用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法技术方案

本公开提供了一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法，包括：倒垂装置、多个垂线坐标测量仪和多个安装支架，倒垂装置的锚块锚固在所述探井底部的基岩中，倒垂装置的浮筒固定设置在探井井口，倒垂装置的垂线下端与锚块固定连接，上端与连接杆下部固定连接，连接杆上部穿过浮筒与浮子固定连接，垂线垂直穿过垂线坐标测量仪的监测孔；安装支架固定在探井侧壁岩体上，垂线坐标测量仪可拆卸连接在安装支架上方；探井井口位置设有一个垂线坐标测量仪，探井内部的预测滑带上方和下方各设有一个所述垂线坐标测量仪。本公开提供的监测系统能够对滑坡探井内深部岩体滑带或多条滑带进行实时监测，为后期灾害预防和处治提供基础数据。

【技术实现步骤摘要】
用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法
本公开涉及滑坡灾害变形监测
，尤其涉及一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法。
技术介绍
中国约70％的国土面积为山地地形，在穿越山区的铁路交通建设中，需要建设大量的隧道。通常情况下，在选线时会避开存在滑坡可能的山区，需要对山区地质情况进行测量。完成隧道开采后，由于隧道所处的岩土体水文地质环境在不断变化，岩体结构在长期地应力、地下水作用下因流变而使得自身强度降低，沿节理裂隙面形成蠕动性滑坡，或是人类工程活动引起坡体内应力场发生重大调整，导致坡体出现变形开裂并在薄弱部位形成滑动面从而酿成滑坡。由此可见，对滑坡及其引起的地质灾害变形进行早期识别和实时监测，通过监测数据的分析，掌握滑坡-隧道的地质灾害孕育演化规律，为后期灾害预防和处治提供基础数据，对地质灾害机理及防控技术的研究意义重大，同时还可为交通的安全运营提供保障。目前还没有一套简单有效的对于导致隧道变形的滑坡灾害进行实时监测的岩体变形监测装置。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法。基于上述目的，本公开提供了一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统，包括：倒垂装置、多个垂线坐标测量仪和多个安装支架，所述倒垂装置包括垂线、锚块、浮筒和连接杆，其中，所述倒垂装置的锚块锚固在所述探井底部的基岩中，所述倒垂装置的浮筒固定设置在所述探井井口，所述倒垂装置的垂线下端与所述锚块固定连接，上端与连接杆下部固定连接，所述连接杆上部穿过所述浮筒与浮子固定连接，所述垂线垂直穿过所述垂线坐标测量仪的监测孔；所述安装支架固定在所述探井侧壁岩体上，所述垂线坐标测量仪可拆卸连接在所述安装支架上方；所述探井井口位置设有一个所述垂线坐标测量仪，所述探井内部的预测滑带上方和下方个各设有一个所述垂线坐标测量仪。进一步的，所述锚块上方套设有紧固螺帽。进一步的，所述垂线位于所述监测孔中心位置。进一步的，所述垂线坐标测量仪与所述安装支架通过螺栓、螺帽和垫片固定连接，位于所述安装支架上的安装孔为双向长条孔。进一步的，所述监测孔的上方和下方分别设有上遮光罩和下遮光罩，所述垂线垂直穿过所述上遮光罩和所述下遮光罩。进一步的，在所述垂线坐标测量仪对应垂线进线通道的外表面设有连接板。进一步的，所述安装支架为三角形支架。进一步的，所述系统还包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置与所述垂线坐标测量仪连接，所述数据处理装置与所述数据采集装置连接，所述数据采集装置用于采集通过所述垂线坐标测量仪监测得到的数据，所述数据处理装置用于处理从所述数据采集装置得到的数据。基于同一专利技术构思，本公开还提供了一种对所述用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统的数据进行处理的方法，包括：采集所述多个垂线坐标测量仪的多次位移读数，基于所述多次位移读数计算预警指标，响应于所述预警指标达到预设预警阈值，所述监测系统发出滑坡变形综合预警警报，启动所述综合预警警报的相应处理措施；其中，所述预警指标包括连续位移变化速率、单日最大位移变化量、单次监测最大位移变化量和单处位移监测值；所述预警阈值包括I级预警阈值、II级预警阈值和III级预警阈值；所述综合预警警报包括I级综合预警警报、II级综合预警警报和III级综合预警警报。从上面所述可以看出，本公开提供的一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统及数据处理方法，充分利用地质勘察或补充勘察中开挖形成的地质探井，无需重新开凿孔洞即可完成对岩体变形的监测。通过倒垂装置或是正垂装置与多个垂线坐标测量仪配合使用，实现了对于滑坡探井内深部滑带或多条滑带的实时监测，且可靠性较高。通过最终的监测数据处理和分析，确定滑体的滑动方向和位移大小，以便工程人员及时采取有效应对措施。