[实用新型]一种基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体来说，涉及到一种基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统。

背景技术

我国高速公路建设起步较晚，边坡问题的严重性已经暴露出来。虽然国外的公路边坡监测已做到了实时监测，但国内的公路边坡监测预报进行得较少。长期以来，边坡工程的安全性主要依靠设计来保证。但由于岩土体复杂，岩土力学尚具有半经验半理论的特点，在时间和空间上对岩土工程的安全度作出准确的判断还有较大困难。因此对公路边坡特别是对破坏后果严重的重点边坡应有相应的监测手段，做好监测与设计、施工、勘察的动态互补，以监测与勘察指导设计、施工，确保工程安全性和公路的正常运营。目前，常规监测方法测点布设采用点式布设，点式传感器费用较高，且在进行测点选择时常常根据经验布设，常带有一定盲目性，后期会出现某些部位出现过大变形但无监测数据而导致工程病害的问题。常规边坡坡表监测方法多采用在坡面埋设GPS测点，或采用全站仪对预埋测点进行监测，GPS测点费用昂贵，全站仪采用人工监测，气候恶劣情况无法实施。且坡表变形是在边坡深部变形累积到一定程度后发生的。坡表变形往往滞后于深部变形，故将坡表变形作为监测预警数据安全性有待商榷。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种经济省时、便捷高效的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统。

本实用新型所述的一种基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述监测系统包括测斜单元1、连接单元2、分布式光纤3、分布式光纤调制解调仪4、测孔6和回填料7；所述测斜单元1由外部带有四个凹槽A101的测斜管构成，该凹槽A101内通过扎带102固定有穿过的分布式光纤3；所述测斜单元1有多段，通过连接单元2连接以构成分布式光纤载体；所述分布式光纤调制解调仪4与分布式光纤载体顶部的光纤引出线连接，进行光纤变形数据采集；所述测孔6位于边坡深部，其内插有分布式光纤载体；所述回填料7填在测孔6与分布式光纤载体的空隙间。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述测孔6直径为108mm。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述测斜管外径为80mm、壁厚10mm，长度为1.5m。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述测斜管外侧壁共有四个平均分布的半圆形的半径为3mm的凹槽A101。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述测斜单元1通过六根扎带102将四根光纤固定到四个凹槽A101内，固定间距20cm。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述连接单元2内径为82mm，壁厚10mm，长度20cm。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述连接单元2内侧壁共有四个平均分布的半圆形的半径为3mm的凹槽B201。

本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统，所述连接单元2与测斜单元1连接时，连接单元2的凹槽B201应与测斜单元1的凹槽A101对齐。

与现有技术相比，本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统通过将分布式光纤埋设到边坡平台钻孔中，使光纤与土体协调变形，通过监测单个光纤变形测孔来反映该测孔处不同深部处边坡内部变形情况；通过合理布设多个深部变形测孔，形成监测网络，最终实现对整个边坡变形规律的监测；其监测方法采集的变形数据远远大于传统点式监测方法，同时由于光纤费用较点式传感器低，故降低了监测费用，提高了边坡监测效率。因此，本实用新型可广泛应用于边坡、滑坡工程的深部变形监测，尤其适用于对边坡、滑坡的早期变形感知，可为边坡、滑坡监测预警提供数据支撑。

附图说明

图1：基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统图；图2：测斜单元剖面图；图3：测斜单元连接示意图；测斜单元-1、凹槽A-101、扎带-102、连接单元-2、凹槽B-201、分布式光纤-3、分布式光纤调制解调仪-4、测孔-6、回填料-7。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型所述的基于分布式光纤的边坡深部变形监测系统做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1