滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，包括拉線、設(shè)于地上的位移測量裝置及設(shè)于地下的測管，拉線的一端與位移測量裝置連接、另一端固定在測管內(nèi)，測管與水平面傾斜設(shè)置并且穿過滑坡的滑動面使得測管的底部固定在滑床部位，測管為能夠隨滑體滑動而變形的柔性管；本發(fā)明的測管為與水平面傾斜的柔性管并且測管底部深入至滑床，使測管內(nèi)的拉線即使在滑動位移不大的情況下也能對位移變化做出反應(yīng)，產(chǎn)生足以檢測的位移，保證位移監(jiān)測的精確度；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，并且無需埋設(shè)鉆孔傾角傳感器等測微裝置，僅在地表安設(shè)位移測量裝置即可實現(xiàn)滑坡微位移的監(jiān)測，儀器環(huán)境好，不易損壞且便于維護，極大地降低了運行成本，具有很高的推廣應(yīng)用價值。
【專利說明】滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滑坡監(jiān)測系統(tǒng)，特別涉及一種滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]滑坡是指斜坡上的土巖體由于多種因素的影響，在重力的作用下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶，整體或部分地順坡向下滑動的現(xiàn)象。滑坡災(zāi)害是具有危害較大的地質(zhì)災(zāi)害之一。因為地質(zhì)條件的差異，滑坡的種類、現(xiàn)象很多，變形破壞模式復(fù)雜，這也對滑坡的監(jiān)測制造了較高的難度?；碌谋O(jiān)測指標(biāo)包括地質(zhì)宏觀形跡監(jiān)測指標(biāo)、地面位移監(jiān)測指標(biāo)、深部位移監(jiān)測指標(biāo)、誘發(fā)因素監(jiān)測指標(biāo)、地下水動態(tài)監(jiān)測指標(biāo)和地球物理場監(jiān)測指標(biāo)。其中深部位移監(jiān)測一直是滑坡防治的基礎(chǔ)和依據(jù)，其不僅可提供準(zhǔn)確可靠的滑體位移、滑動面及滑床位置等重要信息，而且有助于長期連續(xù)地掌握滑坡狀態(tài)，實現(xiàn)滑坡穩(wěn)定性評價與預(yù)測預(yù)警目的。
[0003]對滑坡深部位移進行監(jiān)測，目前主要使用鉆孔測斜儀監(jiān)測，也有使用垂直鉆孔的滑面錯剪型拉線式位移計監(jiān)測。鉆孔測斜儀監(jiān)測在其測管的滑動帶附近埋設(shè)鉆孔傾角傳感器，通過傾角傳感器測量傾角的改變，計算出測設(shè)位置的相對位移，傳感器敏感度高；但可能由于初期勘查對滑坡地質(zhì)特征認識不足，而埋設(shè)位置未能捕捉到滑動面，造成監(jiān)測失??；同時當(dāng)深部位移較大時，傾角傳感器無法反映過大的角度變化，因此無法繼續(xù)施測，而且鉆孔及傾角傳感器俱損，造成較大的成本浪費。垂直鉆孔的滑面挫剪型拉線式位移計監(jiān)測的測管內(nèi)固定拉線的一端，拉線的另一端則延伸至地表并連接位移測量裝置(如編碼傳感器)，通過滑坡沿滑動面滑動，測管在滑面位置被挫斷，拖曳拉線產(chǎn)生位移；它具有傳感器布設(shè)于地表，不易損壞且易于維護，能適應(yīng)大變形，成本低的優(yōu)點。而實際上滑坡啟動多數(shù)需經(jīng)歷蠕動變形直至滑動的過程，滑面也并非該模型認為的零厚度的面，而往往是具有一定厚度的滑動帶；基于對滑坡變形滑動模式認識的偏差，現(xiàn)有的測管均設(shè)于測量裝置下方且垂直于水平面設(shè)置，因此使得在滑動位移不大的情況下拉線僅產(chǎn)生一定的偏轉(zhuǎn)，拉線并未拉伸，不能形成足以檢測的位移，只有發(fā)生較大位移時才能檢測到，敏感度低，這也限制了拉線式位移計在滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用。
[0004]因此，基于對滑坡變形模式的深入認識，有必要對現(xiàn)有的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)進行改進，其位移測量裝置能夠及時對滑移做出反應(yīng)，使得其不僅能夠?qū)Υ笪灰七M行監(jiān)測，也能夠?qū)ξ⑽灰七M行監(jiān)測，提高深部位移監(jiān)測敏感性與測量量程，同時也降低使用成本，提高設(shè)備監(jiān)測運行的保證率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其位移測量裝置能夠及時對滑移做出反應(yīng)，使得其不僅能夠?qū)Υ笪灰七M行監(jiān)測，也能夠?qū)ξ⑽灰七M行監(jiān)測，提高深部位移監(jiān)測敏感性與測量量程，同時也降低使用成本，提高設(shè)備監(jiān)測運行的保證率。
[0006]本發(fā)明的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，包括拉線、設(shè)于地上的位移測量裝置及設(shè)于地下的測管，所述拉線的一端與所述位移測量裝置連接、另一端固定在所述測管內(nèi)，所述測管與水平面傾斜設(shè)置并且穿過滑坡的滑動面使得所述測管的底部固定在滑床部位，所述測管為能夠隨滑體滑動而變形的柔性管。
