一种土质边坡坡表变形监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种土质边坡坡表变形监测系统。其包括应变传感光缆、温度补偿光缆、光缆调制解调仪、PVC管、沟槽、细粒填土和回填土；所述沟槽呈网格状挖设在边坡坡表上，其内能铺设应变传感光缆和温度补偿光缆；所述温度补偿光缆预先穿入PVC管中；所述光缆调制解调仪分别与应变传感光缆和温度补偿光缆连接，采集坡表土体变形和温度数据；所述沟槽的底部和上部依次填有细粒填土和回填土。与现有技术相比，本实用新型专利技术解决了传统点式监测方法测点数量与监测费用相矛盾的难题，提高了边坡监测效率，故可广泛应用于公路、铁路土质边坡坡表变形监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木工程
，具体来说，涉及到一种土质边坡坡表变形监测系统。
技术介绍
我国高速公路建设起步较晚，边坡问题的严重性已经暴露出来。虽然国外的公路边坡监测已做到了实时监测，但国内的公路边坡监测预报进行得较少。长期以来，边坡工程的安全性主要依靠设计来保证。但由于岩土体复杂，岩土力学尚具有半经验半理论的特点，在时间和空间上对岩土工程的安全度作出准确的判断还有较大困难。因此对公路边坡特别是对破坏后果严重的重点边坡应有相应的监测手段，做好监测与设计、施工、勘察的动态互补，以监测与勘察指导设计、施工，确保工程安全性和公路的正常运营。目前，常规监测方法测点布设采用点式布设，点式传感器费用较高，且在进行测点选择时常常根据经验进行布设，带有一定的盲目性，后期会出现某些部位出现过大变形但无监测数据而导致工程病害的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种经济省时、便捷高效的土质边坡坡表变形监测系统。本技术所述的一种土质边坡坡表变形监测系统，所述监测系统包括应变传感光缆1、温度补偿光缆2、光缆调制解调仪3、PVC管4、沟槽5、细粒填土6和回填土7；所述沟槽5呈网格状挖设在边坡坡表上，其内铺设应变传感光缆1和预先穿入PVC管4中的温度补偿光缆2；所述光缆调制解调仪3分别与应变传感光缆1和温度补偿光缆2连接，采集坡表土体变形和温度数据；所述沟槽5的底部和上部依次填有细粒填土6和回填土7。本技术所述的一种土质边坡坡表变形监测系统，所述沟槽5深为30-40cm，宽为20cm。本技术所述的一种土质边坡坡表变形监测系统，所述PVC管4直径较温度补偿光缆2直径大5mm。温度补偿光缆2在PVC管4中无约束，且不发生应变。本技术所述的一种土质边坡坡表变形监测系统，所述细粒填土6是将边坡处原状土体过5mm筛后得到，在沟槽底部20cm内回填并进行压实。本技术所述的一种土质边坡坡表变形监测系统，所述回填土7为边坡处原状土体，在沟槽上部20cm回填并进行压实。与现有技术相比，本技术所述的土质边坡坡表变形监测系统通过将光纤植入边坡坡表土体中，形成监测网络，由光纤变形感知边坡坡表变形，其对边坡变形的监测覆盖范围和采集的变形数据远远大于传统点式监测方法，且因光纤比点式变形监测传感器费用低，解决了传统点式监测方法测点数量与监测费用相矛盾的难题，提高了边坡监测效率，故可广泛应用于公路、铁路土质边坡坡表变形监测。附图说明图1：土质边坡坡表变形监测系统整体图；图2：光纤槽截面图：应变传感光缆-1、温度补偿光缆-2、光缆调制解调仪-3、PVC管-4、沟槽-5、细粒填土-6、回填土-7。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术所述的土质边坡坡表变形监测系统做进一步说明，但是本技术的保护范围并不限于此。