滑坡监测装置及系统的制作方法

本实用新型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系统。

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。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种滑坡监测装置及系统，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。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的目的在于提供一种滑坡监测装置及系统，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。

本实用新型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。

在本实用新型较佳的实施例中，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。

在本实用新型较佳的实施例中，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。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一光纤传感器的光纤的长度大于所述滑坡的宽度。

在本实用新型较佳的实施例中，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。

在本实用新型较佳的实施例中，所述测斜管设置在所述滑带以下的长度大于或等于所述测斜管总长的三分之一。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二光纤传感器包括第二应变光纤传感器与第二温度光纤传感器，所述第二应变光纤传感器用于获取所述测斜管的形状变化情况，所述第二温度光纤传感器用于获取所述测斜管的温度变化情况。

在本实用新型较佳的实施例中，所述抗滑桩监测装置包括土压力盒、应变计、钢筋、钢筋计及第三光纤传感器，所述土压力盒依次等间距设置在沿所述抗滑桩的一端到另一端的方向的所述抗滑桩四周的所述滑坡中，所述钢筋设置在所述抗滑桩上，所述应变计依次等间距设置在所述钢筋与所述抗滑桩的桩壁之间，所述钢筋计依次等间距设置在所述钢筋上，所述第三光纤传感器对称设置在所述钢筋上；所述土压力盒用于获取土压力的时空分布情况与土拱效应的形成情况；所述应变计与所述钢筋计用于获取所述抗滑桩的形状变化情况与应力变化情况；所述第三光纤传感器用于获取所述抗滑桩的形状变化情况和温度变化情况。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第三光纤传感器包括第三应变光纤传感器与第三温度光纤传感器，所述第三应变光纤传感器与所述第三温度光纤传感器成U型对称设置在所述钢筋上。

一种滑坡监测系统，所述系统包括无线装置和滑坡监测装置，所述无线装置与所述滑坡监测装置耦合。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供一种滑坡监测装置及系统，通过所述滑坡坡表监测装置获取滑坡的状态变化情况、所述坡体钻孔监测装置获取所述滑坡的状态变化情况以及所述抗滑桩监测装置获取所述抗滑桩的状态变化情况，从而所述控制终端可以获取所述滑坡的状态变化情况及所述抗滑桩的状态变化，并对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，从而建立一个完成的滑坡监测体系，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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测装置的安装示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种滑坡坡表监测装置安装示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种坡体钻孔监测装置的安装示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种抗滑桩监测装置的安装示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测系统的结构框图。

图标：10-滑坡；20-滑体；30-滑带；40-滑床；50-抗滑桩；60-钻孔；200-滑坡监测系统；210-无线装置；100-滑坡监测装置；110-滑坡坡表监测装置；112-GPS监测墩；114-第一光纤传感器；120-坡体钻孔监测装置；122-测斜管；124-水位计；126-渗压计；128-第二光纤传感器；130-抗滑桩监测装置；132-土压力盒；134-应变计；136-钢筋；137-钢筋计；138-第三光纤传感器；140-控制终端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测装置滑坡监测装置100的结构框图。所述滑坡监测装置滑坡监测装置100包括滑坡坡表监测装置110、坡体钻孔监测装置120、抗滑桩监测装置130以及控制终端140，所述控制终端140分别与所述滑坡坡表监测装置110、所述坡体钻孔监测装置120、所述抗滑桩监测装置130耦合。

请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测装置滑坡监测装置100的安装示意图。所述抗滑桩监测装置130设置在抗滑桩50上，所述抗滑桩50依次穿过滑坡10所述滑体20、滑带30、滑床40设置在滑坡10上，所述滑坡10包括滑体20、滑带30及滑床40，可以理解的，在实际应用中，所述抗滑桩50位排列成一排依次设置在垂直于所述滑坡10滑动的方向的滑坡10上。

所述滑坡坡表监测装置110用于获取所述滑坡10的状态变化情况，该状态变化情况是指滑坡10的坡表位移情况、滑坡10的形状变化情况和滑坡10的温度变化情况等，即滑坡10的位移场、应力场、渗流场、应变场及温度场等状态变化情况。所述滑坡坡表监测装置110包括多个GPS监测墩112和多个第一光纤传感器114，请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的一种滑坡坡表监测装置110安装示意图，所述滑坡10上依次设置有所述GPS监测墩112，当然，在实际应用中，可以将所述GPS监测墩112按一定距离等间距依次设置在所述滑坡10上，所述抗滑桩50上还设置有所述GPS监测墩112。

所述GPS监测墩112用于获取所述滑坡坡表不同位置的位移变化情况，作为一种实施方式，所述GPS监测墩112包括有通信装置，所述通信装置用于将滑坡10波表的位移变化情况发送给控制终端140进行监测，从而检查人员能够及时了解滑坡10的滑动情况。

在所述一排抗滑桩50两侧的滑体20内设有人工沟槽，每个所述第一光纤传感器114设置在所述滑体20的沟槽内，根据施工需要，可在沟槽底部采用细粒土填设，在铺设所述第一光纤传感器114在细粒土上，再在第一光纤传感器114上填设不含碎石的原位土体，从而可以更长久的保护该第一光纤传感器114。

作为一种实施方式，所述第一光纤传感器114包括第一应变光纤传感器与第一温度光纤传感器。在实际实施过程中，所述第一光纤传感器114的光纤的长度大于所述滑坡10的宽度，以便能获取整个滑坡10横截面的变化情况。其中，第一应变光纤传感器与第一温度光纤传感器均采用PVC管套住，并且在滑坡10边界外通过T型固定装置将第一应变光纤传感器和第一温度光纤传感器的两端固定。所述第一应变光纤传感器用于获取垂直于所述滑坡10滑动方向上的所述滑坡10的形状变化情况，也就是滑坡10的横向形状变化情况，所述第一温度光纤传感器用于获取所述滑坡10的温度变化情况，作为一种实施方式，所述第一光纤传感器114包括有通信装置，所述通信装置用于将滑坡10的形状变化情况和温度变化情况传输至控制终端140进行监测，从而检测人员可以实时了解滑坡10的形状变化情况和温度变化情况。

