[发明专利]一种用于边坡滑坡预警的导波监测方法

权利要求书

1.一种用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，包括：

收集相关边坡的工程地质信息，确定边坡滑移面的位置，并根据边坡滑移面的位置确定监测点位置；

在所述监测点位置钻孔预埋波导杆阵列，并在波导杆的端部安装导波传感器；

建立信号采集基站，通过无线信号传输单元按预设数据采集频率，远程对导波振铃计数特征参数进行采集；

将采集到的导波振铃计数特征参数汇总发送至中央处理器进行分析处理，得到振铃计数率和累计振铃计数，所述振铃计数率是预设单位时间内的振铃计数之和，累计振铃计数为预设一段时间内振铃计数的累计叠加，通过振铃计数率和累计振铃计数判断边坡是否发生变形破坏，包括：绘制振铃计数率和累计振铃计数随时间的变化曲线来监测边坡滑动变化趋势，若振铃计数率和累计振铃计数随着时间的增加而增加，表征边坡处于变形阶段；

导波监测滑坡发生的全过程时，振铃计数率会出现“上升-下降”的变化趋势，上升趋势越剧烈，表征速度变化越大，下降则表征边坡重新恢复稳定状态，累计振铃计数曲线整体呈“S”型；

同一时间当振铃计数率处于较高水平，边坡的变形速率也处于一个较高的值，振铃计数率与变形速率成正比；振铃计数率也会随着变形的增加而增加，在后期累计振铃计数都会达到一个较高的水平；如果振铃计数率一开始就处于一个较高的水平，说明边坡失稳较为剧烈；

利用室内试验得出累计振铃计数和变形存在良好的线性关系，分别对累计振铃计数和变形进行求导，得到导波速率和滑移速率；X是室内试验预设的滑移速率，Y是导波速率，对若干个(X,Y)点作拟合，建立滑移速率与导波速率之间的关系；

根据现场监测得到的累计振铃计数求出导波速率，通过滑移速率与导波速率之间的关系，计算出边坡的滑移速率。

2.根据权利要求1所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，间隔预设时间计算一次导波速率，结合变形速率与导波速率之间的函数关系，得到边坡的滑移速率。

3.根据权利要求1所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，在所述监测点位置钻孔预埋波导杆阵列的过程，包括：

按照预设孔径在监测点位置钻孔，钻孔的方向垂直边坡面的方向，钻孔要穿过潜在边坡滑移面的位置超深预设的距离；

根据不同的地质条件选择不同的孔间距，确定波导杆根数；

将波导杆放置于钻孔的中心位置，沿钻孔底部开始，在所述波导杆与钻孔管壁间填充砾石至低于孔口预设距离处，最后用混凝土对孔口进行密封。

4.根据权利要求3所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，所述预设孔径为90mm，砾石直径为4mm～8mm。

5.根据权利要求4所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，所述波导杆选用304不锈钢圆钢，所述波导杆的直径选择为16mm，波导杆的密度为7.93g/cm³，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3，纵波衰减系数0.003Np/wl，横波衰减系数0.008Np/wl，所述波导杆长度为L_杆＝L_孔+0.3，L_孔为钻孔的长度，单位为m。

6.根据权利要求5所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，在波导杆的端部安装导波传感器的过程，包括：

所述波导杆在地表露出0.3m，端部安装导波传感器，导波传感器连接前置放大器及滤波器，分别对信号进行放大器增益，以及将频率限制在预设低频范围内，并用保护罩罩住导波传感器元件。

7.根据权利要求1所述的用于边坡滑坡预警的导波监测方法，其特征在于，所述预设数据采集频率，包括：正常工况下，工作人员每天对传感器进行远程访问，下载采集到的振铃计数率和累计振铃计数整理汇总；每隔一个星期到现场进行检查，有无损坏情况；降雨或外部作业干扰下，每隔一小时监控采集到的数据；在极端天气或强烈外部作业扰动下，每隔半小时监控一次数据，并在现场安全地区安排相应的人员实时汇报边坡情况，以及做好警戒措施。