附图说明为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，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的附图。图1为本公开实施例的用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统的整体结构示意图；图2为本公开实施例的用于具有多条滑带的滑坡探井内深部岩体变形的监测系统的结构示意图；图3为本公开实施例的倒垂装置的结构示意图；图4为本公开实施例的垂线坐标测量仪的俯视结构示意图；图5为本公开实施例的垂线坐标测量仪的右视结构示意图；图6为本公开实施例的垂线坐标测量仪与安装支架配合的主视结构示意图；图7为本公开实施例的垂线坐标测量仪与安装支架配合的仰视结构示意图；图8为本公开实施例的另一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统的整体结构示意图。附图说明：1、倒垂装置；11、锚块；12、浮筒；13、垂线；14、连接杆；15、螺帽；16、浮子；2、垂线坐标测量仪；21、监测孔；22、上遮光罩；23、下遮光罩；24、垂线进线通道；25、连接板；3、安装支架；31、双向长条孔；4、预测滑带；41、第一预测滑带；42、第二预测滑带；5、正垂装置；51、重锤。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。如
技术介绍
所述，对于岩体变形的实时监测能够有效预防地质灾害的发生，目前现有技术中对岩体变形进行监测时往往需要重新开凿测试通道，耗费人力物力，本公开合理利用地质勘察或补充勘察中开挖形成的地质探井，对岩体中预测滑带的位移变化进行有效的实时监测，方便相关工程人员判断地形变化并采取应对措施。以下结合附图来详细说明本公开的实施例。参考图1，本公开提供了一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统，包括倒垂装置1、多个垂线坐标测量仪2和多个安装支架3，所述倒垂装置包括垂线13、锚块11、浮筒12、连接杆14和浮子16，其中，所述倒垂装置1的锚块11锚固在所述探井底部的基岩中，作为倒垂装置1的固定点。所述倒垂装置1的浮筒12固定设置在所述探井井口，所述倒垂装置1的垂线13下端与所述锚块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统，其特征在于，包括：倒垂装置、多个垂线坐标测量仪和多个安装支架，所述倒垂装置包括垂线、锚块、浮筒和连接杆，/n其中，所述倒垂装置的锚块锚固在所述探井底部的基岩中，所述倒垂装置的浮筒固定设置在所述探井井口，所述倒垂装置的垂线下端与所述锚块固定连接，上端与连接杆下部固定连接，所述连接杆上部穿过所述浮筒与浮子固定连接，所述垂线垂直穿过所述垂线坐标测量仪的监测孔；/n所述安装支架固定在所述探井侧壁岩体上，所述垂线坐标测量仪可拆卸连接在所述安装支架上方；/n所述探井井口位置设有一个所述垂线坐标测量仪，所述探井内部的预测滑带上方和下方个各设有一个所述垂线坐标测量仪。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于滑坡探井内深部岩体变形的监测系统，其特征在于，包括：倒垂装置、多个垂线坐标测量仪和多个安装支架，所述倒垂装置包括垂线、锚块、浮筒和连接杆，
其中，所述倒垂装置的锚块锚固在所述探井底部的基岩中，所述倒垂装置的浮筒固定设置在所述探井井口，所述倒垂装置的垂线下端与所述锚块固定连接，上端与连接杆下部固定连接，所述连接杆上部穿过所述浮筒与浮子固定连接，所述垂线垂直穿过所述垂线坐标测量仪的监测孔；
所述安装支架固定在所述探井侧壁岩体上，所述垂线坐标测量仪可拆卸连接在所述安装支架上方；
所述探井井口位置设有一个所述垂线坐标测量仪，所述探井内部的预测滑带上方和下方个各设有一个所述垂线坐标测量仪。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锚块上方套设有紧固螺帽。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述垂线位于所述监测孔中间位置。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述垂线坐标测量仪与所述安装支架通过螺栓、螺帽和垫片固定连接，位于所述安装支架上的安装孔为双向长条孔。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测孔的上方和下方分别设有上遮光罩和下遮光罩，所述垂线垂直穿过所述上遮光罩和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉芳，杨忠民，袁坤，李健，宋国壮，孙利，何佳俊，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11