实施例1一种土质边坡坡表变形监测系统，所述监测系统包括应变传感光缆1、温度补偿光缆2、光缆调制解调仪3、PVC管4、沟槽5、细粒填土6和回填土7；所述沟槽5呈网格状挖设在边坡坡表上，其内铺设应变传感光缆1和预先穿入PVC管4中的温度补偿光缆2；所述光缆调制解调仪3分别与应变传感光缆1和温度补偿光缆2连接，采集坡表土体变形和温度数据；所述沟槽5的底部和上部依次填有细粒填土6和回填土7。所述沟槽5深为35cm，宽为20cm。所述PVC管4直径较温度补偿光缆2直径大5mm。温度补偿光缆2在PVC管4中无约束，且不发生应变。所述细粒填土6是将边坡处原状土体过5mm筛后得到，在沟槽底部20cm内回填并进行压实。所述回填土7为边坡处原状土体，在沟槽上部20cm回填并进行压实。现有某高速公路黄土边坡，一级边坡坡长9m，坡高8m。该边坡坡表变形监测系统的具体安装操作为：①根据边坡坡面变形的监测要求，计算光纤需要长度，本实施例需要光纤长度为43m(水平：9m×3行＝27m，竖向：3m×2列＝6m，两端各预留0.5m，光纤方便保护和后期数据采集，合计27m+6m+1m＝34m)；②在边坡坡表挖出沟槽，沟槽深度为40cm，宽度20cm，沟槽沿坡表呈网格状；③将应变传感光缆沿沟槽底部全长布设，并在两端预留0.5m，用于后期数据采集；④将穿有温度补偿光缆的PVC管与步骤③中应变传感光缆并排布置于沟槽底部；应变传感光缆1和预先穿入PVC管4中的温度补偿光缆2呈“S”形布设；⑤将边坡原位土体过5mm筛成细粒土，回填，松铺厚度35cm，压实至20cm；⑥将边坡原位土体除去碎石，回填，松铺厚度35cm，压实至坡表；⑦将光缆调制解调仪分别接入应变传感光缆和温度补偿光缆，采集光缆沿整个坡表土体的应变和温度数据，用温度数据对应变数据进行补偿修正。定期读取光缆数据，同初始读数对比，即得到边坡坡表结构的变形规律。与现有技术相比，本技术所述的土质边坡坡表变形监测系统通过将光纤植入边坡坡表土体中，形成监测网络，由光纤变形感知边坡坡表变形，其对边坡变形的监测覆盖范围和采集的变形数据远远大于传统点式监测方法，且因光纤比点式变形监测传感器费用低，解决了传统点式监测方法测点数量与监测费用相矛盾的难题，提高了边坡监测效率，故可广泛应用于公路、铁路土质边坡坡表变形监测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土质边坡坡表变形监测系统，其特征在于，所述监测系统包括应变传感光缆(1)、温度补偿光缆(2)、光缆调制解调仪(3)、PVC管(4)、沟槽(5)、细粒填土(6)和回填土(7)；所述沟槽(5)呈网格状挖设在边坡坡表上，其内铺设应变传感光缆(1)和预先穿入PVC管(4)中的温度补偿光缆(2)；所述光缆调制解调仪(3)分别与应变传感光缆(1)和温度补偿光缆(2)连接，采集坡表土体变形和温度数据；所述沟槽(5)的底部和上部依次填有细粒填土(6)和回填土(7)。

【技术特征摘要】
1.一种土质边坡坡表变形监测系统，其特征在于，所述监测系统包括应变传
感光缆(1)、温度补偿光缆(2)、光缆调制解调仪(3)、PVC管(4)、沟槽(5)、细粒填
土(6)和回填土(7)；所述沟槽(5)呈网格状挖设在边坡坡表上，其内铺设应变传感光
缆(1)和预先穿入PVC管(4)中的温度补偿光缆(2)；所述光缆调制解调仪(3)分别与
应变传感光缆(1)和温度补偿光缆(2)连接，采集坡表土体变形和温度数据；所述沟
槽(5)的底部和上部依次填有细粒填土(6)和回填土(7)。
2.根据权利要求1所述的一种土质边坡坡表变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志杰，张军，赵建斌，董立山，员康锋，赵紫阳，彭刚，李永永，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：新型
国别省市：山西;14