[發明專利]邊坡水平位移監測系統及其方法

有效

• 申請號: 202010781019.X
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111735419B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 蔣夢;張懷;鐘雯清;高玉亮;王鶴;康秋靜;高占建;孫云蓬;高飛
• 申請（專利權）人: 北京大成國測科技有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

一種邊坡水平位移監測系統及其方法，該系統包括：多個監測點模塊、監測點模塊支撐桿、支撐桿固定單元、已知基準點和位移監測模塊；多個監測點模塊等間距固定設置在監測點模塊支撐桿上；監測點模塊支撐桿由支撐桿固定單元固定在邊坡上；位移監測模塊根據已知基準點分別測量和計算多個監測點模塊中監測點的初始坐標位置，并記錄初始坐標位置；每隔一預定時間周期，重新測量和計算多個監測點模塊中監測點的坐標位置，并根據坐標位置計算和記錄每個監測點的水平位移。該方法根據上述系統測量并計算獲得每個監測點的水平位移，以此來判斷邊坡的水平位移情況。該監測系統安裝簡單，操作方便，采用的求導計算方式提高了水平位移監測的精度。

技術領域

本發明涉及巖土工程監測技術領域，具體涉及一種邊坡水平位移監測系統及其方法。

背景技術

水平位移/變形監測是坑探工程的圍巖或邊坡位移量或變形值沿水平方向的分量，是基坑及邊坡、特別是深基坑和永久邊坡支護工程的重要指標。在工程施工期間，隨著基坑內土體的挖出，基坑支護結構兩側土體產生壓力差，從而引起土體由基坑外側向內側的水平移動。 通過水平變形監測，及時對監測數據進行分析處理，判斷地層、支護結構的安全穩定性、判斷基坑開挖施工對圍護結構及周圍環境的影響程度，能夠控制施工安全以及降低基坑施工對周邊環境的影響，并對可能發生的危及環境和本身施工安全的隱患或事故提供及時、準確的預報，提前采取預防措施，避免事故的發生。

現有的土體水平位移例如基坑或樁孔的土體水平位移，利用預埋或者后期鉆孔安裝的內設軌道的測斜管配合測斜儀進行。現有方法有人工測量和自動測量兩種方法。人工測量方法具體為由人工拉拽測斜管內的測斜儀沿深度方向每米測一個傾斜角度，然后按照傾斜角度反推該深度位置發生的水平位移，并繪制隨深度變化的水平位移曲線，也就是土體測斜。自動測量方法是在人工測試方法的基礎上改進而來的，具體為，在測斜管里放置一串傾角傳感器，一定距離設置一個，然后用數據采集處理裝置定時讀取每個傾角傳感器的數據實現自動監測。雖然這樣可以自動測得土體傾斜，但弊端是傾角傳感器的價格昂貴，導致成本太高，使得監測成本急劇增加。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種邊坡水平位移監測系統和方法，方便安裝和測量，且監測精度高。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種邊坡水平位移監測系統，包括：多個監測點模塊、監測點模塊支撐桿、支撐桿固定單元、已知基準點和位移監測模塊；

所述多個監測點模塊等間距固定設置在所述監測點模塊支撐桿上；

所述監測點模塊支撐桿由所述支撐桿固定單元固定在所述邊坡上；

所述位移監測模塊根據已知基準點分別測量和計算所述多個監測點模塊中監測點的初始坐標位置，并記錄所述初始坐標位置；每隔一預定時間周期，重新測量和計算所述多個監測點模塊中監測點的坐標位置，并根據所述坐標位置計算和記錄每個監測點的水平位移。

進一步的，所述監測點模塊包括環形卡扣，用于卡扣在所述監測點模塊支撐桿上；

所述環形卡扣一側設置有監測點固定板，其上固定設置有監測點。

進一步的，所述監測點固定板上固定設置有位移基準桿，所述位移基準桿延伸到相鄰的監測點固定板，在相鄰的監測點固定板上與位移基準桿相對的位置設置有位移傳感器，用于監測相鄰監測點的相對位移，當所述相對位移超過一預定閾值且達到一定數量，則發出警告。

進一步的，所述支撐桿固定單元包括多個，包括固定頭部和固定錨，等間隔或非等間隔地將所述監測點模塊支撐桿固定在所述邊坡上。

進一步的，所述已知基準點包括兩個，設置在坡底的平坦地勢上，兩個已知基準點的坐標分別為（x_A，y_A）、（x_B，y_B）。