出的早期监测预报手段，对崩塌性滑坡具有较高的应用前景，但对其他类型滑坡应用的可能性尚待深入研究。
目前，地声监测在泥石流监测领域也逐渐发挥其作用。泥石流是一种饱含泥沙、石块的浓稠流体，这种介于高含沙水流和块体(滑坡、崩塌等)运动之间的流体以每秒数米至数十米(通常为10～20m/s)的速度在山谷沟床中流动，其发出的次声信号的频率、主频振幅及持续时间等有其独有的特征，在常温下的空气中可以344m/s的速度长距离传播不衰减或很少衰减。地声监测仪可以捕捉到泥石流源地的次声信号，并对接收的信号进行特征提取，分析判断是否发生了泥石流。且其传播速度远大于泥石流的运动速度，故能在泥石流到达人员居住区前提前给出预警，避免人员伤亡。
二、泥位
泥石流发生时，其流量明显增大，通过监测泥石流在流通过程中的泥位，可以判断泥石流的发生和规模。监测方法有接触式和非接触式两种。接触式是感知泥石流的运动和到来，并发回信息，这种方法有断线法，即在泥石流沟床内布设金属感知线，一旦泥石流冲断了该线，断线信号发回而实现报警。这种方法不适合大冲大淤的泥石流沟床，因为感知线会因沟床冲刷而凌空不断，或因沟床淤积被埋而不断，因此丧失了报警的功能。接触法的另外一种是冲击力测量法，它是在泥石流沟床内布设冲击力传感器，一旦泥石流流过，其冲击力信号随即被捕捉并发回而实现报警。该法如果仅为警报服务，显得过于昂贵，一般都结合观测研究使用。非接触法普遍采用的是超声波测量法(图5-1)，即用悬挂于沟床上方的超声波传感器来监测沟床水位(或泥位)的变化，可设定阈值，超过一定的阈值，即可报警。
图5-1 超声波泥位监测仪工作原理示意图
三、岩土体含水率
岩土体含水率是指天然岩土体所含水分的质量与达到恒重后的干土质量的比值，以百分数表示。含水率是岩土的3个基本物理性质指标之一，它反映了岩土的状态，是了解黏性土稠度和砂土湿度的重要指标，又是计算岩土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等的必要指标。一般现场直接测量和采样实验室测试。
岩土层含水量的变化是引起滑坡、泥石流等地质灾害的重要因素，因此对相关地段开展岩土体含水量监测非常必要。岩土体含水量传统上主要采用烘干称重法进行测量，为了实现自动化监测，逐步发展了电阻法、中子法和γ-射线法、光学测量法和TDR法、电容法等监测技术。
1.原位测定法
原位测定法采用岩土含水率仪和TDR仪。
岩土含水率仪体积小巧美观便于携带，触摸式按钮，大屏幕点阵式液晶显示，操作方便，全中文菜单操作，简捷方便。一键式切换，可以手动记录也可脱离电脑随时设置采样间隔，自动记录数据。
TDR(Time Domain Refletrometry)时域反射仪是新近发展起来的一种测定土壤含水率的方法，其主要优越性是在测试土壤水分过程中可不破坏土壤原状结构，操作简便，并可直接读取土壤含水量，便于原位动态监测，通过讯息转换而达到数据自动采集的目的，因而很快为人们所接受。
2.实验室测试法
主要有烘干法和酒精燃烧法。
烘干法是现场采集待测岩土样品500g，密封并快速送往实验室，取具有代表性的土样50g置于烤箱内，在100～105℃温度下将岩土样烘干至恒重测定土的含水率。酒精燃烧法是在土样中加入酒精，利用酒精能在土上燃烧，使土中水分蒸发，将土样烘干。一般应燃烧3次。因为燃烧时的温度有所不同，会有一定误差。
3.时域反射法和频域反射法以及某些电容法等土壤水分测量方法
