【技术实现步骤摘要】
本方案属于线状应力监测传感器领域，具体涉及一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置。
技术介绍
1、边坡是工程建设中一类常见地质体，常因自然风化或人为扰动产生滑塌失稳，造成重大人员伤亡和财产损失，如何提前获取边坡失稳破坏前兆信息并实现临灾预警预报是开展边坡稳定性监测的重点和难点问题。当前实施边坡监测主要以形变测量和应力测量为主，其中形变测量因实施方便，监测成果数据直观明了，是目前采用最多的监测手段，但形变测量往往存在预警滞后性，原因在于边坡在产生较明显的位移破坏后才会有显著的形变，而一旦产生明显变形，留给群众安全撤离时间就较少，故采用形变监测数据通常难以做到及时预警。特别是对于岩质边坡和危岩体，破坏过程往往具有突发性和不可预见性，在临灾失稳前一般不会有显著的变形迹象，常规变形监测手段很难捕捉到前兆信息，容易出现预警失效，造成严重后果。另一类监测手段为应力测量，该类监测手段可以测量边坡岩土体的应力变化，相对于变形监测，应力监测可以捕捉边坡失稳前兆信息，在边坡只有微小变形的情况下，应力也会有显著的改变，是一类非常有效的边坡稳定性监测参数指标。但是由于施工技术水平以及监测经费限制，目前边坡应力监测多停留于表面应力监测，即将传感器安装在边坡坡表或危岩体凹岩腔基座上，这样只能采集到表面应力，而边坡岩土体发生破坏前主要是深层内部应力发生变化，特别是潜在滑动面处变化最明显，坡表应力往往不会有太大变化，故监测坡表应力出现预警失效的概率较大，不建议采用。
2、专利号为cn202110005505.7的专利，公开了一种基于大数据
3、然而，在实际操作过程中，还存在下面的问题：由于光纤光栅为线性柔性材料，何难直接与岩土体完全耦合，所测量数据具有一定的延时性。
技术实现思路
1、本方案提供一种用于监测边坡深部应力的光纤光栅传感装置，用以解决传感光纤光栅采集设备收到信号的延时性。
2、为了达到上述目的，本方案提供一种用于监测边坡深部应力的光纤光栅传感装置，包括传感光纤光栅、温补光纤和传感光纤光栅采集设备，还包括中空管，所述中空一端加工成螺纹公头，另一端加工成对应尺寸的母头，所述钢管在正北方向和正南方向分别开槽，将传感光纤光栅和温补光纤分别布置在槽底，往槽内注入环氧树脂胶，将光纤与被侧岩体实现耦合，本方案有效的解决了传感光纤光栅采集设备收到信号的延时性。
3、本方案的原理在于：先按钻孔长度准备足量的光纤光栅传感装置，对边坡钻孔进行清孔。每根中空管采用螺纹进行连接，连接处外露端光纤光栅采用熔接连接，再将传感装置逐节 放入槽内，每个中空管间隔处安装一个对中装置，将连接好的中空管全部移送至边坡钻孔内，在最外端连接注浆泵，往边坡钻孔内注浆，直至孔口浆液溢出为止，待砂浆凝固后，钢管将与岩土体完全耦合，由于光纤光栅传感器已植入钢管内，钢管载体与岩土体间实现了耦合即代表光纤光栅传感器与岩土体实现了间接耦合，最后将光纤光栅传感器连接上数据采集设备，即可实现利用光纤光栅传感器开展边坡深部应力监测。
4、本方案的有益效果在于：分利用光纤光栅传感器优势特性，巧妙引入第三方载体，实现了柔性光纤与边坡岩土体有效耦合，扩展了光纤光栅传感器在岩土工程监测领域的应用，成功解决了边坡岩土体深部应力监测难题，对提高边坡特别是岩质边坡和危岩体稳定监测预警预报的准确性和及时性有重要意义。
5、进一步，所述温补光纤外面设有一层保护套管。使用保护套管对温补光纤和传感光纤进行保护，防止收到应力过大导致光纤变形无法监测。
6、进一步，所述中空管上设有刻度。通过刻度对钢管进行对中处理，确保中空管之间连接紧密。
7、进一步，所述中空管内注入水泥砂浆。通过水泥砂浆增强中空管与岩土层之间的耦合。
8、进一步，所述中空管为中空钢管。钢管具有良好的防腐耐磨和使用的寿命更长的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，包括传感光纤光栅、温补光纤和传感光纤光栅采集设备，感光纤光栅采集设备分别与传感光纤光栅和温补光纤一端连接，其特征在于：还包括中空管，所述中空管一端设为内螺纹，另一端设为与内螺纹相配合的外螺纹，所述中空管外部开设环形槽，传感光纤光栅和温补光纤分别固定在槽底，所述传感光纤光栅和温补光纤两侧预留外露端，槽内设有环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，其特征在于：所述温补光纤外面设有一层保护套管。
3.根据权利要求1所述的一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，其特征在于：所述中空管上设有刻度。
4.根据权利要求1所述的一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，其特征在于：所述中空管内注入水泥砂浆。
5.根据权利要求1所述的一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，其特征在于：所述中空管为中空钢管。
【技术特征摘要】
1.一种用于监测边坡岩土体深部应力的光纤光栅传感装置，包括传感光纤光栅、温补光纤和传感光纤光栅采集设备，感光纤光栅采集设备分别与传感光纤光栅和温补光纤一端连接，其特征在于：还包括中空管，所述中空管一端设为内螺纹，另一端设为与内螺纹相配合的外螺纹，所述中空管外部开设环形槽，传感光纤光栅和温补光纤分别固定在槽底，所述传感光纤光栅和温补光纤两侧预留外露端，槽内设有环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测边坡岩土体深部应力...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍仁杰，李政，胡涛，肖时龙，肖杨军，张卢喻，张圣，张登遂，
申请(专利权)人：重庆市城投路桥管理有限公司，
类型：新型
国别省市：
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