CN110288808A - 一种用于监测水动力型滑坡的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监测水动力型滑坡的装置，包括若干个首尾相接的监测管，监测管内设置有测杆，测杆上设置有应变感应器，应变感应器的两侧分别连有应变片的一端，应变片的另一端连有压缩弹簧的一端，压缩弹簧与测杆垂直，压缩弹簧的另一端与滑轮的转动轴固定连接，监测管内开设有用于滑轮滚动的滑槽，测杆的上端设置有数据传输线，测杆的下端设置有水位传感器，数据传输线的一端与应变感应器和水位传感器连接，位于最上方的监测管在外壁开有孔洞，孔洞中埋设孔隙水压力计。本发明还公开了该装置的使用方法。本发明提供的一种用于监测由于降雨或库水位变化引起的水动力型滑坡的装置及其工作方法，结构简单、操作方便且集土体水平位移、地下水位及孔隙水压力为一体。

Description

一种用于监测水动力型滑坡的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于监测水动力型滑坡的装置及其使用方法，属于滑坡监测预警技术领域。

背景技术

水动力型滑坡主要由降雨和库水位周期性涨落引起。降雨和库水位变化会导致岸坡地下水位发生动态变化，使得孔隙水压力发生改变，从而影响库岸边坡的稳定性状态。因此，在对水动力型特大滑坡进行监测预警时，应对岸坡深层水平位移、地下水位以及孔隙水压力进行监测。常见的监测装置大多局限于一种监测内容，无法同时监测岸坡深层水平位移、地下水位及孔隙水压力，具有明显的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、操作方便且集土体水平位移、地下水位及孔隙水压力为一体的用于监测水动力型滑坡的装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于监测水动力型滑坡的装置，包括若干个首尾相接的监测管，所述监测管内设置有测杆，所述测杆上设置有应变感应器，所述应变感应器的两侧分别连有应变片的一端，所述应变片的另一端连有压缩弹簧的一端，所述压缩弹簧与所述测杆垂直，所述压缩弹簧的另一端与滑轮的转动轴固定连接，所述监测管内开设有用于所述滑轮滚动的滑槽，所述测杆的上端设置有数据传输线，所述测杆的下端设置有水位传感器，所述数据传输线的一端与所述应变感应器和水位传感器连接，所述数据传输线的另一端与数据控制箱连接，位于最上方的所述监测管在外壁开有孔洞，所述孔洞中埋设孔隙水压力计。

所述压缩弹簧外套设有橡胶套，所述橡胶套的内侧与所述应变感应器连接。

所述应变感应器的个数为2个，分别位于所述测杆的上部和下部。

相邻的两个所述监测管之间通过套管连接。

所述滑槽的个数为4个，沿着所述监测管的周圈均匀分布。

一种用于监测水动力型滑坡的装置使用方法，包括以下步骤：

S01，根据场地条件和监测需求，确定预埋监测管的长度；

S02，放样，定位，钻孔，布置监测管，将监测管和孔壁之间的空隙用膨润土填密实，保证测斜管稳固；

S03，测杆沿着测斜管的管壁下放，每隔0.5米读取一次应变感应器和水位传感器的数据，数据通过端头的数据传输线实时传输到地面的数据控制箱中，实时读取降雨入渗时地层深度范围内每隔0.5米坡体深层水平位移和地下水位；

S04，读取首节监测管侧壁埋设的孔隙水压力计的读数；

S05，对监测数据进行汇总、处理，并得出结论。

本发明的有益效果：本发明提供一种用于监测水动力型滑坡的装置及其工作方法，装置中导轮组件与与测杆垂直，精度更高；本发明装置和方法可同时实现降雨入渗时坡体深层水平位移、地下水位及上覆土层孔隙水压力的监测，数据读数更可靠；仅需一个监测点即可实现深层水平位移、地下水位及上覆土层孔隙水压力的监测，造价更低。

附图说明

图1为本发明中的测杆的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明中测杆和监测管的截面结构示意图；

图4为本发明中监测管的连接结构示意图；

图5为本发明中监测管的结构示意图。

图中附图标记如下：1-测杆、2-数据传输线、3-水位传感器、4-应变感应器、5-应变片、6-压缩弹簧、7-滑轮、8-监测管、9-橡胶套、10-套管、81-滑槽、82-孔洞。

