滑坡滑面滑动位移监测装置及其安装方法与流程

本发明涉及滑坡检测领域，尤其是涉及一种滑坡滑面滑动位移监测装置，还涉及一种滑坡滑面滑动位移监测装置的安装方法。

背景技术：

滑坡是指斜坡上的土体或岩体，由于受到河流冲刷、人工切坡、雨水浸泡、地下水活动或地震等因素的影响，在重力作用下沿着一定的滑动面（即滑面），整体或者分散地顺坡向下滑动的变形现象。滑坡常常给工农业生产以及人民财产造成巨大损伤，甚至是毁灭性的灾难，因而对滑坡的有效防治是避免滑坡发生、保证人民生命财产安全的重要措施。

在进行滑坡防治治理时，首先需要查清滑坡滑动范围、滑面或滑动带的位置，然后再通过反算计算出滑面土体的抗剪强度参数，通过抗剪强度参数计算出滑坡下滑力，最后结合滑面位置采用相应的支挡、加固措施。因而，坡体滑面的确定是滑坡治理的关键。传统的滑面确定方法是利用勘察手段，通过坡体岩土分布、含水量变化等进行判断，该方法不直观、具有很大的人为因素。因此，目前多通过在坡体的不同位置预埋测斜管进行测量。测斜管由多节依次通过外接头、自攻螺钉固连在一起的管子构成，然后根据测斜管的变形，得出监测点的滑面深度，同一断面的多个测斜管的滑面深度连线即为滑坡的滑动面。

现有测斜管滑动位移的测量方法主要有人工监测和自动监测两种，人工监测是工作人员每隔一定时间到达现场利用位移监测探头进行人工检测，该方法虽然设备投资少，但是由于测量管数量多，需要投入较多人力，同时工作人员需要多次前往现场进行测量，安全性低。因而，目前多采用自动监测方式，即在测斜管的每节管子底部预装位移监测探头，通过位移监测探头实时监控测斜管的位移变化，提高了工作效率和安全性能。但是，由于在每个测量管内需要预装多个位移监测探头，设备投资高，一旦出现测斜管断裂情况，导致位于滑面以下的位移监测探头将无法取出，造价高且浪费。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种滑坡滑面滑动位移监测装置，还提供了一种滑坡滑面滑动位移监测装置的安装方法，不仅能够实现滑面滑动位移的自动化监测，并且即使测斜管断裂，位移计、数据采集仪和gprs无线传输仪仍可回收利用，经济性高。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的滑坡滑面滑动位移监测装置，包括预埋在滑坡内由多根管节固连而成的测斜管，所述测斜管的顶部设置有底盖，顶部设置有顶盖，在每根管节的底部管体内卡装有架线板，每一所述架线板上分别锚固有一根钢绞线，位于下方架线板上的钢绞线依次穿过上方架线板和顶盖上开设的通孔与锚固在顶盖上的钢绞线一起汇成监测线束；所述测斜管顶部设置有保护箱，所述保护箱内设置有与监测线束的钢绞线数量相同的位移计，所述位移计的一端与保护箱侧壁相固连，另一端一一对应与单根钢绞线相固连；在所述保护箱内还设置有gprs无线传输仪和数据采集仪，每个所述位移计的信号输出端均与所述数据采集仪的数据输入端电连接，所述数据采集仪的数据输出端与所述gprs无线传输仪的数据输入端电连接。

所述保护箱内间隔位移计固定支架和线束固定支架，所述位移计间隔放置在所述位移计固定支架上，所述线束固定支架上间隔设置有与所述钢绞线数量相同的定滑轮，每根钢绞线绕过所述定滑轮与位置对应的位移计相固连。

所述架线板为厚度为2～5mm的钢板，每个架线板边缘处间隔设置有与所述测斜管导槽相配合的导向块。

所述位移计的量程大于或等于40cm。

每节所述管节的长度均为2～4m。

每根所述钢绞线的直径为1～3mm。

本发明还提供了一种滑坡滑面滑动位移监测装置的安装方法，包括以下内容：

第一步，在第一个管节的底部安装第一块架线板，在第一块架线板上锚固第一根钢绞线，然后安装底盖；在第二个管节的底部安装第二块架线板，并在第二块架线板上锚固第二根钢绞线，并开设供第一根钢绞线引出的通孔，引出第一根钢绞线，然后将第一个管节的上端和第二个管节的底部进行连接；重复上述操作，将所有管节连接完毕；在顶盖上锚固最后一根钢绞线，并将第一至最后一块架线板上锚固的钢绞线从顶盖上开设的通孔中穿出后，将顶盖固连在最后一个管节的顶部，完成测斜管的组装；

第二步，将测斜管吊装在预钻的安装孔内，回填水泥砂浆并振捣密实，完成测斜管的安装；

第三步，在测斜管上方砌筑保护箱，箱体内间隔设置位移计固定支架和线束固定支架，并安装数据采集仪和gprs无线传输仪；

第四步，按照钢绞线的根数在位移计固定支架上安装相同数量的位移计，并在线束固定支架上与各位移计一一对应的位置处安装数量相同的定滑轮；

第五步，依次将每根钢绞线绕经一个定滑轮后再与一个位移计进行连接，将位移计的另一端与保护箱侧壁固连，待所有钢绞线连接完毕，调整至绷紧状态；

第六步，将所有位移计的信号输出端与数据采集仪的数据输入端电连接，将数据采集仪的数据输出端与gprs无线传输仪的数据输入端电连接，完成滑坡滑面滑动位移监测装置的安装。

