CN117848559A - 一种滑坡推力监测装置、组件及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑坡推力监测装置、组件及监测方法,涉及测量装置技术领域。本发明具体包括桩体和至少一个推力监测单元,所述推力监测单元设置于所述桩体侧面,所述推力监测单元包括壳体、感力膜片、支架和第一光纤光栅,所述感力膜片与所述壳体连接,所述感力膜片与两个支架连接,所述支架设置于壳体内部,所述第一光纤光栅分别与两个支架连接,两个所述支架之间的第一光纤光栅处于绷直状态,所述壳体与所述桩体连接。本发明设置有感力膜片,通过感力膜片的形变来反馈滑坡力的大小,通过光栅波长的变化,可以计算出滑坡力的大小,因为感力膜片只收到滑坡力的作用,因此通过光栅波长计算出的滑坡力大小更精确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域,具体提供了一种滑坡推力监测装置、组件及监测方法。
背景技术
滑坡是一种常见的地质灾害,对边坡进行滑坡监测预警对于减少滑坡的危害尤为重要。目前滑坡监测以几何监测、物理监测和外部扰动因素监测为主,如变形位移监测、地下水监测和降雨量监测等。滑坡发生与否决定于滑坡“下滑力”和“抗滑力”之间的平衡状态变化,若下滑力超过了抗滑力,那么便会导致滑面贯通进而发生滑坡。因而,基于力学指标的边坡监测预警方法有望比传统边坡变形监测预警方法更具有超前性。已有学者在这方面做了探索研究,何满潮等人在文献“滑坡地质灾害远程监测预报***及其工程应用,岩石力学与工程学报,第6期第28卷,2009年6月”中牛顿力双体灾变模型,解释了边坡由变形到灾变的力学模式,在文献“滑坡地质灾害牛顿力远程监测预警***及工程应用,岩石力学与工程学报,第11期第40卷,2021年11月”中何满潮等人进一步提出了滑坡灾变牛顿力监测预警技术,该技术包括负泊松比(NPR)恒阻大变形锚索、应力传感器、数据采集器、数据发射装置数据接收端,监测时,将NPR锚索锚固在基岩中并对其施加预应力,在NPR锚索端头安装应力传感器,临滑时会出现牛顿力突降的现象,通过监测锚索应力捕捉牛顿力的变化进而实现滑坡预警。
然而,牛顿力的监测采用的传统电学类锚索测力计,通过锚索测力计检测锚索的受力。当锚索拉紧埋入地层的锚杆,该类传感器只能测量锚索的整体受力,锚索的受力为外界施加于锚索用于拉紧锚杆的拉力,当锚索受力发生变化时,则说明滑坡力出现变化,可能出现滑坡现象。所以,检测锚索整体受力并不能准确监测到滑坡力的大小,仅能监测到滑坡力是否改变,无法根据滑坡力对边坡作出准确的加固处理。
发明内容
本发明提供一种滑坡推力监测装置、组件及监测方法,用于解决现有技术无法准确获得滑坡力,从而无法准确对边坡作出加固处理的问题。
本发明的技术方案如下:
一种滑坡推力监测装置,包括桩体和至少一个推力监测单元,所述推力监测单元设置于所述桩体侧面,所述推力监测单元包括壳体、感力膜片、支架和第一光纤光栅,所述感力膜片与所述壳体连接,所述感力膜片与两个支架连接,所述支架设置于壳体内部,所述第一光纤光栅分别与两个支架连接,两个所述支架之间的第一光纤光栅处于绷直状态,所述壳体与所述桩体连接。
在本方案中,采用推力监测单元的感力膜片感应滑坡力,并将滑坡力转化为感力膜片的形变量,而当感力膜片发生形变时,感力膜片内侧的两个支架间距会增加,从而拉伸与两个支架连接的第一光纤光栅,当第一光纤光栅受到拉伸后,第一光纤光栅传导的光栅波长则会发生变化。所以,通过第一光纤光栅的波长变化即可计算得到滑坡力的大小。只需要在安装过程中将感力膜片正对滑坡方向,地层的其它作用力会作用于壳体,而不会作用于感力膜片。因此感力膜片的形变量即可准确反应出滑坡力的大小,通过第一光纤光栅的波长变化即可获得准确的滑坡力。
