土木工程地质灾变主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等，多数情况下是由于自然或人为作用共同作用引起。传统土木工程地质灾变监测主要以位移变形监测为主，辅之以岩体应力监测和其他相关参数监测等手段。常见的监测设备包括全站仪、水准仪、应力计、土压力计、渗压计、孔隙水压力计、土壤水分仪、雨量计、地温计等。

随着中国经济的发展以及巨型城市区建设，中国土木工程灾害防治也在不断提升，同时对地质灾变监测领域提出了新的要求。如滑坡是地质灾害中一种危害巨大的典型灾害类型，在《地质灾害监测技术规范》（DB11T 1677—2019）中规定，滑坡监测主要包括位移计、测斜仪、GPS等地表形变监测。这些传统的监测手段存在着环境复杂、结构不利位置准确定位难、覆盖面不足，难以有效监测边坡内部变化趋势的技术难题。滑坡主要是从边坡内部开始发生。当土体内部应力平衡失稳，或有倾向临空的地质结构面，易于诱发滑坡发生。如能利用现代化监测手段对土体内部进行实时监控，在土体发生较大变形前及时发现险情隐患并提前进行整治，则能更好地保障边坡结构安全。针对以上需求，研究人员研发出包含高精度应变传感单元的智能锚杆，通过埋设智能锚杆测量实时边坡内部各层土体变化和振动特性，分析边坡长期滑坡变化趋势，从而发现问题，及时发出预警，达到预防滑坡发生的目的。

土木工程地质灾变监测系统

土木工程地质灾变监测系统包括“查明受灾体特征”和“为防治工程设计提供依据”两类科学问题。各国已经开展了广泛的监测技术研发工作，也有较多的工程应用成功实例。随着数据获取手段、数据分析方法以及计算机硬件的进步，土木工程地质灾变监测系统需要重点关注以下两个方面。

多灾害耦合作用致灾机理研究。地质灾害隐蔽性强、诱发因素多，仅依靠监测报警容易延误最优防治时机。如果可以摸清地质灾害的致灾机理和灾害演变规律，在灾害发生时就能采取恰当的措施，提前考虑有效防灾减灾。而土木工程地质灾害监测系统可以通过获取的真实有效数据，为研究致灾机理和灾害演变规律，特别是多种灾害耦合作用的研究，提供强有力的支撑。以滑坡灾变为例，暴雨滑坡是典型的多发性地质灾害。通过滑坡监测数据辅以降雨量监测数据，可以为暴雨诱发滑坡灾害的研究提供暴雨作用的真实响应，形成边坡力学机制演化过程。进一步，以暴雨诱发滑坡机理研究为基础，形成暴雨滑坡灾害的风险评估和防治方法，以达到最大可能防灾减灾的目标。

跨地域韧性建设。地质灾害覆盖面广，危害巨大。针对地质灾害的精准化预警、数字化感知、智能化监测、快速化救援，可以一定程度降低极端地质灾害造成的生命财产损失。另一方面，未雨绸缪地推进跨地域韧性建设，推动从传统的容灾、耐灾灾害管理向风险管理转变，将有助于提升满足恶劣环境、大型灾害下韧性建设需求。