一种滑坡体三维位移监测方法技术

本发明专利技术涉及一种滑坡体三维位移监测方法。该方法是按照以下步骤进行：ａ、用现有技术钻孔至基岩，孔径Φ７５ｍｍ，采用金属管，埋设在钻孔内，周围用水泥固结；ｂ、将短节探头串接后下入埋设的金属管内，每０．５ｍ一个测点进行测量比较，在相应滑带位置寻找三维位移突变点，经过一定时期监测具不稳定的滑体位置三维位移突变点显露后，取出短节探头，再将滑坡体三维位移监测仪探头和封装好的三维加速度位移探头定向串行，下入安置于金属管内相应滑体不稳定的突变点位置并固定好，进行固定式监测；ｃ、金属管变形后的数据变化值，通过小型电台式无线上网ＧＰＲＳ透明通讯方式的数据远传，将数据传送到地面安装的滑坡体三维位移监测仪进行实时采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质灾害的监测一种监测方法，尤其是。
技术介绍
滑坡体三维位移自动监测系统的研究属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020年)》地质环境与地质灾害领域地质灾害监测预报理论与技术方法优先主题。目前我国地质灾害监测预报方法为地表变形监测和深部水平位移监测居多。地 表变形监测要滞后于深部水平位移监测，也就是说只是依靠地表变形监测所测数据，其预 测预报要滞后于深部水平位移的预测预报。现有我国监测深部位移方位主要是钻孔测斜 仪的监测方法，如中国专利技术专利ZL89107850. 9号公开的一种高精度钻孔测斜仪，是一种用 于地质、矿山、建筑、勘察等行业测量钻孔倾斜度的仪器。由监示器、控制器、绞车、滑轮、探 头及读数板组成。电子靶面扫描电路通过放大，由视频电缆输送到监示器上，即将孔下反映 孔斜顶角的气泡圈数和反映孔斜方位角的指南针通过光-电-光转换，准确地显示到地面 的监示器屏幕上，从而可直接读出顶角和方位角的数值，极大地提高了测斜精度(顶角误 差士 10秒)，操作简便，具有一定的优点。然而，由于这种测斜方法的测斜管在地下受压变 形，测量仪器不能下到测点，不能测量深部滑体滑移全过程。又由于滑坡主滑向判别是人为 指出，不能判断滑体深部真正的滑动方向，且不能监测滑体深部垂直沉降位移，因而这种倾 斜仪监测方法不能达到深部三维位移监测的目的。目前水电大坝和三峡库区由于测斜管变 形，有成百上千的监测孔不能工作而作废，造成了大量人力和物力的损失。我国用钻孔倾斜 仪管的地方大多仍是人工定时采集为主，未能实现实时自动监测和动态监测，这样滑体滑 动数据采集不及时，不齐全，漏采较多。在实现滑坡深部位移监测方法方面，国内外主要采 用钻孔倾斜法，即在钻孔中采用埋设测斜管用倾斜仪来监测深部滑坡体的滑动部位，监测 滑坡体滑动的水平位移、滑速和间竭性滑动情况，深部相对位移变形是地表位移变形的先 行，两者是密切相关的，对深部相对位移变形的监测可提前预测滑坡的稳定性。钻孔倾斜仪 主要生产厂家有中国水电科学院和航天部三十三所合作研制的CX系列钻孔测斜仪，北方 仪器厂BF5515型滑动式测斜仪，南瑞大坝工程监测公司NCX-IP型固定测斜仪和NCX-IH(V) 型多路传输固定测斜仪。这些产品以美国新科(SINCO)公司生产的50302510型钻孔测斜仪 (有活动式和固定性)，加拿大洛克康司特(R0CLEST)有限公司RT-20型测斜仪等为主产品 在中国有较好的市场。国内外目前生产的产品均不具有监测滑体三维位移的性能，目前日 本和欧美等国也在采用固定式钻孔倾斜仪进行滑坡，深部位移变形自动化监测，但未见对 滑坡深部滑体三维位移的监测。若能对滑坡深部滑体三维位移数据变化值进行准确监测并 实时采集，预测预报其灾害的发生和对滑坡体防治工程的监测，都有十分重要的现实意义。 因此，急需提供。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术的，其特征是按照以下步骤进行a、用现有技术钻孔至基岩，孔径Φ75πιπι，采用具有较高抗剪强度又有较好弹性和 韧性的金属管，埋设在钻孔内，周围用水泥固结；b、将滑坡体三维位移监测仪的短节探头串接后下入埋设的金属管内，每0.5m — 个测点进行测量比较，在相应滑带位置寻找三维位移突变点，经过一定时期监测具不稳定 的滑体位置三维位移突变点显露后，取出短节探头，再将滑坡体三维位移监测仪探头和封 装好的三维加速度位移探头定向串行，下入安置于金属管内相应滑体不稳定的突变点位置 并固定好，进行固定式滑坡体三维位移监测；C、金属管变形后的三维位移等数据变化值，通过小型电台式无线上网GPRS透明 通讯方式的数据远传，将数据传送到地面安装的滑坡体三维位移自动监测仪进行实时采集。