一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地震监测技术领域，提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，所述方法通过在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井，将感应终端固定设置在深井中，信息处理终端接收感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90

【技术实现步骤摘要】
一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及地震监测
，具体涉及一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着我国水利水电开发进程的持续推进，地形地质条件优良的基岩坝址日益减少，众多水能资源开发基地所在的大江大河上都面临深厚覆盖层上筑坝(多为土石坝或闸坝)的难题，尤其是西藏、新疆、四川等高寒高海拔地区，河床深厚覆盖层现象十分普遍，部分工程河床覆盖层深度达到百米量级。其中土石坝强震监测可以获得原型大坝最真实的地震响应，可视为足尺模型试验，监测数据具有极为宝贵的价值。
[0003]但本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现相关技术至少存在如下技术问题：
[0004]当前的强震监测仪普遍安装在坝顶、下游坝坡、左右岸坝肩岩体以及水库下游低高程部位岩体上，我国现行《水工建筑物强震动安全监测技术规范》(DL/T 5416
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2009)规定：土石坝反应台阵测点应布置在坝顶、坝坡的变坡部位、坝基和河谷自由场处，有条件时宜布设深孔测点，但实践中尚未有在深厚覆盖层中布设强震监测设施的先例和经验。因此类似于冶勒水电站沥青心墙坝这样的深厚覆盖层上(最大深度约420m)的高土石坝，尽管已经历汶川地震、攀枝花地震和芦山地震等，却从未获得过坝基覆盖层内部的地震记录，亟需研发适用于水下渗流条件、长期可靠的深厚覆盖层深部井下强震监测技术；另一方面，当前的深部井下强震监测仪在高压渗流场环境中易被侵蚀，密封性不强，同时安装垂直度不易保证，且覆盖层在坝体荷载作用下长期流变，可能使传感器组产生倾斜，使强震监测仪的误差增加且无法补偿从而导致监测仪失效。
[0005]因此基于上述理由，本专利技术提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，实现对深厚覆盖层强震动的有效监测。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法及装置，所述方法通过在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井，将感应终端固定设置在深井中，信息处理终端接收感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90
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时的感应震动值，实现水坝深厚覆盖层井下的强震动监测功能。本专利技术解决了相关技术中监测设备易被水流渗透、易发生倾斜导致监测设备失效以及监测设备在发生倾斜时无法修复对强震动的测量精度的问题，提供了一种用于布设在水坝深厚覆盖层中的强震监测方法及装置。
[0007]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法,包括：
[0008]在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，所述强震监测器包括感应终端和信息处理终端，所述感应终端与所述信息处理终端电性连接，所述感应终端包括若干加速度传感器、若干倾角传感器和密封保护罩，所述加速度传感器和所述倾角传感器设于所述密封保护罩内部；在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井；将所述感应终端固定设置在所述深井中；所述信息处理终端接收所述感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90
°
时的感应震动值。
[0009]进一步地，所述强震监测器还包括屏蔽电缆，所述屏蔽电缆用于连接所述感应终端和所述信息处理终端。
[0010]进一步地，所述目标水坝坝脚为目标水坝下游坝脚。
[0011]进一步地，将所述感应终端固定设置在所述深井中包括，将若干个感应终端按照预定距离依次固定设置在所述深井中。
[0012]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测装置，包括：
[0013]感应终端，所述感应终端包括若干加速度传感器、若干倾角传感器和密封保护罩，所述加速度传感器和所述倾角传感器设置于所述密封保护罩内部；信息处理终端，设置于深井外部并与所述感应终端电性连接，用于接收所述感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90
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时的感应震动值；固定装置，将所述感应终端覆盖并与所述感应终端固定连接，与所述深井井底和/或井壁固定连接。
[0014]进一步地，所述密封保护罩采用不锈钢材料。