各推力监测单元沿所述桩体轴线方向设置。
在本方案中,当桩体上设置有两个以上的推力监测单元时,将各个推力监测单元沿桩体的轴线方向设置。当桩体以竖直或者倾斜的角度***坡体内,通过轴线方向上各个推力监测单元可以获得坡体不同深度的滑坡力大小。而设置两个以上的推力监测单元,则可以监测不同深度地层的滑坡力,得到不同深度地层的滑坡力分布状态。
所述桩体内设置有光纤通道,所述光纤通道沿所述桩体轴向设置,所述第一光纤光栅通过线缆与外界设备连接,所述线缆设置于光纤通道内。
在本方案中,在桩体内设置光纤通道,可以便于与第一光线光栅连接的线缆走线,避免线缆与地层接触,避免线缆受到地层作用力而损坏。
所述推力监测单元还包括第二光纤光栅,所述第二光纤光栅设置于所述壳体内。
在本方案中,当环境温度出现变化时,第一光纤光栅和第二光纤光栅中的光栅波长都会出现变化,由于第一光纤光栅和第二光纤光栅都位于壳体内,因此可以通过第二光纤光栅中光栅波长的变化确定温度对光栅波长造成的影响。所以在通过第一光纤光栅计算滑坡力时,可以通过第二光纤光栅的光栅波长变化消除环境温度变化造成的误差,提高获得的滑坡力精度。
所述桩体表面设置有应力传感单元,用于监测所述桩体的应力状态。
在本方案中,设置应力传感单元监测桩体承受的应力,获得桩体是否处于承受滑坡力的状态。若桩体出现断裂等情况,那么桩体上推力监测单元受到的滑坡力也就不准确。所以,在通过应力传感单元确定桩体状态,可以避免桩体损坏而计算得到错误的滑坡力。
所述桩体设置有通槽,所述通槽轴向设置,所述应力传感单元设置于通槽内。
在本方案中,将应力传感单元设置于通槽内,可以避免应力传感单元受到地层作用而损坏。通槽沿桩体轴向设置,可以对桩体各个位置进行监测,便于判断桩体各个部位上的推力监测单元获得的数值是否准确。
所述桩体应力传感单元包括刻有至少一个光栅的第三光纤。
在本方案中,通过第三光纤中传导的光栅波长变化来反映桩体的状态,可以与推力监测单元采用相同的***进行计算,提高通用性,降低监测难度。
一种滑坡推力监测组件,包括上述的监测装置,所述监测装置的桩体两端设置有可连接的接头,所述接头用于与其它监测装置或固定桩连接。
在本方案中,由至少一个监测装置与固定桩组成的监测组件,可以根据坡体的滑坡面深度组装监测组件,可以在监测组件上组装一个或者多个监测装置,从而确保监测装置能够贯穿滑坡面,从而对滑坡面各个位置进行监测。监测装置可以根据需要组装成任何长度,所以可以减小单个监测装置的长度,便于运输和降低成本。
一种滑坡推力监测方法,使用上述的滑坡推力监测组件进行监测,包括以下步骤:
S1、确定边坡所需要的监测组件数量;
S2、在边坡埋入监测组件,使监测组件上的推力监测单元正对滑坡滑动方向;
S3、将监测组件中的监测装置贯穿边坡的滑坡面;
S4、采用感力膜片将滑坡力转化为感力膜片的形变量;
S5、分别在感力膜片上设置两个支架,将感力膜片的形变量转化为两个支架的间距变化;
S6、将第一光纤光栅分别与两个支架连接,两个支架间距改变拉伸第一光纤光栅,使第一光纤光栅的光栅波长变化,接收并记录第一光纤光栅的光栅波长变化;
S7、接收并记录第二光纤光栅的光栅波长变化,获得环境温度对光栅波长的影响;
S8、根据第一光纤光栅的光栅波长变化与第二光纤光栅的光栅波长变化计算得到滑坡力的推力值。
