一种边、滑坡变形破坏模式的预测判别新方法及新装置与流程

本发明涉及边、滑坡地质灾害监测领域，尤其涉及一种边、滑坡变形模式的预测判别新方法及新装置。

背景技术：

目前，边、滑坡的稳定性及破坏模式的判别主要通过对斜坡体地质地貌特征、岩土体性质、岩土体结构，以及一些地表和建筑物的变形和宏观破坏迹象等的调查分析来判断；该调查分析主要分为定性分析、定量分析、试验方法和监测分析，而现场监测方法成为边滑坡稳定性定性分析最常用的一种方法。然而，现场监测需要大量的人力物力，过程复杂，且导致监测滞后，无法达到及时预警的效果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明在于提供一种边、滑坡变形模式的预测判别新方法及新装置，以解决现有技术中现场监测耗时费力、过程复杂、且数据滞后、无法达到及时监测预警效果等的问题。

针对上述技术问题，本发明提出一种边、滑坡变形模式的预测判别新方法，包括步骤：在边、滑坡岩土体浅表布设多个岩土变形无线传感器，在边、滑坡岩土体深部布设多个深部位移传感器；通过岩土变形无线传感器监测的浅表岩土体变形情况，以及深部位移传感器的深部岩土体变形情况，综合判断边、滑坡的变形破坏模式。

在优选方案中，所述边、滑坡包括坡体前缘至坡体后缘，多个岩土变形无线传感器自坡体前缘和坡体后缘间隔布设；通过在边、滑坡上设置监测孔，多个深部位移传感器沿着所述监测孔自孔口至孔底竖向间隔布设。

在优选方案中，该预测判别新方法还提供监测基站和后系统平台，通过所述监测基站传输各岩土变形无线传感器和各岩土体深部位移传感器监测的变形数据；通过系统平台对所述变形数据分析和处理，从而判断边、滑坡的变形位置及变形破坏模式。

在优选方案中，当单个岩土变形无线传感器发出变形和位移变化信号时，可判定为局部小范围坍塌。

在优选方案中，当边、滑坡局部区域多个岩土变形无线传感器和至少一个监测孔内浅层位置的岩土体深部位移传感器发出变形和位移变化信号时，属于局部浅层滑动。

在优选方案中，当边、滑坡整个区域岩土变形无线传感器和监测孔内多个岩土体深部位移传感器均发出变形和位移变化信号时，可判定为整体深层滑动。

在优选方案中，在边、滑坡整体深层滑动的变形模式中：

若坡体后缘的岩土变形无线传感器和岩土体深部位移传感器先出现变化信号，而坡体前缘的岩土变形无线传感器和岩土体深部位移传感器传感器后出现变化信号，该边、滑坡整体深层滑动为推移式滑坡；

若坡体前缘的岩土变形无线传感器和岩土体深部位移传感器先出现位移变化信号，而坡体后缘的岩土变形无线传感器和岩土体深部位移传感器传感器后出现位移变化信号，则该边、滑坡整体深层滑动为牵引式滑坡。

本发明还提出一种边、滑坡变形模式预测判别新装置，包括：多个岩土变形无线传感器、多个深部位移传感器、监测基站和系统平台；多个岩土变形无线传感器间隔布设于边、滑坡岩土体浅表，所述岩土变形无线传感器以监测边、滑坡浅表岩土体变形；多个岩土体深部位移传感器沿监测孔竖向间隔布设于边、滑坡岩土体深部，所述深部位移传感器以监测边、滑坡深部岩土体变形；监测基站以采集所述岩土变形无线传感器和所述岩土体深部位移传感器的数据信息，并将该数据信息向外传输，同时还能发送采集指令；系统平台以接收由所述监测基站传输的数据信息，并对该数据信息进行分析处理，得出边、滑坡变形位置，并判断边、滑坡变形破坏模式。

在优选方案中，所述系统平台包括：后台服务器和移动终端；所述后台服务器，用以对该数据信息分析处理；所述移动终端，以显示边、滑坡变形模式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明边、滑坡变形模式的预测判别新方法通过在边、滑坡浅表岩土体中布设多个岩土变形无线传感器以监测浅表岩土体变形情况，多个岩土体深部位移传感器以监测深部岩土体变形情况，从而判断边、滑坡的变形模式。该判别方法采用传感器感知岩土体的微量变形，布设简便，判别结果准确直观；同时，判断过程无需人工现场考察和监测，便可直观反应边、滑坡变形情况和破坏模式，为边、滑坡及时预警和及时采取措施提供科学依据。