[0007]進一步，所述測管與水平面之間的傾斜角度為3° -35°。
[0008]進一步，至少設(shè)置兩根所述拉線，并且每根所述拉線固定在所述測管內(nèi)不同深度的位置，其中最深的所述拉線固定在所述滑床部位。
[0009]進一步，所述位移測量裝置包括滑輪、重物、拉繩位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器，位于地上的所述拉線繞過所述滑輪與所述重物相連，所述拉線位移的變化使得所述拉繩位移傳感器的電壓值改變并將電壓信號發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集器。
[0010]進一步，所述位移測量裝置還包括與所述數(shù)據(jù)采集器連接的用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程監(jiān)測點的數(shù)據(jù)發(fā)射器。
[0011]進一步，還包括用于圍護所述位移測量裝置的護罩，所述護罩與所述測管位于地上的開口端連接。
[0012]進一步，所述拉線為銦鋼絲、銅絲或者尼龍絲。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，測管為與水平面傾斜的柔性管并且測管底部深入至滑床，測管外壁與滑坡巖土體緊密接觸，測管與滑坡方向具有角度較小的夾角，從而使測管內(nèi)的拉線即使在滑動位移不大的情況下也能對位移變化做出反應(yīng)，產(chǎn)生足以檢測的位移，保證位移監(jiān)測的精確度；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，并且無需埋設(shè)鉆孔傾角傳感器等測微裝置，僅在地表安設(shè)位移測量裝置即可實現(xiàn)滑坡微位移的監(jiān)測，儀器環(huán)境好，不易損壞且便于維護，極大地降低了運行成本，提高測量精度、量程以及設(shè)備監(jiān)測運行的保證率，具有很高的推廣應(yīng)用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實施例的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，包括拉線2、設(shè)于地上的位移測量裝置及設(shè)于地下的測管1，所述拉線2的一端與所述位移測量裝置連接、另一端固定在所述測管I內(nèi)，所述測管I與水平面傾斜設(shè)置并且穿過滑坡的滑動面3使得所述測管的底部固定在滑床4部位所述測管I為受到側(cè)向推力即可變形的柔性管；以滑坡為基準(zhǔn)，地上即滑坡的外表面，地下即滑坡內(nèi)部，滑坡內(nèi)部包括作為滑動部分的滑體8、作為巖土體下滑分界面的滑動面3及滑體8滑動時所依附的下伏不動的滑床4，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以確定滑床4的位置；測管I最底端深入到滑床4部位，其中穿過一個或多個潛在的滑動面3 ;測管I具有柔性，在受到較小滑移的情況下易于變形，受到較大滑移的情況下能夠拉伸或挫斷，可使用PVC、PE材料制成；測管I采用直管，便于埋設(shè)在滑坡內(nèi)，同時便于拉線2的布置；當(dāng)滑動面3出現(xiàn)位移或者滑體8部分變形以至滑動時，測管I即發(fā)生傾斜變形或拉斷，固定在測管I內(nèi)的拉線2也發(fā)生位移，進而帶動拉線2整體出現(xiàn)拉伸運動，運動信息被位移測量裝置記錄，從而測出傾斜位移情況；位移測量裝置為與拉線2配合的測量裝置，可以是現(xiàn)有的拉線位移變送器或者其它能夠?qū)崿F(xiàn)測量目的裝置，在此不再贅述；測管I為與水平面傾斜的柔性管，使測管I內(nèi)的拉線2即使在滑動位移不大的情況下也能對位移變化做出反應(yīng)，產(chǎn)生足以足以檢測的位移，保證位移監(jiān)測的精確度。
[0017]本實施例中，所述測管I與水平面之間的傾斜角度α為3° -35° ;如圖1所示，從位移測量裝置的固定處進行鉆孔，使測管I向滑坡的后方(即逆主滑方向)傾斜伸入，最后測管I的底部位于滑床4位置；傾斜角度α應(yīng)考慮滑坡的具體坡度、滑體厚度及鉆孔施工的便捷性，將其設(shè)定為3° -35° (本實施例為10° )能夠適應(yīng)大部分滑坡，適用性強。
[0018]本實施例中，至少設(shè)置兩根所述拉線2，并且每根所述拉線2固定在所述測管I內(nèi)不同深度的位置，其中最深的所述拉線2固定在所述滑床4部位；如圖1所以，本實施例共設(shè)置三根拉線2，最深的拉線2固定在測管I底端；沿測管I的長度方向等間距設(shè)置三個對應(yīng)的錨頭5，拉線2與錨頭5連接實現(xiàn)其在測管I內(nèi)的固定；固定點不會因滑坡變形而變動；每根拉線3的一端分別與一個獨立的位移測量裝置連接，以實現(xiàn)多點檢測；在具有多個滑動面3的情況下，對兩根拉線2的相對位移進行監(jiān)測，還可以由此判斷出某一滑動面3的位置，由此增強本滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)的檢測性能。