在本方案中,采用感力膜片将滑坡力转化为感力膜片的形变量,再将感力膜片的形变量转化为两个支架的间距变化,最终将两个支架的间距变化转化为第一光纤光栅的拉伸量。感力膜片正对滑坡方向,感力膜片的形变量仅受到滑坡力的作用,所以在通过第一光线光栅计算滑坡力时,可以得到准确的滑坡力的推力值。
沿监测装置轴线方向设置第三光纤,第三光纤设置有至少一个光栅,监测第三光纤中光栅波长的变化,判断监测装置获得的信号是否准确。
在本方案中,通过第三光纤传导的光栅波长的变化,可以确定监测装置的状态,从而确定监测装置的状态是否稳定可靠。
本发明的有益效果:
本发明设置有感力膜片,通过感力膜片的形变来反馈滑坡力的大小,通过在感力膜片上设置两个支架,再将感力膜片的形变量转化为两个支架的间距变化,采用第一光纤光栅的光栅波长变化来反映支架的间距变化。而通过光栅波长的变化,可以计算出滑坡力的大小,因为感力膜片只收到滑坡力的作用,因此通过光栅波长计算出的滑坡力大小更精确可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一的结构示意图;
图2为实施例一桩体的结构示意图;
图3为实施例一壳体内部结构示意图;
图4为实施例一底盖结构示意图;
图5为实施例一顶盖结构示意图;
图6为实施例四施工状态结构示意图。
在上述附图中,对应附图标记如下所示:
1、桩体;2、通槽;3、第三光纤;4、底盖;5、感力膜片;6、壳体;7、顶盖;8、内螺纹;9、固定孔;10、外螺纹;11、通孔;12、第一光纤光栅;13、支架;14、第二光纤光栅;15、孔洞;16、法兰盘;17、滑坡面;18、光缆;19、光纤光栅解调装置;20、工作站;21、固定桩。
具体实施方式
结合附图,通过本发明实施例的具体实现方式,对本发明技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一,
如图1所示,本实施例一提供一种滑坡推力监测装置,包括桩体1和设置于桩体1侧面的推力监测单元。沿桩体1的轴线方向,桩体1的侧面设置有至少一个推力监测单元。所述推力监测单元包括壳体6、感力膜片5、第一光纤光栅12、第二光纤光栅14和两个支架13,所述壳体6与所述桩体1可拆卸连接,所述感力膜片5的边缘与所述壳体6连接,两个所述支架13相对于感力膜片5中心对称设置,所述第一光纤光栅12分别与两个支架13连接,并且两个支架13之间的第一光纤光栅12处于绷紧状态,当两个支架13间距改变时,第一光纤光栅12会立刻被拉伸。所述第二光纤光栅14设置于壳体6内,所述第二光纤光栅14与第一光纤光栅12处于相同的环境温度中。
所述桩体1内设置有光纤通道,第一光纤光栅12和第二光纤光栅14分别通过线缆与外界设备连接,所述线缆可以从光纤通道内走线。线缆从光纤通道内走线可以避免外界土层接触,避免线缆损坏而影响信号传输,确保线缆传出的信号准确可靠。所述光纤通道沿轴线方向贯穿桩体1,第一光纤光栅12和第二光纤光栅14所引出的线缆可以从光纤通道的上下两端延伸,可以从桩体1的端部与外界设备连接。
如图2所示,所述桩体1开设有固定孔9,所述壳体6与所述固定孔9连接,所述固定孔9与所述光纤通道连通,壳体6内的第一光纤光栅12与第二光纤光栅14所引出的线缆可以从固定孔9进入光纤通道。
所述壳体6为圆筒状结构,所述壳体6设置有外螺纹,所述固定孔9设置内螺纹,壳体6与固定孔9通过螺纹连接。螺纹连接的方式使得壳体6可以更换,或者整个推力监测单元可以更换,可以降低整个推力监测装置的维护成本。