[0015]进一步地，所述固定装置包括，碎石层、自流平砂浆层、插筋底板套件和黏结物质；所述碎石层设置于所述深井底部，所述自流平砂浆层凝固设置于所述碎石层上部，所述插筋底板套件的插筋端向下预制底板端向上设置于所述自流平砂浆层上部，所述感应终端与所述插筋底板套件的预制底板第一表面固定连接，所述自流平砂浆层、所述插筋底板套件和所述感应终端的边缘与所述深井的边缘分别间隔预定距离，所述黏结物质分别与所述自流平砂浆层、所述插筋底板套件和所述感应终端固定连接；所述插筋底板套件包括预制底板和若干插筋，所述插筋的第一端与所述预制底板的第一表面固定连接并延伸到所述预制底板内部，所述若干插筋与所述第一表面垂直设置，所述插筋的第二端到所述第一表面的距离相等。
[0016]进一步地，所述固定装置还包括，密封圈及灌注孔，所述灌注孔贯穿设置于所述密封圈。
[0017]进一步地，所述黏结物质采用水泥浆液或水泥膨润土浆液。
[0018]进一步地，所述感应终端与所述插筋底板套件的预制底板第一表面采用膨胀螺栓固定连接。
[0019]本专利技术实施例提供的技术方案至少带来以下有益技术效果：
[0020]本专利技术提供了一种用于布设在水坝深厚覆盖层中的强震监测方法与装置，与相关强震监测技术相比，具有更强的防水流渗透性和防倾斜性能，并且在监测设备发生倾斜时能够修复对强震动的测量精度，提高了监测的可靠性。
附图说明
[0021]图1是根据本专利技术实施例提供的一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法的流程图；
[0022]图2是根据本专利技术实施例提供的一种模拟深厚覆盖层渗流场中对强震监测器脉动测试示意图；
[0023]图3是根据本专利技术实施例提供的一种用于布设强震监测器的深井位置设置结构示意图；
[0024]图4是根据本专利技术实施例提供的一种水坝深厚覆盖层井下的多个强震监测器感应终端布设的结构示意图；
[0025]图5是根据本专利技术实施例提供的一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测装置的结构示意图；
[0026]图6是根据本专利技术实施例提供另一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测装置的结构示意图；
[0027]附图标记：
[0028]感应终端
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1、信息处理终端
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2、加速度传感器
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3、倾角传感器
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4、密封保护罩
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5、第一通孔
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6、第一透水石
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7、覆盖层土体
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8、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法，其特征在于，包括：在预设的多个倾斜角度状态下模拟深厚覆盖层渗流场环境对强震监测器进行脉动测试，得到不同倾斜角度与感应震动值的对应关系，所述强震监测器包括感应终端和信息处理终端，所述感应终端与所述信息处理终端电性连接，所述感应终端包括若干加速度传感器、若干倾角传感器和密封保护罩，所述加速度传感器和所述倾角传感器设于所述密封保护罩内部；在距离目标水坝坝脚预定范围内设置一深井；将所述感应终端固定设置在所述深井中；所述信息处理终端接收所述感应终端发送的感应震动信息和倾斜角度信息，并计算倾斜角度为90
°
时的感应震动值。2.如权利要求1所述的水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法，其特征在于，所述强震监测器还包括屏蔽电缆，所述屏蔽电缆用于连接所述感应终端和所述信息处理终端。3.如权利要求1所述的水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法，其特征在于，所述目标水坝坝脚为目标水坝下游坝脚。4.如权利要求1至3任意一项所述的水坝深厚覆盖层井下的强震动监测方法，其特征在于，将所述感应终端固定设置在所述深井中包括，将若干个感应终端按照预定距离依次固定设置在所述深井中。5.一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测装置，其特征在于，主要应用于如权利要求1
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4所述的任一种水坝深厚覆盖层井下的强震动监测的方法，包括：感应终端，所述感应终端包括若干加速度传感器、若干倾角传感器和密封保护罩，所述加速度传感器和所述倾角传感器设置于所述密封保护罩内部；信息处理终端，设置于深井外部并与所述感应终端电性连接，用于接收所述感应终端发送的...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅中志，陈生水，吉恩跃，刘若星，钟启明，张意江，徐卫卫，陈澄昊，霍家平，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：