[发明专利]一种岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法

权利要求书

1.一种岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：包括传感器的铺设、岩体变形的分布式检测以及潜在滑动面的定量识别步骤，具体为：

(1)传感器的铺设

(1.1)沿边坡坡面的倾向和走向布置监测孔阵列；

(1.2)将传感光缆呈U字形铺设于监测孔内，具体步骤为：

(1.2.1)设计配重：配重的纵截面为U字形，配重的上端面设置有与钻杆插接用的连接头，在配重的侧表面设置有两条U形凹槽，两条U形凹槽所在的平面垂直相交，且交线与配重的中轴线重合；

(1.2.2)在配重的两条U形凹槽内分别铺设温度传感光缆和应变传感光缆，即将温度传感光缆和应变传感光缆的中部铺设在配重的两条U形凹槽内，并使用粘结剂固定，温度传感光缆和应变传感光缆的两端延伸出，然后将配重安装在钻杆前端；

(1.2.3)通过钻杆的推力将配重输送至监测孔内的预定埋深；温度传感光缆和应变传感光缆的两端沿钻杆外侧向远离配重的一端延伸，除与配重接触的部分外，铅直布置在监测孔内，温度传感光缆和应变传感光缆的两端在监测孔外侧均有余留；

(1.3)取出钻杆，根据监测孔深度范围内岩体的性质，由下而上缓慢填充监测孔，并在监测孔的顶部使用钢板和混凝土材料进行封孔；

(1.4)将余留在监测孔外的温度传感光缆采用熔接的方式串联，引入监测室；将余留在监测孔外的应变传感光缆采用熔接的方式串联，引入监测室；

(2)岩体变形的分布式检测

(2.1)岩体温度的检测，具体为：

(2.1.1)在检测岩体温度前，对温度传感光缆进行预热，并通过温控器调节温度传感光缆的温度；

(2.1.2)雨水沿结构面入渗后会流经监测孔内的温度传感光缆，由于雨水温度与温度传感光缆温度之间存在差异，会降低雨水入渗结构面位置处温度传感光缆的温度；通过BOTDR/BOTDA的分布式检测，得到温度传感光缆的温度变化区间，确定监测孔内雨水入渗结构面的位置和张开度；

(2.2)岩体应变的检测，具体为：在包括降雨在内的外力作用下，边坡沿结构面滑动时，应变传感光缆与周围的岩体协调变形；通过BOTDR/BOTDA的分布式检测，得到应变传感光缆的变形状况，确定监测孔内边坡结构面的滑动位置和产状；

(3)潜在滑动面的定量识别

(3.1)根据监测孔的钻孔资料得到监测范围内岩体的厚度、性质和产状，将监测孔内由于雨水入渗引起的温度变化量在设定范围内的位置进行连接；

(3.2)边坡各监测孔中分别将包括岩性、张开度和地下水位变化在内的参数依次作为相关因素序列，以监测孔内的温度作为行为数据序列进行关联分析，计算关联度，确定边坡的雨水入渗结构面；

(3.2)当边坡的雨水入渗结构面经过各监测孔内的边坡滑动位置时，将此雨水入渗结构面确定为边坡潜在滑动面。

2.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述温度传感光缆的结构为：包括0.9mm直径的紧套传感光纤、碳纤维加热丝和护套，其中碳纤维加热丝位于紧套传感光纤和护套之间并均匀布置，紧套传感光纤在护套内松弛布置，不受应力作用。

3.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述应变传感光缆的结构为：包括0.9mm直径的紧套传感光纤，在紧套传感光纤表面粘贴护套；监测孔内应变传感光缆的对称铺设平面与边坡的倾向一致。

4.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述监测孔的深度大于等于所处位置的地面到稳定基岩的铅直高度，监测孔的直径在75～110mm范围内，沿边坡坡面的倾向和走向，相邻监测孔之间的水平距离在3～10m范围内。

5.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述配重的直径小于监测孔的直径，U形凹槽的宽度和深度均大于温度传感光缆和应变传感光缆的直径。

6.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述步骤(2.1.1)中，在检测岩体温度前，对温度传感光缆进行预热，通过温控器调节温度传感光缆的温度在25～40℃范围内。

7.根据权利要求1所述的岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法，其特征在于：所述步骤(1.3)中，基于周围岩体性质，采用粘土、膨润土、细砂或中砂由下而上缓慢填充监测孔，确保地下水沿原有结构面方向流动，防止沿监测孔上下流动。