[实用新型]岩土体变形监测装置

说明书

本实用新型公开了一种岩土体变形监测装置，包括：至少一组声发射监测组件，所述声发射监测组件包括外管体、内管体和填充颗粒物，所述外管体套设在所述内管体外侧，所述外管体和所述内管体沿上下方向延伸，所述外管体与所述内管体之间形成空腔，所述填充颗粒物填充在所述空腔内，所述外管体为柔性管体；声发射传感器，所述声发射传感器安装在所述内管体上。本实用新型实施例的岩土体变形监测装置具有监测变形量范围大、测量精度高和成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及地质灾害监测预警领域，具体涉及一种岩土体变形监测装置。

背景技术

地质灾害等岩土环境灾变过程的监测预警是亟待解决的科学和工程难题，岩土环境安全监测主要是对岩土体结构变形的监测，应用于地质灾害隐患点、矿山尾矿库、铁路边坡、建筑基坑等。滑坡是一种全球性的自然灾害，分布广泛，危害巨大，每年都造成严重的人员伤亡、经济损失和环境破坏。

相关技术中，边坡变形监测主要分为地表监测和地下深部监测两大类。为了实现滑坡的灵敏感知和早期预警，有必要进行岩土体地下变形测量，实现从地表到深部的连续实时自动监测。目前三种高精度的深部监测技术是测斜仪、阵列式位移计(SAA)和基于有源波导的声发射测量技术。测斜仪的应用最为普遍，但它的缺陷在于当水平位移达到数厘米时测斜管就会发生弯曲折断，导致装置失效，无法继续监测。而且，测斜仪传感器的安装方向需要根据滑移方向确定，进而才能比较准确的测量出各个深度的水平位移并且定位滑面深度。阵列式位移计(SAA)由多段连续节串接而成，内部是微电子机械系统(MEMS)加速度计。SAA价格昂贵，节与节之间的部分具有柔性，但节中不能挤压和弯折，一旦节中挤压弯曲程度稍大，直接造成该节被破坏，并且整条SAA也会因此失效。声发射伴随岩土体变形破坏的全过程，采用金属管并填充颗粒物构成有源波导，可以灵敏的采集到声发射信号，声发射特征参数经过处理可以量化边坡变形。声发射监测技术具有直接、可靠、廉价、高精度、实时在线的特点，有潜力对滑坡做出早期预警。然而，目前基于有源波导的声发射监测技术都是先在边坡钻孔内放入足够长度的金属管，然后填充颗粒并且分段压实，现场施工工艺复杂，并且难以实现监测装置制造的标准化和监测数据解释结果的一致性。此外，声发射信号是变形的间接测量参数，利用声发射参数量化变形需要标定，现场一般是在声发射装置的邻近位置同步安装深部变形测量装置(测斜仪或SAA)，监测成本高。声发射测量装置的标准化和深部大变形的直接标定问题是难点也是空白。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种岩土体变形监测装置。

根据本实用新型实施例的岩土体变形监测装置，包括：

至少一组声发射监测组件，所述声发射监测组件包括外管体、内管体和填充颗粒物，所述外管体套设在所述内管体外侧，所述外管体和所述内管体沿上下方向延伸，所述外管体与所述内管体之间形成空腔，所述填充颗粒物填充在所述空腔内；和

声发射传感器，所述声发射传感器安装在所述内管体上。

在一些实施例中，所述声发射监测组件为多个，所述声发射监测组件沿上下方向串联，最上方的所述声发射监测组件的所述内管体的上端部向上伸出相应的所述外管体，所述声发射传感器安装在最上方的所述声发射监测组件的所述内管体的所述上端部上，相邻两个所述声发射监测组件的位于上方的一者的所述内管体的下端部与相邻两个所述声发射监测组件的位于下方的一者的所述内管体的上端部连接。

在一些实施例中，所述外管体为软管，所述内管体为金属管。

在一些实施例中，所述填充颗粒物为坚硬固体颗粒。

在一些实施例中，每个声发射监测组件包括上环形金属盖和下环形金属盖，所述上环形金属盖和所述下环形金属盖的外沿与所述外管体相连，所述上环形金属盖和所述下环形金属盖的内沿与所述内管体相连，所述上环形金属盖和所述下环形金属盖与所述外管体和所述内管体之间形成所述空腔。