[0019]本實施例中，所述位移測量裝置包括滑輪61、重物62、拉繩位移傳感器63和數(shù)據(jù)采集器(圖中未示出)，位于地上的所述拉線2繞過所述滑輪61與所述重物62相連，所述拉線2位移的變化使得所述滑輪61旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度從而使所述拉繩位移傳感器63的電壓值改變并將電壓信號發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集器；滑輪61為定滑輪，重物62可使用重錘構(gòu)成預(yù)荷載，保證滑輪61兩端的拉線2處于受力平衡狀態(tài)；為保持拉線2在測管I內(nèi)的直線狀態(tài)，拉線2在與滑輪61連接前還經(jīng)過另一定滑輪的方向轉(zhuǎn)換；拉繩位移傳感器63量程較大且具有較高的精度；拉線2發(fā)生移動時，體現(xiàn)在拉繩位移傳感器63上為電壓值發(fā)生改變，GPRS/GSM/3G數(shù)據(jù)采集器將電信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸出，使監(jiān)測人員能夠了解到滑坡深部位移的變化；該結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強、易于布設(shè)，測量不受環(huán)境影響，觀測精度高。
[0020]本實施例中，所述位移測量裝置還包括與所述數(shù)據(jù)采集器連接的用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程監(jiān)測點的數(shù)據(jù)發(fā)射器(圖中未示出)；GPRS/GSM/3G數(shù)據(jù)發(fā)射器利用現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)，將信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心的接收器，實現(xiàn)在野外無人值守的環(huán)境下實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高工作效率。
[0021]本實施例中，還包括用于圍護所述位移測量裝置的護罩7，所述護罩7與所述測管I位于地上的開口端連接；護罩7對位移測量裝置形成防護作用，減輕自然因素對位移測量裝置的磨損，延長其使用壽命；護罩7可以是各種形狀的殼體，在此不做限制；護罩7與測管I對接，使整個監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成一整體，便于安裝。
[0022]本實施例中，所述拉線2為銦鋼絲；銦鋼絲的表面光滑、粗細均勻、抗拉強度大，而且來源廣泛、成本低廉，能夠保證在滑坡深部監(jiān)測的靈敏性、實用性和有效性；拉線2的直徑優(yōu)選為0.6mm-l.2_，根據(jù)具體需要進行確定，拉線2越細，則可在測管I內(nèi)布置的拉線2越多，能夠更準(zhǔn)確地確定滑動面的位置和位移量；當(dāng)然，拉線2還可以使用銅絲或者尼龍絲代替。
[0023]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括拉線、設(shè)于地上的位移測量裝置及設(shè)于地下的測管，所述拉線的一端與所述位移測量裝置連接、另一端固定在所述測管內(nèi)，所述測管與水平面傾斜設(shè)置并且穿過滑坡的滑動面使得所述測管的底部固定在滑床部位，所述測管為能夠隨滑體滑動而變形的柔性管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述測管與水平面之間的傾斜角度為3° -35°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:至少設(shè)置兩根所述拉線，并且每根所述拉線固定在所述測管內(nèi)不同深度的位置，其中最深的所述拉線固定在所述滑床部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述位移測量裝置包括滑輪、重物、拉繩位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器，位于地上的所述拉線繞過所述滑輪與所述重物相連，所述拉線位移的變化使得所述拉繩位移傳感器的電壓值改變并將電壓信號發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述位移測量裝置還包括與所述數(shù)據(jù)采集器連接的用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程監(jiān)測點的數(shù)據(jù)發(fā)射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于圍護所述位移測量裝置的護罩，所述護罩與所述測管位于地上的開口端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滑坡深部位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述拉線為銦鋼絲、銅絲或者尼龍絲。
【文檔編號】G01B7/02GK103791805SQ201410019048
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】王凱, 王森, 鄧麗華, 李沁羽, 陳濤, 易朋瑩 申請人:重慶市高新工程勘察設(shè)計院有限公司, 王森