请参照图4，图4为本实用新型实施例提供的一种坡体钻孔监测装置120的安装示意图。所述坡体钻孔监测装置120用于获取所述滑坡10滑体20的状态变化情况，所述坡体钻孔监测装置120包括测斜管122、水位计124、渗压计126和第二光纤传感器128；所述滑坡10上沿所述滑坡10滑动方向依次设置有钻孔60，所述抗滑桩50周围也设置有钻孔60，所述测斜管122设置在所述钻孔60内，并且根据实际需求，所述测斜管122设置在滑带30以下的长度大于或等于所述测斜管122总长的三分之一。所述测斜管122用于获取所述滑坡10滑体20在不同平面位置的不同深度的所述滑坡10滑体20的位移情况，另外，所述测斜算设置在所述抗滑桩50周围是为了获取所述抗滑桩50与土体相互作用下不同深度滑坡10滑体20的位移情况，并将获取的该位移情况发送给控制终端140进行监测。

所述水位计124与所述渗压计126设置在小于所述钻孔60内的预设水位的位置，并且，设置好后用沙回填，以保证透水性较好。所述水位计124用于获取所述滑坡10滑体20的不同平面位置的不同深度的水位变化情况，所述渗压计126用于获取所述滑坡10滑体20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128设置在所述测斜管122的外壁上，所述第二光纤传感器128用于获取所述测斜管122的形状变化情况与温度变化情况。所述第二光纤传感器128包括第二应变光纤传感器与第二温度光纤传感器，第二应变光纤传感器和第二温度光纤传感器设置在所述测斜管122的外壁，所述第二应变光纤传感器用于获取所述测斜管122的形状变化情况，所述第二温度光纤传感器用于获取所述测斜管122的温度变化情况。

另外，作为一种实施方式，所述坡体钻孔监测装置120还包括有通信装置，所述通信装置用于将所述抗滑桩50与土体相互作用下不同深度滑体20的位移情况、所述滑体20的不同平面位置的不同深度的水位变化情况、所述滑体20的不同平面位置的不同深度的孔隙水压力变化情况、测斜管122的形状变化情况以及所述测斜管122的温度变化情况发送给控制终端140进行监测。

请参照图5，图5为本实用新型实施例提供的一种抗滑桩监测装置130的安装示意图。所述抗滑桩监测装置130用于获取所述抗滑桩50的状态变化情况，所述抗滑桩监测装置130包括土压力盒132、应变计134、钢筋136、钢筋计137及第三光纤传感器138，所述土压力盒132依次等间距设置在沿所述抗滑桩50的一端到另一端的方向的所述抗滑桩50四周的所述滑坡10滑体20中，所述土压力盒132用于获取土压力的时空分布情况与土拱效应的形成情况。所述钢筋136设置在所述抗滑桩50上，所述应变计134依次等间距设置在所述钢筋136与所述抗滑桩50的桩壁之间，所述钢筋计137依次等间距设置在所述钢筋136上，所述应变计134与所述钢筋计137用于获取所述抗滑桩50的形状变化情况与应力变化情况。所述第三光纤传感器138成U型对称设置在所述钢筋136上，所述第三光纤传感器138用于获取所述抗滑桩50的形状变化情况和温度变化情况。

所述第三光纤传感器138包括第三应变光纤传感器与第三温度光纤传感器，所述第三应变光纤传感器与所述第三温度光纤传感器成U型对称设置在所述钢筋136上。其中，所述第三应变光纤传感器用于获取所述抗滑桩50的形状变化情况，所述第三温蒂光纤传感器用于获取所述抗滑桩50的温度变化情况。

另外，所述控制终端140用于对获取的所述滑坡10的状态变化情况、所述滑体20的状态变化情况及所述抗滑桩50的状态变化情况进行监测。作为一种实施方式，所述控制终端140可以为个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备等终端。在本实施例中，所述控制终端140为计算机，检测人员可通过该控制终端140就可实时监测到整个滑坡10的状态变化情况，从而可以预测意外的发生，减少滑坡10地质灾害发生的风险，提高工程建设的安全性。

请参照图6，图6为本实用新型实施例提供的一种滑坡监测系统200的结构框图，所述系统包括无线装置210和上述的滑坡监测装置100，所述无线装置210与所述滑坡监测装置100耦合。

作为一种实施方式，所述无线装置210包括但不限于蓝牙传输模块和wifi传输模块中的至少一个，以使所述控制终端140可以通过该无线装置210接收到所述所述滑坡10的状态变化情况、所述滑体20的状态变化情况及所述抗滑桩50的状态变化情况，从而进行监测了。

综上所述，本实用新型实施例提供一种滑坡监测装置滑坡监测装置100及系统，通过所述滑坡坡表监测装置110获取滑坡10的状态变化情况、所述坡体钻孔监测装置120获取所述滑坡10滑体20的状态变化情况以及所述抗滑桩监测装置130获取所述抗滑桩50的状态变化情况，从而所述控制终端140可以获取所述滑坡10的状态变化情况滑体20及所述抗滑桩50的状态变化，并对所述滑坡10的状态变化情况滑体20及所述抗滑桩50的状态变化情况进行监测，从而建立一个完成的滑坡10监测体系，能够有效防控滑坡10地质灾害的发生，提高工程建设的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。