进一步地，通过监测基站传输各岩土变形无线传感器和各岩土体深部位移传感器监测的岩土体变形数据，并通过系统平台对该变形数据分析处理，起到实时监测和预警作用，从而提高了监测效率。

附图说明

图1是本实施例边、滑坡变形模式的预测判别新方法工作原理图。

图2是本实施例边、滑坡变形模式为局部坍塌结构示意图。

图3是本实施例边、滑坡变形模式为局部浅层滑动结构示意图。

图4是本实施例边、滑坡变形模式为整体深层滑动结构示意图。

图5是本实施例推移式滑坡的结构示意图。

图6是本实施例牵引式滑坡的结构示意图。

附图标记说明如下：100、边、滑坡；101、坡体前缘；102、坡体后缘；20、岩土变形无线传感器；201、岩土变形无线传感器；202、岩土变形无线传感器；203、岩土变形无线传感器；30、岩土体深部位移传感器；301、岩土体深部位移传感器；302、岩土体深部位移传感器；303、岩土体深部位移传感器；31、岩土体深部位移传感器；32、测斜管；33、填充物；40、监测基站；50、系统平台；51、后台服务器；52、手机；60、中继器。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

参阅图1至图6，本实施例提供的边、滑坡变形模式的判别方法，其包括：在边、滑坡100岩土体浅表布设多个岩土变形无线传感器20，在边、滑坡100岩土体深部布设多个岩土体深部位移传感器30；通过岩土变形无线传感器20监测的边、滑坡100浅表岩土体变形，以及岩土体深部位移传感器30监测的边、滑坡100深部岩土体变形，综合判断边、滑坡100的变形破坏模式。

进一步地，本实施例边、滑坡变形模式的预测判别新方法还提供：监测基站40和系统平台50。通过监测基站40无线传输各岩土变形无线传感器20和各岩土体深部位移传感器30测得的变形数据至系统平台50；其中，在本实施例中，岩土体深部位移传感器传感器30与中继器60连接，并通过中继器60与监测基站40无线连接；通过系统平台50对变形数据进行分析和处理，从而判断边、滑坡100的变形模式。

较优地，系统平台50包括：后台服务器51和手机52。后台服务器51，用以对岩土变形无线传感器20和各深部位移传感器30测得的变形数据分析处理；手机52用以随时随地显示边、滑坡变形动态及后台服务器51得出的边、滑坡100的变形模式。

在实际使用中，手机52还可以是其他移动终端，此处不予限定。

具体而言，在本实施例中的边、滑坡100包括：坡体前缘101至坡体后缘102。本实施例的多个岩土变形无线传感器20自坡体前缘101至坡体后缘102间隔布设；多个岩土体深部位移传感器30沿监测孔竖向布设，监测孔视坡体监测断面而定。其中，岩土体深部位移传感器30包括：在竖直方向间隔分布的多个岩土体深部位移传感器31，通过在边坡或滑坡100上设置监测孔，而将该多个岩土体深部位移传感器31沿监测孔自孔口至孔底间隔布设，而监测孔视坡体监测断面而确定设置位置。

进一步地，该多个岩土体深部位移传感器31固定设置于测斜管32内，较优地，测斜管32的内空间全部填满有填充物33，以加强固定测斜管32内的岩土体深部位移传感器31，通过测斜管32内的深部位移传感器31监测竖直方向上多个位置的岩土体深部位移。

本实施例的岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器31大致相同，均包括：传感芯片、信号转换模块、处理器、数据传输模块和电池。

传感芯片用以产生浅表位移变化数据的模拟信号。信号转换模块连接传感芯片，用以将传感芯片的浅表位移变化数据的模拟信号转换成数字信号。传感芯片监测得到的浅层位移变化数据信号为模拟信号，处理器无法识别，所以需要将模拟信号转换成数字信号。处理器连接信号转换模块，用以接收处理信号转换模块转换成的数字信号，对接收到的数字信号进行处理；该处理器的作用是将转换后的数字信号进行处理以方便数据传输模块114向外界传输。电池以对传感芯片、信号转换模块、处理器和数据传输模块提供电力供应。