在本专利技术方法的步骤a中，所述的钻孔为采用常规钻进工艺得到的钻孔，一般情 况下，钻孔的终孔部位穿过崩塌滑坡部位的滑带并进入完整基岩，为了便于其后的数据处 理，通常可钻为垂直孔，但在必要时也可以钻为斜孔。所述金属管可以为现有深部位移监 测普遍采用的钢管或地质套管等。所述水泥固结的目的是让金属管与钻孔周围的围岩相 偶合。在水泥砂浆凝结后，就可以通过该水泥将钻孔周围围岩的受力传递给金属管内的监 测仪器。所述水泥固结的水灰比要据围岩的岩土体性质试验确定比例，才能更精确的与钻 孔周围的围岩相偶合，进而保障钻孔周围围岩的受力也更精确的传递给金属管内的监测仪 器。在本专利技术方法的步骤b中，所述的滑坡体三维位移自动监测仪的短节探头即是现有的 前段三维加速度位移探头。所述将滑坡体三维位移自动监测仪探头和封装好的三维加速度 位移探头定向串行即是指将现有的前段三维加速度位移探头传感器以及存储器后制作的 多探头改进型滑坡体三维位移自动监测仪。其可以采用现有市售产品进行改装，也可以采 用自发研制产品，如本申请人200820223589. 1号技术专利申请的滑坡体三维位移自 动监测仪专利等等。在本专利技术方法的步骤b中，所述经过一定时期监测具不稳定的滑体位置三维位移 突变点显露后，取出短节探头，再将滑坡体三维位移监测仪探头和封装好的三维加速度位 移探头定向串行，下入安置于金属管内相应滑体不稳定的突变点位置并固定好，进行固定 式滑坡体三维位移监测。即可以准确地在需要监测的位置(滑体位移突变点)进行监测， 而不需要浪费大量高价值设备进行普遍性监测，短节探头的作用在于发现整个钻孔内的某 处滑体位移突变点，而滑坡体三维位移监测仪探头和封装好的三维加速度位移探头是在发 现的滑体位移突变点上进行长期而精确的监测。这样一来，本专利技术的方法就可以大幅度节 约地质勘测和地质灾害预报中所使用的高价值测量设备，并且能更加精确快速的获取最有 价值的信息。在本专利技术方法的步骤C中，所述的金属管变形后的三维位移等数据变化值，通过 小型电台式无线上网GPRS透明通讯方式的数据远传，将数据传送到地面安装的滑坡体三 维位移自动监测仪进行实时采集。即是指滑坡体三维位移自动监测仪将所得到的金属管变 形后的三维位移等模拟信号转换为数据电信号后不仅仅存储在自身的存储器中，还通过现 有无线数据传输方式传送给地面的计算机进行分析处理。该方案位移数据是通过测量变形 后金属管的各点三维变形部位位移值而得之。通过无线数据传输，可以大量节约人力物力，能最快获取监测信息，并且在灾害发生时可以获得“第一手资料”，当然也相应保护了监测人员的生命安全。本专利技术方法的研究水平与当前国内外先进水平的比较有如下特点(1)能同时实时自动监测滑坡深部滑体滑动三维位移变化，确定滑坡体深部三维 位移(即二维水平滑动、垂直沉降)和滑坡滑动强度规模，是预测预报滑坡灾害的重要参 数，而国内外同类监测方法和仪器均没有这两项监测。(2)能在实时自动监测的同时将滑坡滑移时间、部位、三维位移(即二维水平滑 动、垂直沉降)距离等动态数据存在一个存储器内，此存储器可伴随到监测滑坡体散维位 移变形全过程直到剧滑那一刻，回收后检查。这是国内外同类监测方法和仪器所不具有的。(3)能实时自动监测又能同时上网把采集数据在网上快速传输。由上述三个特点和本项目在滑坡深部滑体监测技术方法与现有国内外监测技术 方法相比是具有新颖性和创造性。在国内外首次实现滑坡体滑动时间、部位、三维位移(即 二维水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑坡体三维位移监测方法，其特征是按照以下步骤进行：ａ、用现有技术钻孔至基岩，孔径Φ７５ｍｍ，采用具有较高抗剪强度又有较好弹性和韧性的金属管，埋设在钻孔内，周围用水泥固结；ｂ、将滑坡体三维位移监测仪的短节探头串接后下入埋设的金属管内，每０．５ｍ一个测点进行测量比较，在相应滑带位置寻找三维位移突变点，经过一定时期监测具不稳定的滑体位置三维位移突变点显露后，取出短节探头，再将滑坡体三维位移监测仪探头和封装好的三维加速度位移探头定向串行，下入安置于金属管内相应滑体不稳定的突变点位置并固定好，进行固定式滑坡体三维位移监测；ｃ、金属管变形后的三维位移等数据变化值，通过小型电台式无线上网ＧＰＲＳ透明通讯方式的数据远传，将数据传送到地面安装的滑坡体三维位移监测仪进行实时采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周策，刘一民，陈文俊，汤国起，胡时友，宋军，
申请(专利权)人：中国地质科学院探矿工艺研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]