所述壳体6与固定孔9也可以采用焊接等连接方式,但是采用焊接的连接方式也就存在不便于更换的缺点。
如图3所示,所述壳体6端面上设置有螺纹孔,所述感力膜片5通过螺柱等紧固件与所述螺纹孔固定连接,通过紧固件固定感力膜片5与壳体6。在受到滑坡力作用时,所述感力膜片5会朝向壳体6内部变形,在感力膜片5发生变形后,位于感力膜片5上的两个支架13间距改变,将感力膜片5的形变转化为两个支架13间距的改变,更便于滑坡力进行计量。本申请将第一光纤光栅12分别与两个支架13连接,并且保持两个支架13之间的第一光纤光栅12绷直。当感力膜片5受到滑坡力作用,感力膜片5中部最先向壳体6内部凹陷,此时两个支架13向外侧摆动,两个支架13间距增加,第一光纤光栅12受到拉伸。当第一光纤光栅12受到拉伸,则第一光纤光栅12内传导的光的波长会发生改变,观察第一光纤光栅12内光栅波长的变化,即可反向计算出滑坡力的大小。
所述壳体6内还设置有第二光纤光栅14,第二光纤光栅14位于壳体6内,在感力膜片5发生形变后,第二光纤光栅14不会受到拉伸。当环境温度出现变化时,第一光纤光栅12和第二光纤光栅14都会受到环境温度的影响,第一光纤光栅12和第二光纤光栅14传导的光栅波长都会改变。由于第一光纤光栅12和第二光纤光栅14处于相同的环境,所以第一光纤光栅12和第二光纤光栅14因温度变化而导致的光栅波长变化相同,通过第二光纤光栅14的光栅波长变化可以确定第一光纤光栅12因温度因素的产生的光栅波长变化,消除环境温度变化对滑坡力推力值计算造成的影响。
根据第一光纤光栅12计算滑坡力的推力值的计算公式如下:
在上述公式中,
F为滑坡力的推力值;
为第一光纤光栅12实测光栅波长;
为第一光纤光栅12初始光栅波长;
为第二光纤光栅14实测光栅波长;
为第二光纤光栅14初始光栅波长;
K为推力监测单元敏感系数;
推力监测单元敏感系数也就是感力膜片5受到推力时产生形变与波长变化关系的系数,所述推力监测单元敏感系数可以通过实验测试获得。
在上述公式中,第二光纤光栅14的光栅波长差值为温度变化所造成的差值,所以第一光纤光栅12的光栅波长差值减去第二光纤光栅14的光栅波长差值,即可得到因滑坡力导致的光栅波长差值,即可计算出滑坡力的大小。
所述支架13与所述感力膜片5中部连接,所述支架13相对于感力膜片5倾斜设置,两个支架13在感力膜片5上形成八字型。也就是说,两个支架13与感力膜片5连接的一端的间距小于两个支架13远离感力膜片5的一端。
由于感力膜片5边缘与壳体6连接,所述感力膜片5边缘相对于感力膜片5中部更不容易变形,当感力膜片5受到滑坡力时,感力膜片5的中部最先变形,并且中部的形变量最大。所以,将支架13与感力膜片5中部连接,感力膜片5中部最先发生变形,可以更灵敏地反映出滑坡力的改变,更精确地获得滑坡力的推力值大小。
而感力膜片5中部形变量最大,那么将支架13与感力膜片5中部连接,使得感力膜片5形变时支架13的间距变化更大,支架13的间距变化更大,在计算时精度更高,可以更精确地反映出滑坡力的推力值大小变化。
两个支架13呈八字型设置于感力膜片5上,这种设置方式更便于固定第一光纤光栅12,八字型的设置方式使两个支架13的间距增加,具有更大的空间安装第一光纤光栅12,降低第一光纤光栅12的安装难度,同时也使两个支架13之间的第一光纤光栅12的长度更长。第一光纤光栅12的长度更长,那么第一光纤光栅12的可拉伸量也就更大,在拉伸过程中可以更精确地反映出波长的变化,提高计算的精度。