具体实施方式

如图1到图5所示，本发明提供一种用于监测水动力型滑坡的装置，包括若干个首尾相接的监测管8，相邻的两个监测管8之间通过套管10连接。监测管8内设置有测杆1，测杆1上设置有应变感应器4，应变感应器4的个数为2个，分别位于测杆1的上部和下部。应变感应器4的两侧分别连有应变片5的一端，应变片5的另一端连有压缩弹簧6的一端，压缩弹簧6与测杆1垂直，压缩弹簧6的另一端与滑轮7的转动轴固定连接，监测管8内开设有用于滑轮7滚动的滑槽81。滑槽81的个数为4个，沿着监测管8的周圈均匀分布。土体的变形作用在监测管8外，然后依次通过滑轮7、压缩弹簧6和应变片5，最终被应变感应器4检测到，实现深层水平位移的监测。

压缩弹簧6的设计，能够将滑轮7始终与监测管8的滑槽81紧贴着。压缩弹簧6外套设有橡胶套9，橡胶套9的内侧与应变感应器4连接。橡胶套9能够保护压缩弹簧6，并且能够确保滑轮7和压缩弹簧6仅在压缩弹簧6拉伸压缩方向变形。

测杆1的上端设置有数据传输线2，测杆1的下端设置有水位传感器3，水位传感器3用于地下水位监测。数据传输线2的一端与应变感应器4和水位传感器3连接，数据传输线2的另一端与数据控制箱连接，位于最上方的监测管8在外壁开有孔洞82，孔洞82中埋设孔隙水压力计。孔隙水压力计用于上覆土层孔隙水压力的监测。

本发明的一种用于监测水动力型滑坡的装置使用方法，包括以下步骤：

步骤一，根据场地条件和监测需求，确定预埋监测管8的长度。

步骤二，放样，定位，钻孔，布置监测管8，将监测管8和孔壁之间的空隙用膨润土填密实，保证测斜管8稳固。

步骤三，测杆1沿着测斜管8的管壁下放，每隔0.5米读取一次应变感应器4和水位传感器3的数据，数据通过端头的数据传输线2实时传输到地面的数据控制箱中，实时读取降雨入渗时地层深度范围内每隔0.5米坡体深层水平位移和地下水位。

步骤四，读取首节监测管8侧壁埋设的孔隙水压力计的读数。

步骤五，对监测数据进行汇总、处理，并得出结论。如果发生预警，应加强监测，及时采取措施，对库岸边坡进行防护。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于监测水动力型滑坡的装置，其特征在于：包括若干个首尾相接的监测管(8)，所述监测管(8)内设置有测杆(1)，所述测杆(1)上设置有应变感应器(4)，所述应变感应器(4)的两侧分别连有应变片(5)的一端，所述应变片(5)的另一端连有压缩弹簧(6)的一端，所述压缩弹簧(6)与所述测杆(1)垂直，所述压缩弹簧(6)的另一端与滑轮(7)的转动轴固定连接，所述监测管(8)内开设有用于所述滑轮(7)滚动的滑槽(81)，所述测杆(1)的上端设置有数据传输线(2)，所述测杆(1)的下端设置有水位传感器(3)，所述数据传输线(2)的一端与所述应变感应器(4)和水位传感器(3)连接，所述数据传输线(2)的另一端与数据控制箱连接，位于最上方的所述监测管(8)在外壁开有孔洞(82)，所述孔洞(82)中埋设孔隙水压力计。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测水动力型滑坡的装置，其特征在于：所述压缩弹簧(6)外套设有橡胶套(9)，所述橡胶套(9)的内侧与所述应变感应器(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于监测水动力型滑坡的装置，其特征在于：所述应变感应器(4)的个数为2个，分别位于所述测杆(1)的上部和下部。

4.根据权利要求1所述的一种用于监测水动力型滑坡的装置，其特征在于：相邻的两个所述监测管(8)之间通过套管(10)连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于监测水动力型滑坡的装置，其特征在于：所述滑槽(81)的个数为4个，沿着所述监测管(8)的周圈均匀分布。

6.一种用于监测水动力型滑坡的装置使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，根据场地条件和监测需求，确定预埋监测管(8)的长度；

S02，放样，定位，钻孔，布置监测管(8)，将监测管(8)和孔壁之间的空隙用膨润土填密实，保证测斜管(8)稳固；

S03，测杆(1)沿着测斜管(8)的管壁下放，每隔0.5米读取一次应变感应器(4)和水位传感器(3)的数据，数据通过端头的数据传输线(2)实时传输到地面的数据控制箱中，实时读取降雨入渗时地层深度范围内每隔0.5米坡体深层水平位移和地下水位；

S04，读取首节监测管(8)侧壁埋设的孔隙水压力计的读数；

S05，对监测数据进行汇总、处理，并得出结论。