CN114108709A - 一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法，基于一套砒砂岩边坡侵蚀监测装置，装置包括：FBG传感器、第一锚杆、第二锚杆和挡板，第二锚杆连接的挡板收集侵蚀的碎岩，带动第二锚杆发生位移变化，FBG传感器监测到该位移变化；解调分析模块接收FBG传感器光学参数变化信号；远程传输模块，将解调模块信号数据远程传输给计算机；计算机实时显示、处理信号值，并给出预警判定。本监测方法可以实时自动监测砒砂岩边坡的侵蚀变化，具有可靠性高、测试精度高、稳定性好等优点。

Description

一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法
技术领域
本发明涉及边坡的侵蚀监测领域，具体涉及一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法。
背景技术
砒砂岩是一种松散岩层，具体是指古生代二叠纪（约2.5亿年）和中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层，主要分布在黄河流域的晋陕蒙接壤地区，具有遇水成泥，遇风成沙的特点。基于所述特性，砒砂岩极易受到侵蚀作用，造成严重的水土流失现象。据统计，砒砂岩地区土壤侵蚀模数约为3~4万t/(km²·a)，其中进入黄河的泥沙量多年平均近2亿t，淤积到黄河下游河道的粗泥沙约为1亿t，占到黄河下游每年平均淤积量的25%。
目前，对砒砂岩边坡侵蚀量的监测方法较为单一，多依靠人力测量且监测的连续性较差，无法做到全天候测量。
发明内容
针对上述砒砂岩边坡侵蚀监测的技术问题，本发明提出了一种可以实现实时在线监测功能的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，该方法能够实现实时自动在线监测的功能，降低人工监测的依赖性，提高监测精度。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法，基于一套砒砂岩边坡侵蚀监测装置，装置包括：第一锚杆，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在砒砂岩边坡内部，第一锚杆上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第一外伸段；
第二锚杆，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在所述砒砂岩边坡上且位于所述第一锚杆的下游，第二锚杆上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第二外伸段；
一伸缩套管，连接在所述第一锚杆和第二锚杆之间，伸缩套管的一端通过第一连接件与所述第一外伸段连接，伸缩套管的另一端通过第二连接件与所述第二外伸段连接；
FBG传感器，设置在所述伸缩套管内，FBG传感器的一端布设在所述第一连接件上，另一端布设在所述第二连接件上；
位移检测设备，通过通讯光纤与所述FBG传感器信号连接；
挡板，连接在第二锚杆顶端的所述第二外伸段上，用于收集砒砂岩边坡坡面上滑落的侵蚀碎岩；
位于第一锚杆下游的第二锚杆上端的挡板收集一定范围内侵蚀滑落的碎岩，因碎岩的重力作用，第二锚杆发生位移，FBG传感器监测到第二锚杆的位移变化，从而得到边坡的侵蚀量；解调分析模块读取变化信号并传输给计算机，计算机实时显示、存储变化信号数据，并根据设定的预警值进行判定，及时做出警示。
优选的，所述第一锚杆和第二锚杆结构相同，均包括锚杆本体和设置在锚杆本体底部的尖头部。
优选的，所述伸缩套管包括相互套接的外管和内管，所述内管设置在所述外管内，两根管道之间可相对滑动以实现伸缩。
优选的，所述位移检测设备包括解调分析模块、远程传输模块以及计算机，所述FBG传感器检测的位移信号依次经过解调分析模块、远程传输模块发送至所述计算机。
优选的，还包括供电模块，用于向所述解调分析模块、远程传输模块供电。
优选的，所述供电模块为光伏供电模块。
综上所述，本发明砒砂岩边坡侵蚀监测方法具有以下效果：
1、布设FBG传感器，通过观测下锚杆移动引起的FBG传感器光学参数（波长、相位等）的变化情况，进行砒砂岩边坡侵蚀监测，本发明可以自动、实时对砒砂岩边坡侵蚀做监测，提高了监测的效率与安全性；
2、现场解调分析模块与无线传输模块相连接，可以通过计算机在人机交互界面进行现场监测配置，并实时显示、存储数据，有助于工作人员异地完成监测工作，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明砒砂岩边坡侵蚀监测装置的功能模块图；
图2为本发明砒砂岩边坡侵蚀监测装置的结构示意图；
图3为本发明砒砂岩边坡侵蚀监测装置的布置方式图。
图中：1、FBG传感器，2、解调分析模块，3、光伏模块，4、远程传输模块，5、计算机，6、交流电源；11-1、第一锚杆，11-2、第二锚杆，12、伸缩套管，13、通讯光纤，14-1、第一连接件，14-2、第二连接件，15、尖锥，16、挡板。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法，基于一套砒砂岩边坡侵蚀监测装置，包括第一锚杆11-1，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在砒砂岩边坡内部，第一锚杆11-1上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第一外伸段；
第二锚杆11-2，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在所述砒砂岩边坡上且位于所述第一锚杆11-1的下游，第二锚杆11-2上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第二外伸段；
一伸缩套管12，连接在所述第一锚杆和第二锚杆之间，伸缩套管12的一端通过第一连接件14-1与所述第一外伸段连接，伸缩套管的另一端通过第二连接件14-2与所述第二外伸段连接；
FBG传感器1，设置在所述伸缩套管内，FBG传感器1的一端布设在所述第一连接件14-1上，另一端布设在所述第二连接件14-2上；
位移检测设备，通过通讯光纤与所述FBG传感器信号连接；