所述感力膜片5采用弹性材料制成,在将整个装置从坡体取出后,弹性材料制成的感力膜片5可以在自身弹力作用下恢复形状,使本发明的装置可以重复使用。
如图1、图4和图5所示,所述桩体1两端分别设置有顶盖7和底盖4,所述顶盖7和底盖4分别与桩体1两端螺纹连接,所述顶盖7和底盖4分别设置有至少一个孔洞15,所述孔洞15内设置有法兰盘16,所述法兰盘16用于连接光纤通道内的线缆,使线缆可以通过法兰盘16与外界光缆18连接,通过光缆18将信号传导至外界的工作站20,在工作站20对光缆18传导的信号进行分析,从而通过光栅波长变化获得对应桩体1位置的滑坡力大小。
实施例二,
本实施例二提供了一种滑坡推力监测装置,与实施例一不同的是,本实施例二还包括了应力传感单元。
所述应力传感单元包括至少刻有一个光栅的第三光纤3和用于固定第三光纤3的固定件。所述第三光纤3设置于桩体1的侧壁,并且第三光纤3沿桩体1轴线方向设置。当桩体1发生形变时,与桩体1相贴的第三光纤3会跟随形变,第三光纤3发生形变会导致第三光纤3内传导的光栅波长改变,光栅波长的改变则可以反映桩体1受到的应力值。
用于固定第三光纤3的固定件可以采用胶水,通过胶水将第三光纤3固定于所述桩体1侧面。
所述桩体1表面设置有通槽2,所述第三光纤3设置于通槽2内。将第三光纤3设置于通槽2内,目的在于减小地层对第三光纤3造成的影响,提高对桩体1应力测量的准确性。
所述通槽2沿所述桩体1轴线方向设置,并且沿轴线方向贯穿桩体1。
根据第三光纤3的光栅波长变化计算桩体1应力值时,可以采用以下公式进行计算:
其中,为应力光纤光栅应变;
E为桩体弹性模量;
为第三光纤3实测光栅波长;
为第三光纤3初始光栅波长;
为第二光纤光栅14实测光栅波长;
为第二光纤光栅14初始光栅波长;
K1为应力监测单元敏感系数;
K1可以根据实验测试得到。
在使用过程中,可以根据对应桩体1内的第二光纤光栅14的光栅波长变化来消除温度造成的影响,提高应力监测的准确性。
所述通槽2两端设置有通孔11,所述通孔11与所述光纤通道连通,使第三光纤3可以通孔11进入到光纤通道内。
第三光纤3与桩体1协同变形,当桩体1破坏时,第三光纤3也被破坏,此时第三光纤3监测数据中断,当第三光纤3监测数据中断时,计算得到的滑坡力不准确。
实施例三,
本实施例三提供一种滑坡推力监测组件,采用了至少一个实施例一所述的滑坡推力装置。
本实施例三可以由两个、三个、四个或者更多的滑坡推力装置组成。
所述滑坡推力装置的桩体1两端分别设置有相互适配的内螺纹8和外螺纹10,因此,在去除顶盖7和底盖4后,两个桩体1可以通过内螺纹8和外螺纹10直接连接。在两个桩体1连接后,两个桩体1内的光纤通道连通,使第一光纤光栅12和第二光纤光栅14可以与最顶部桩体1上的法兰盘16连接。通过组装的方式,可以根据需要组装成任意长度,以适应不同厚度的滑坡面17,使得滑坡推力装置组成的部分可以贯穿整个滑坡面17,对整个滑坡面17进行监测。
需要说明的是,边坡的滑坡面17定义不是一个面,而是具有一定厚度的滑动的地层,在该地层的任意位置都可能发生滑动,因此将该地层定义为滑坡面17。
由于滑坡面17是地面下方一定深度的一个地层,滑坡面17之外的位置不需要进行监测。因此,所述滑坡推力组件还包括固定桩21,所述固定桩21两端也分别设置有内螺纹和外螺纹,使得固定桩21可以与滑坡推力装置的桩体1直接连接。所述滑坡推力组件最底端为固定桩21,通过固定桩21与滑坡面17下侧的地层固定连接,实现整个滑坡推力组件的位置固定。在滑坡面17上侧的位置,也采用固定桩21与滑坡推力装置的桩体1连接。也就是说,整个滑坡推力组件中,只有滑坡面17所在的深度位置设置有滑坡推力装置,其它部位都为固定桩21,这种设置方式可以降低成本。