接下来，以边、滑坡100分布的岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器30所监测到的岩土体变化情况具体阐述。

当边、滑坡100上单个岩土变形无线传感器201监测到岩土体位移变化时，其通过监测基站40将该信号发送至系统平台50，经系统平台50分析，判断该边、滑坡100的变形模式为局部小范围坍塌，如图2所示。

需要说明的是，该局部坍塌期间可以确定该单个岩土变形无线传感器201所在的区域内，其周边的岩土变形无线传感器20未监测到岩土体变化信号而得出。同时，在实际监测过程中，还可以是在不同区域内的单个岩土变形无线传感器201发出浅层位移变化信号。

当边、滑坡100局部区域内的多个岩土变形无线传感器202和至少一个监测孔内浅表岩土体深部位移传感器302均监测到岩土体位移变化时，该岩土变形无线传感器202和该岩土体深部位移传感器302通过监测基站40将该监测到岩土体位移变化的信号发送至系统平台50，经系统平台50分析，判断该边、滑坡100的变形模式判定为局部浅层滑动，如图3所示。

当边、滑坡100整个区域岩土变形无线传感器203和岩土体深部位移传感器303均监测到岩土体位移变化时，该岩土变形无线传感器203和该岩土体深部位移传感器303通过监测基站40将该监测到岩土体位移变化的信号发送至系统平台50，经系统平台50分析，判断该边、滑坡100的变形模式判定为整体深层滑动，如图4所示。

进一步地，在上述边、滑坡100整体深层滑动的变形模式中还包括：从坡体前缘101至坡体后缘102各岩土变形无线传感器20和各岩土体深部位移传感器30在时间上监测到的岩土体变形的先后，而判断边、滑坡100整体深层滑动的类型。

具体地，若坡体后缘102的岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器30先监测到岩土体变形，而坡体前缘101的岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器30后监测到岩土体变形，则整体深层滑动为推移式滑坡，如图5所示。

若坡体前缘101的岩土变形无线传感器20和深部位移传感器30先监测到岩土体变形，而坡体后缘102的岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器30后监测到岩土体变形，而使边、滑坡100形成多个滑块。如图6中所示，滑块1最先发生滑动，滑块2其次在滑块1的牵引下发生滑动，之后滑块3在滑块2的牵引下发生滑动，最后滑块4在滑块3的牵引下发生滑动，则整体深层滑动形成牵引式滑坡，如图6所示。

本实施例边、滑坡变形模式的预测判别新方法通过在边、滑坡上分布多个岩土变形无线传感器以监测浅表岩土体变形情况，多个岩土体深部位移传感器以监测深部岩土体变形情况，从而判断边、滑坡的变形模式。该判别方法采用传感器直接感知岩土体的微量变形，布设简单便捷，判别结果准确直观；同时，判断过程无需人工现场考察和监测，便可直观反应边、滑坡变形情况和破坏模式，为边、滑坡的预警及后期治理提供科学依据。

进一步地，通过监测基站传输各岩土变形无线传感器和各岩土体深部位移传感器监测的岩土体变形数据，并通过系统平台对该变形数据分析处理，起到实时监测和预警作用，从而提高了监测效率。

本实施例还提供一种边、滑坡变形模式预测判别新装置，其包括：多个岩土变形无线传感器20、多个岩土体深部位移传感器30、一监测基站40和一系统平台50。

多个岩土变形无线传感器20间隔分布于边、滑坡100岩土体浅层，岩土变形无线传感器20以监测边、滑坡100浅表移动变化。多个岩土体深部位移传感器30布设于边、滑坡100岩土体深层，岩土体深部位移传感器30以监测边、滑坡100深层移动变化。监测基站40以采集岩土变形无线传感器20和岩土体深部位移传感器30的数据信息，并将该数据信息向外传输至系统平台50。系统平台50以接收由监测基站40传输的数据信息，并对该数据信息进行分析处理，以得出边、滑坡100的变形模式。

该边、滑坡变形模式预测判别新装置的工作原理同上，省略说明。

虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。