挡板16，连接在第二锚杆顶端的所述第二外伸段上，用于收集砒砂岩边坡坡面上滑落的侵蚀碎岩；
位于第一锚杆下游的第二锚杆上端的挡板收集一定范围内侵蚀滑落的碎岩，因碎岩的重力作用，第二锚杆发生位移，FBG传感器监测到第二锚杆的位移变化，从而得到边坡的侵蚀量；解调分析模块读取变化信号并传输给计算机，计算机实时显示、存储变化信号数据，并根据设定的预警值进行判定，及时做出警示。
优选的，所述光伏模块3为所述解调分析模块2和所述远程传输模块4提供直流24V电源；所述交流电源6为所述计算机5提供电源；
优选的，所述第一锚杆和第二锚杆结构相同，均由一跟φ14的钢筋和一根∠50 ×50 × 5的角钢焊接组成，一端设置有连接件15和挡板16，另一端的端部呈尖椎状，且尖锥16的尖端朝外，不仅便于锚杆植入岩体并保持稳定，方便FBG传感器1和伸缩套管12的固定，而且也能够对侵蚀碎岩进行收集；
优选的，所述伸缩套管12由2根直径分别为24和20的PVC管组成活塞式管道，管道两端开槽固定在2根锚杆11上端的连接件15处，从而对FBG传感器1起保护作用，以避免影响监测效果。
本发明所述砒砂岩边坡侵蚀监测装置的施工方法，在监测砒砂岩边坡对象上沿砒砂岩边坡长度方向每间隔一定距离布设一个所述砒砂岩边坡侵蚀监测装置，每个砒砂岩边坡侵蚀监测装置的布设流程包括以下步骤：
S1：插设第一锚杆和第二锚杆，锚杆植入方向与坡面方向垂直；
S2：将伸缩套管的两端开槽固定在2根锚杆上端的连接件处；
S3：将FBG传感器和通讯光纤相连接，穿入伸缩套管内，FBG传感器采用AB胶固定在2根锚杆上端的连接件处；
S4：将通讯光纤与解调分析模块连接，传递光学信号给解调分析模块转换为电信号；
S5：通过无线传输模块将解调分析模块的电信号数据传输给计算机进行实时显示和处理。
以上所述仅为本发明的优选具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于，基于一套砒砂岩边坡侵蚀监测装置，装置包括：第一锚杆，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在砒砂岩边坡内部，第一锚杆上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第一外伸段；
第二锚杆，垂直于砒砂岩边坡坡面的插设在所述砒砂岩边坡上且位于所述第一锚杆的下游，第二锚杆上端具有外伸于所述砒砂岩边坡的第二外伸段；
一伸缩套管，连接在所述第一锚杆和第二锚杆之间，伸缩套管的一端通过第一连接件与所述第一外伸段连接，伸缩套管的另一端通过第二连接件与所述第二外伸段连接；
FBG传感器，设置在所述伸缩套管内，FBG传感器的一端布设在所述第一连接件上，另一端布设在所述第二连接件上；
位移检测设备，通过通讯光纤与所述FBG传感器信号连接；
挡板，连接在第二锚杆顶端的所述第二外伸段上，用于收集砒砂岩边坡坡面上滑落的侵蚀碎岩；
位于第一锚杆下游的第二锚杆上端的挡板收集一定范围内侵蚀滑落的碎岩，因碎岩的重力作用，第二锚杆发生位移，FBG传感器监测到第二锚杆的位移变化，从而得到边坡的侵蚀量；解调分析模块读取变化信号并传输给计算机，计算机实时显示、存储变化信号数据，并根据设定的预警值进行判定，及时做出警示。
2.根据权利要求1所述的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于：所述第一锚杆和第二锚杆结构相同，均包括锚杆本体和设置在锚杆本体底部的尖头部。
3.根据权利要求1所述的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于：所述伸缩套管包括相互套接的外管和内管，所述内管设置在所述外管内，两根管道之间可相对滑动以实现伸缩。
4.根据权利要求1所述的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于：所述位移检测设备包括解调分析模块、远程传输模块以及计算机，所述FBG传感器检测的位移信号依次经过解调分析模块、远程传输模块发送至所述计算机。
5.根据权利要求1所述的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于：还包括供电模块，用于向所述解调分析模块、远程传输模块供电。
6.根据权利要求5所述的砒砂岩边坡侵蚀监测方法，其特征在于：所述供电模块为光伏供电模块。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111105600A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 中国公路工程咨询集团有限公司 基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警***及方法
CN210482097U (zh) * 2019-05-30 2020-05-08 中铁二院工程集团有限责任公司 一种高悬臂落石防护结构
CN111721227A (zh) * 2020-07-13 2020-09-29 大连大学 一种基于LabVIEW及FBG应变传感器的边坡锚杆监测预警***
CN212270977U (zh) * 2020-09-24 2021-01-01 招商局重庆交通科研设计院有限公司 一种主被动网结合柔性防护装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210482097U (zh) * 2019-05-30 2020-05-08 中铁二院工程集团有限责任公司 一种高悬臂落石防护结构
CN111105600A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 中国公路工程咨询集团有限公司 基于降雨条件下路堑边坡稳定性动态监测预警***及方法
CN111721227A (zh) * 2020-07-13 2020-09-29 大连大学 一种基于LabVIEW及FBG应变传感器的边坡锚杆监测预警***
CN212270977U (zh) * 2020-09-24 2021-01-01 招商局重庆交通科研设计院有限公司 一种主被动网结合柔性防护装置

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