[发明专利]一种智能应变式钻孔倾斜仪及测量方法

说明书

本发明提供一种智能应变式钻孔倾斜仪，包括测斜外管、多个传力片、应变杆和检测电路，测斜外管两端密封，所有传力片设置于测斜外管内部，沿着轴向间隔分布将测斜外管间隔成多个应变单元，应变杆设置于测斜外管轴线上，贯穿并固定连接在所有传力片上，每一应变单元内设有四电阻式应变片，四应变片固定于应变杆外壁且环绕应变杆外壁均匀分布，检测电路分别连接每一应变单元的四应变片，检测电路用于由每一应变单元的四应变片获取电信号，并根据这些电信号计算出每一应变单元对应的滑坡段对应的位移量。本发明的有益效果：可调节数据采集的时间间隔，获取滑坡深部位移的实时数据，获得的滑坡体深部位移监测数据在空间上是连续的。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种智能应变式钻孔倾斜仪及测量方法。

背景技术

地质灾害监测是获取地质灾害变化发展的重要手段，是地质灾害预测预报的重要组成部分。深部位移监测是地质灾害监测的核心内容之一，是考察滑坡体在自身重力和外力作用下滑坡体内部物质变形变化特征的主要手段。深部位移监测是分析滑坡滑带位置、滑坡变形机理和运动特征的重要方法，对地质灾害预测预报的成功起着关键作用。

滑坡深部位移监测目前主要使用钻孔倾斜仪，其方法是在滑坡上布设若干监测点位，利用钻机钻透滑体，直至滑床中一定深度，在钻孔中布设带导向槽的测斜管。在监测滑坡深部位移时，将倾斜仪置于钻孔底端，沿导向槽从钻孔底端逐步移动到顶端，获取测斜管空间角度变化的信息，得到滑坡体深部不同部位岩土体的位移量。

现有的钻孔倾斜仪存在以下几点问题：①倾斜仪在测斜管中不是全深度采集角度变化数据，而是根据设定的单位距离采集角度传感器的数据。因此，在空间上根据一点采集的数据推算一段钻孔的变形存在较大的误差。②倾斜仪的数据采集在时间上是不连续的。由于很多滑坡的变形比较缓慢，在工程实践中，多采用周期性监测，即每隔一段时间进行一次监测，难以获得连续的滑坡变形数据。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种智能应变式钻孔倾斜仪及测量方法。

本发明的实施例提供一种智能应变式钻孔倾斜仪，包括测斜外管、多个传力片、应变杆和检测电路，所述测斜外管两端密封，所述传力片为圆环形，所有传力片设置于所述测斜外管内部且每一所述传力片侧壁与所述测斜外管内壁贴合并固定连接，所有传力片沿着轴向间隔分布将所述测斜外管间隔成多个应变单元，所述应变杆设置于所述测斜外管轴线上，贯穿并固定连接于所有传力片，每一所述应变单元内设有四电阻式应变片，四所述应变片固定于所述应变杆外壁且环绕所述应变杆外壁均匀分布，所述应变杆上的所有应变片排列成所述应变杆的四条母线，所述检测电路分别连接每一所述应变单元的四所述应变片，所述检测电路用于由每一所述应变单元的四所述应变片获取电信号，并根据这些电信号计算出每一所述应变单元对应的滑坡段对应的位移量。

进一步地，每一所述传力片表面设有呈十字形分布的四条加强筋。

进一步地，所有传力片沿着所述测斜外管轴向均匀分布，且相邻两所述应变单元的应变片之间的轴向距离等于所述应变单元的长度。

进一步地，每一所述应变单元长度为1m。

本发明的实施例还提供一种应变式钻孔倾斜测量方法，使用上述的一种智能应变式钻孔倾斜仪，且包括以下步骤：

S1预判滑坡的主滑方向，将所述测斜外管布设于滑坡上的钻孔内，使所述应变单元相对的两应变片沿着所述预判主滑方向布置；

S2所述滑坡滑动使所述测斜外管弯曲，所述应变杆与所述测斜外管同步弯曲，每一所述应变单元内的四所述应变片发生变形产生电信号；