所述固定桩21内设置有空心通道,便于光缆18走线,避免地层接触挤压光缆18造成光缆18损坏。
位于滑坡推力组件最下端的固定桩21可以设置一个堵头,避免泥土等物质进入空心通道内。
本实施例三也适用于实施例二。
实施例四,
本实施例四提供一种滑坡推力监测方法,采用实施例三所述的滑坡推力组件。
如图6所示,所述方法包括以下步骤:
S1、确定边坡所需要的监测组件数量,监测组件数量通过滑坡面17厚度、位置及监测需求确定;
S2、根据工程地质调查确定坡体滑动方向,在边坡开孔埋入监测组件,监测组件入孔时,可以通过钢丝绳固定监测组件后下放入孔,使监测组件上的推力监测单元正对滑坡滑动方向,下放过程中通过确认钢丝绳长度可判断监测组件位置,使监测组件能贯穿滑坡面;确保推力监测单元正对滑坡方向,才能确保推力监测单元反馈出的信号准确,才能确保计算得到的滑坡力的推力值准确;
S3、将监测组件中的监测装置贯穿边坡的滑坡面17;确定滑坡面17的深度范围后,在滑坡推力组件上组装合适数量的滑坡推力装置,通过各个滑坡推力装置对不同深度的滑坡面17进行监测,提高监测的准确性;
S4、采用感力膜片5将滑坡力转化为感力膜片5的形变量;滑坡力作用与感力膜片5时,感力膜片5受到挤压向壳体6内变形,滑坡力越大,感力膜片5的形变量也就越大,滑坡力越小,则感力膜片5的形变量越小。因此,可以通过感力膜片5的形变量精确反映滑坡力的大小。使感力膜片5正对滑坡方向,来自于地层的重力等作用力则会作用于壳体6,从而确保感力膜片5形变量能准确反映滑坡力大小,避免感力膜片5的形变量受到其它因素的干扰;
S5、分别在感力膜片5上设置两个支架13,将感力膜片5的形变量转化为两个支架13的间距变化;感力膜片5的形变量难以精确测量,而设置两个支架13后,则可以将感力膜片5的形变量通过两个支架13的间距反映出来,更便于测量;
S6、将第一光纤光栅12分别与两个支架13连接,两个支架13间距改变拉伸第一光纤光栅12,使第一光纤光栅12的光栅波长变化,接收并记录第一光纤光栅12的光栅波长变化;在两个支架13间距改变时,第一光纤光栅12会被拉长,第一光纤光栅12的光栅波长会发生改变,通过监测光栅波长的变化,即可得知感力膜片5是否形变;
S7、接收并记录第二光纤光栅14的光栅波长变化,获得环境温度对光栅波长的影响;第二光纤光栅14与第一光纤光栅12均设置于壳体6内,所以第一光纤光栅12与第二光纤光栅14所处的环境温度相同,当环境温度改变造成光栅波长改变时,第二光纤光栅14和第一光纤光栅12因温度变化而造成的光栅波长变化相同;所以可以通过第二光纤光栅14确定第一光纤光栅12因环境温度变化而产生的误差,避免环境温度产生的误差导致计算出的滑坡力的推力值不准确;
S8、根据第一光纤光栅12的光栅波长变化与第二光纤光栅14的光栅波长变化计算得到滑坡力的推力值;采用光纤光栅解调装置19将获得的第一光纤光栅12和第二光纤光栅14的光栅波长变化传输至工作站20,即可在工作站20计算出对应的滑坡力的推力值。
在上述步骤中,可以采用第三光纤3来确定监测装置或监测组件的状态,确保监测组件底部与滑坡面17下侧的地层、岩层等相对固定,从而确定感力膜片5受到的滑坡力准确可靠。在监测组件侧壁沿轴线方向设置第三光纤3,并在第三光纤3上设置光栅,通过监测第三光纤3传导的光栅波长变化,即可计算出监测组件受到的应力情况,确保感力膜片5受到的滑坡力准确可靠。
