[发明专利]滑坡监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害监测领域，具体而言，涉及一种滑坡监测装置及方法。

背景技术

随着世界经济的快速发展，诸多国家都在大力发展水电能源，特别在中国，发展水电能源既可以为中国的现代化建设增加能源供应、优化能源结构、保障能源安全，还可以更好地保护环境、应对全球变暖等气候变化的趋势。因此，自“西部大开发”战略和国家水电开发规划实施以来，在中国西南地质条件复杂、滑坡地质灾害频发地区相继建成了一大批大型水利水电枢纽工程，为了保证水库安全营运，在库区系统开展了大规模滑坡地质灾害治理，抗滑桩作为一种有效的治理措施被广泛运用，从而形成了大量的“滑坡-抗滑桩结构体系”。抗滑桩结构植入到滑坡中形成的水库滑坡-抗滑桩结构体系在降雨和水库运行条件下具有独特的演化规律，库水位和地下水位将不断发生改变，滑坡会产生位移，抗滑桩的应力应变将发生变化，同时在这个相互作用的过程中伴随着能量的变化即温度变化，导致水库滑坡-抗滑桩结构体系具有渗流场周期变化主导的多场演化特征。一方面，动态渗透压作用下滑坡岩土体渗透性引起渗流场的改变；另一方面，抗滑桩的植入使渗流场与位移场、应力场、应变场、温度场出现新的互响应特征，特别是滑坡体与抗滑桩结构在渗流作用下，产生显著的相互作用。然而，在水库运行条件下，滑坡-抗滑桩结构体系是否具有足够的长期稳定性，是关系到库区社会经济可持续发展至为重要的问题。

目前，现场监测作为一种非常有效的手段，能够提供丰富的原始数据，滑坡的现场监测在国内外得到广泛应用，但对于滑坡-抗滑桩这个新体系，还未建立完整的监测方法，并且尚未形成规范化的监测体系，为了更为全面的研究，克服滑坡-抗滑桩这个新体系监测方法上的缺陷，如何通过建立滑坡-抗滑桩体系多场信息综合监测新体系，获取滑坡-抗滑桩体系位移场、应力场、渗流场、应变场、温度场等多场监测信息，为滑坡的演化过程研究、滑坡-抗滑桩体系相互作用机理研究、抗滑桩优化设计研究等研究提供了更大的空间，能够实现滑坡地质灾害的有效防控和科学评价及保障大型水利工程建设顺利实施与安全运行。

因此，如何通过建立完整的滑坡监测体系，从而能够有效防控滑坡地质灾害的发生，提高工程建设的安全性，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑坡监测装置及方法，其能够有效防控滑坡地质灾害的发生，提高工程建设的安全性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种滑坡监测装置，所述滑坡监测装置包括滑坡坡表监测装置、坡体钻孔监测装置、抗滑桩监测装置以及控制终端，所述控制终端分别与所述滑坡坡表监测装置、所述坡体钻孔监测装置、所述抗滑桩监测装置耦合，所述抗滑桩监测装置设置在抗滑桩上，所述抗滑桩依次穿过滑体、滑带、滑床设置在滑坡上；所述滑坡坡表监测装置用于获取所述滑坡的状态变化情况；所述坡体钻孔监测装置用于获取所述滑坡的状态变化情况；所述抗滑桩监测装置用于获取所述抗滑桩的状态变化情况；所述控制终端用于对获取的所述滑坡的状态变化情况及所述抗滑桩的状态变化情况进行监测。

在本发明较佳的实施例中，所述滑坡坡表监测装置包括多个GPS监测墩和多个第一光纤传感器，所述滑坡上依次设置有所述GPS监测墩，所述抗滑桩上还设置有所述GPS监测墩，每个所述第一光纤传感器设置在所述滑体的沟槽内；所述GPS监测墩用于获取所述滑坡坡表不同位置的位移变化情况；所述第一光纤传感器用于获取垂直于所述滑坡滑动方向上的所述滑坡的形状变化情况与所述滑坡的温度变化情况。

在本发明较佳的实施例中，所述第一光纤传感器包括第一应变光纤传感器与第一温度光纤传感器，所述第一应变光纤传感器用于获取垂直于所述滑坡滑动方向上的所述滑坡的形状变化情况，所述第一温度光纤传感器用于获取所述滑坡的温度变化情况。

在本发明较佳的实施例中，所述第一光纤传感器的光纤的长度大于所述滑坡的宽度。

在本发明较佳的实施例中，所述坡体钻孔监测装置包括测斜管、水位计、渗压计和第二光纤传感器；所述滑坡上沿所述滑坡滑动方向依次设置有钻孔，所述测斜管设置在所述钻孔内，所述水位计与所述渗压计设置在小于所述钻孔内的预设水位的位置，所述第二光纤传感器设置在所述测斜管的外壁上；所述测斜管用于获取所述滑坡在不同平面位置的不同深度的所述滑坡的位移情况；所述水位计用于获取所述滑坡的不同平面位置的不同深度的水位变化情况；所述渗压计用于获取所述滑坡的不同平面位置的不同深度的孔隙水压力变化情况；所述第二光纤传感器用于获取所述滑坡的形状变化情况与温度变化情况。