应用被测介质中表观介电常数随土壤含水量变化而变化的原理测定土壤含水量。土壤表观介电常数Ka与土壤水分含量的对应关系是通过大量的测试得到的，只要知道土壤的介电常数Ka值我们就很容易的得到水分含量。
一般认为，介电法土壤水分传感器测量的是土壤的容积含水量θV，输出的是电压信号V。理论上介电法土壤水分传感器的静态数学模型是一个三次多项式。对传感器进行率定时，将传感器在土壤含水量系列中进行测试，测量其输出电压，可得到一组测量数据(Vi，θVi)，再通过回归分析拟合成一元三次多项式 ，确定出回归系数，即可得到传感器的特征方程。
四、土压力
土压力通常认为是挡土构筑物周围土体介质传递给挡土构筑物的水平力，也可认为是竖向荷载在土体内部产生竖向土柱力，它包括土体自重应力、附加应力和水压力等。土压力大小直接决定着挡土构筑物及被挡土体的稳定和安全。现实中影响土压力的因素很多，如土体介质的物理力学性质及结构组成，附加应力和地震力作用，水位变化及波浪作用，挡土构筑物的类型及施工工艺，被挡土体的回填工艺等。这些影响因素给理论分析带来了一定困难，因此常常进行必要的原型观测来监测土压力的分布规律，以指导现实工程设计与施工。
土压力计是测定土压力及其变化的仪器，国内常用的有差动电阻式和钢弦式两种。现有土压力计的类型主要有钢弦式、差动电阻式、光纤光栅式、分离式等众多品种。钢弦式土压力计应用最为广泛。它具有长期稳定性高，对绝缘性要求较低，抗干扰能力强，受温度影响小的特点，较适用于土压力的长期观测要求，在我国岩土工程中的应用最为广泛。
钢弦式土压力计(图5-2)是由承受土压力的膜盒和压力传感器组成的。压力传感器是一根张拉的钢弦，一端固定在薄膜的中心上，另一端固定在支撑框架上。土压力作用在膜盒上，膜盒变形，使膜盒中的液体介质产生压力，液体介质将压力传递到传感器的薄膜上，薄膜中心产生挠度，钢弦的长度发生变化，自振频率随之发生变化。通过测定钢弦的自振频率，换算出土压力值。
图5-2 钢弦式土压力计
五、应变
应变测量就是测量弹性物体的变形量与原来体积的比值。在地质环境监测中测量应力应变量的目的是确定岩土体的变形程度，进而判断岩土体稳定性。应变测量一般采用光纤应变计和埋入式振弦应变计。
光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理制作成的光传导工具，光纤应变计是根据光纤应变时，在光纤中传输的光程将发生变化来确定应变的。光纤应变计具有结构简单、稳定性和线性度好，信噪比高、灵敏度高、不受电磁和雷电干扰、不怕腐蚀、寿命长等优良特性。
埋入式振弦应变计由一根管子连接两个圆形法兰盘端块组成，管内安装有经热处理的高抗拉强度钢丝，钢丝由固定在两端的O型圈密封在管内(图5-3)。两端平滑的圆形法兰盘可将被测岩土体变形传递到钢丝上，其一端有顶压弹簧和测微螺丝，根据被测岩土体是否经受拉伸、压缩或拉压两种可能性而调整初始钢丝的预拉程度。电磁线圈安装在管外中间位置，被测岩土体中产生的应变改变了钢丝的张力，从而也就改变了其共振频率。读数仪在电磁线圈中的各个频率段所产生的电压脉冲迫使钢丝振动，该振动在线圈中产生交流电压。读数仪通过选择相应于所产生的峰值电压的频率，即钢丝的共振频率，或显示其周期或显示为应变线性值。埋入式振弦应变计具有长期稳定性、高精度及高分辨率、量程可调、实用性极强、结构坚固、可同时提供温度测量、法兰盘带安装孔、频率信号稳定、可进行长距离传输等优点。
图5-3 振弦应变计示意图