Claims (10)
1.一种滑坡推力监测装置,其特征在于,包括桩体(1)和至少一个推力监测单元,所述推力监测单元设置于所述桩体(1)侧面,所述推力监测单元包括壳体(6)、感力膜片(5)、支架(13)和第一光纤光栅(12),所述感力膜片(5)与所述壳体(6)连接,所述感力膜片(5)与两个支架(13)连接,所述支架(13)设置于壳体(6)内部,所述第一光纤光栅(12)分别与两个支架(13)连接,两个所述支架(13)之间的第一光纤光栅(12)处于绷直状态,所述壳体(6)与所述桩体(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,各推力监测单元沿所述桩体(1)轴线方向设置。
3.根据权利要求1所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,所述桩体(1)内设置有光纤通道,所述光纤通道沿所述桩体(1)轴向设置,所述第一光纤光栅(12)通过线缆与外界设备连接,所述线缆设置于光纤通道内。
4.根据权利要求1所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,所述推力监测单元还包括第二光纤光栅(14),所述第二光纤光栅(14)设置于所述壳体(6)内。
5.根据权利要求1所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,所述桩体(1)表面设置有应力传感单元,用于检测所述桩体(1)形变量。
6.根据权利要求5所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,所述桩体(1)设置有通槽(2),所述通槽(2)轴向设置,所述应力传感单元设置于通槽(2)内。
7.根据权利要求5所述的一种滑坡推力监测装置,其特征在于,所述桩体(1)应力传感单元包括刻有至少一个光栅的第三光纤(3)。
8.一种滑坡推力监测组件,其特征在于,包括权利要求1-7任意一项所述的监测装置,所述监测装置的桩体(1)两端设置有可连接的接头,所述接头用于与其它监测装置或固定桩(21)连接。
9.一种滑坡推力监测方法,其特征在于,使用权利要求8所述的监测组件进行监测,包括以下步骤:
S1、确定边坡所需要的监测组件数量;
S2、在边坡埋入监测组件,使监测组件上的推力监测单元正对滑坡滑动方向;
S3、将监测组件中的监测装置贯穿边坡的滑坡面(17);
S4、采用感力膜片(5)将滑坡力转化为感力膜片(5)的形变量;
S5、分别在感力膜片(5)上设置两个支架(13),将感力膜片(5)的形变量转化为两个支架(13)的间距变化;
S6、将第一光纤光栅(12)分别与两个支架(13)连接,两个支架(13)间距改变拉伸第一光纤光栅(12),使第一光纤光栅(12)的光栅波长变化,接收并记录第一光纤光栅(12)的光栅波长变化;
S7、接收并记录第二光纤光栅(14)的光栅波长变化,获得环境温度对光栅波长的影响;
S8、根据第一光纤光栅(12)的光栅波长变化与第二光纤光栅(14)的光栅波长变化计算得到滑坡力的推力值。
10.根据权利要求9所述的一种滑坡推力监测方法,其特征在于,沿监测装置轴线方向设置第三光纤(3),第三光纤(3)设置有至少一个光栅,监测第三光纤(3)中光栅波长的变化,判断监测装置获得的信号是否准确。
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