本发明优点在于通过数据采集仪实时采集每束钢绞线的位移变化，利用gprs无线传输仪将数据采集计采集到的位移值传送至上位机或移动端，通过每根钢绞线的位移变化确定滑坡的滑面，实现了滑坡滑面的自动化监测；由于位移计、数据采集仪和gprs无线传输仪安装在滑坡上，即使出现测斜管断裂情况，可以将位移计、数据采集仪和gprs无线传输仪回收再次使用，降低滑坡滑面监控成本，经济性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中a-a向的剖视放大结构示意图。

图3是图2中架线板的侧视图。

图4是本发明相邻两管节的安装状态图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行更加详细的说明。

如图1-4所示，本发明所述的滑坡滑面滑动位移监测装置，包括预埋在滑坡内由四根长度为2m的管节固连而成的测斜管1，测斜管1的顶部设置有底盖2，顶部设置有顶盖3，在每根管节的底部管体内卡装有架线板4，每一架线板4上分别锚固有一根直径为1～3mm的钢绞线5，位于下方架线板4上的钢绞线5依次穿过上方架线板4和顶盖3上开设的通孔与锚固在顶盖3上的钢绞线5一起汇成监测线束；所述测斜管1顶部设置有保护箱6，保护箱6内设置有与监测线束的钢绞线5数量相同、量程为40cm的位移计7，位移计7的一端与保护箱6侧壁相固连，另一端一一对应与单根钢绞线5相固连；在所述保护箱6内还设置有gprs无线传输仪8和数据采集仪9，每个所述位移计7的信号输出端均与所述数据采集仪9的数据输入端电连接，数据采集仪9的数据输出端与所述gprs无线传输仪8的数据输入端电连接。

如图1所示，保护箱6内间隔位移计固定支架10和线束固定支架11，位移计7间隔放置在位移计固定支架10上，线束固定支架11上间隔设置有与钢绞线5数量相同的定滑轮12，每根钢绞线5绕过定滑轮12与位置对应的位移计7相固连，确保五根钢绞线5互不交叉缠绕。

如图2、3所示，实际安装时架线板4为厚度为2～5mm的钢板，其外轮廓与管节的断面轮廓相同，测斜管1底部的架线板4上表面边缘处间隔设置有四个与测斜管1导槽配合的导向块13，剩余三个架线板4的上表面和下表面分别设置四个与测斜管1导槽配合的导向块13。

本发明还提供了滑坡滑面滑动位移监测装置的安装方法，具体包括以下内容：

第一步，在第一个管节的底部安装第一块架线板4，并在第一块架线板4上锚固第一根钢绞线5，然后利用自攻螺钉安装底盖2，并用防水胶带密封缠封；

在第二个管节的底部安装第二块架线板4，第二块架线板4上表面的导向块13卡装在第二个管节的导槽内，并在第二块架线板4上锚固第二根钢绞线5，开设供第一根钢绞线5引出的通孔，引出第一根钢绞线5，然后将第一个管节的上端和第二个管节的底部进行连接，连接时使第二块架线板4下表面的导向块13卡装在第一个管节的导槽内，利用外接头15和自攻螺钉将第一个管节上端和第二个管节底部固定连在一起后，用防水胶带将第一个管节和第二个管节的连接处缠封，保证测斜管1的防水性能；

重复上述操作，将所有管节连接完毕；在顶盖3上锚固第五根钢绞线5，并将第一至最后一块架线板4上锚固的钢绞线5从顶盖3上开设的通孔中穿出后，利用自攻螺钉将顶盖3固连在最后一个管节的顶部，完成测斜管1的组装；

第二步，将测斜管1吊装在预钻的安装孔内（当然，实际施工时也可以采用边安装测斜管1边吊装，实现测斜管1的组装与吊装同步进行），回填水泥砂浆并振捣密实，完成测斜管1的安装；

第三步，在测斜管1上方砌筑保护箱6，在箱体内间隔安装位移计固定支架10和线束固定支架11，并安装数据采集仪9和gprs无线传输仪8；

第四步，按照钢绞线5的根数（即五根）在位移计固定支架10上安装相同数量的位移计7（即间隔放置五个位移计7），并在线束固定支架11上与各位移计7一一对应的位置处安装数量相同的定滑轮12；

第五步，依次将每根钢绞线5绕经一个定滑轮12后再与一个位移计7进行连接，将位移计7的另一端与保护箱6侧壁固连，待所有钢绞线5连接完毕，调整至绷紧状态；

第六步，将所有位移计7的信号输出端与数据采集仪9的数据输入端通过电缆连接，将数据采集仪9的数据输出端与gprs无线传输仪8的数据输入端通过电缆连接，完成本发明滑坡滑面滑动位移监测装置的安装。

本发明gprs无线传输仪8的与监控室内的上位机如台式计算机等或移动端如手持式平板等通讯连接，实时监控每根钢绞线5的位移变化值，进而实时监控滑坡的滑面14位移变化。当滑坡的滑面14滑动时，预埋在滑面14以下的测斜管1保持不动，位于滑面14以上的测斜管1发生水平位移，使得钢绞线5伸长，进而拉动位移计7，数据采集仪9实时采集位移计7移动的位移数据并通过gprs无线传输仪8将数据传递给监控室内的上位机，上位机对接收到的数据进行整理即可得出滑坡坡体的位移曲线图；位移曲线沿深度出现突变位置即为滑面14，当出现多处突变时，则说明滑坡的滑面14为多层。