[發明專利]一種嵌入式滑坡深部大變形監測裝置及方法

有效

• 申請號: 201810517713.3
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN109115145B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 唐輝明;張俊榮;張永權;李長冬;胡新麗;馬俊偉;黃磊;程昊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本發明涉及一種嵌入式滑坡深部大變形監測裝置及方法，通過在滑坡上鉆監測孔直至基巖以下，基巖內通過混凝土固定安裝有滑面位移計，監測孔內放置測斜管且底部與基巖不固定，同時在測斜管內豎直放置數個固定式測斜儀，測斜管伸出滑坡地表處設有監測墩臺，監測墩臺內設有GPS定位模塊，在監測墩臺上固定安裝有通信控制器和電源組件，通信控制器和電源組件通過通信/供電線纜連接滑面位移計和固定式測斜儀，滑面位移計測得的滑面位置處的滑坡位置值數據，并和若干所述固定式測斜儀測得的滑坡地表至滑動位置處的滑坡變形值數據及測斜管頂端的空間位置一起通過通信/供電線纜傳輸至通信控制器中，完成對滑坡深部變形的監測，精度較高且監測及時。

技術領域

本發明涉及地質災害監測與防治領域，具體涉及一種嵌入式滑坡深部大變形監測裝置及方法。

背景技術

我國是地質災害大國，每年受滑坡、地裂縫等地質災害影響產生的經濟損失數額巨大。滑坡的變形破壞演化過程通常經歷初始變形、等速變形和加速變形三個階段，整體呈現出一定的變形破壞規律，滑坡的時間-位移監測曲線是這類滑坡預測預報、風險評估、工程防治的一項重要支撐依據。

現有的滑坡變形監測方法較為豐富，針對滑坡地下變形的監測方法則較少。埋入式布設光纖、同軸電纜(TDR)技術等新興材料技術可靠度低，易被剪斷。測斜技術精度高、可靠度好，是現有測量手段中廣受認可的滑坡變形監測方法，但其存在測斜管-土耦合變形問題，且不能適應滑坡大位移變形監測。對于滑坡位移監測，已有的方法如垂直鉆孔的滑面挫剪型拉線式位移計，優點諸多，但受限于設置方式和假設模型而使其敏感度不高。此外，三峽大學提出幾種利用磁定位的方式實現地下位移的監測，缺乏對滑坡變形后地下空間對磁探測器供電環境改變的考慮，具有一定的局限性。

研究表明，跟蹤監測滑坡在破壞之前蠕變過程中的變形特征有利于闡明和判定滑坡位移不同階段的發展趨勢，豐富并驗證現有滑坡的預報方法。然而現有監測手段囿于方法或儀器本身的設計限制，無法實現滑坡的大變形、長時間持續變形監測。因此，本發明針對滑坡深部變形大位移特征，提出一種嵌入式滑坡深部大變形監測方法及相關裝置，對滑坡中長期預測預報、蠕滑階段末期滑坡變形監測具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的公開了一種嵌入式滑坡深部大變形監測裝置及方法，可實現滑坡深部大變形監測且不受滑坡大變形的局限影響。

第一方面：

本發明的提供一種嵌入式滑坡深部大變形監測裝置，包括監測終端、滑面位移計、測斜管和數個固定式測斜儀，數個所述固定式測斜儀串聯固定在所述測斜管內，所述測斜管底部插入滑坡內且與基巖不固定，頂部穿過滑坡地表后設有監測墩臺，所述監測墩臺頂部封口且固定埋設有可調強制對中基座，所述可調強制對中基座內設有用于定位的GPS定位模塊，所述滑面位移計和所述固定式測斜儀均通過通信/供電線纜連接所述監控終端，所述監控終端包括通信控制器和電源組件，所述測斜管在位于初始狀態時保持豎直，所述滑面位移計通過混凝土固定在所述測斜管正下方的基巖內，且所述滑面位移計頂部與所述測斜管底部連接固定，當滑坡發生位移時，所述測斜管發生彎曲并移動，通過每一所述固定式測斜儀隨著所述測斜管的彎曲來測得滑坡地表至滑動位置的滑坡變形值，通過所述滑面位移計隨著所述測斜管底部的移動被拉伸來測得滑坡位移的距離值，同時通過所述GPS定位模塊來測出所述測斜管頂端的空間位置，分析結合三者數據來獲取滑坡變形的監測結果，并通過所述通信/供電線纜將監測結果傳輸至所述通信控制器內存儲，完成對滑坡深部變形的監測。

進一步地，所述通信控制器內設有無線通訊模塊，所述通信控制器可通過所述無線通訊模塊將監測結構發送至數據終端進行存儲和管理。