[发明专利]用于管道滑坡-抗滑桩结构联合的监测装置及监测方法

说明书

一种用于管道滑坡‑抗滑桩结构联合的监测装置及监测方法，包括滑坡深部位移监测装置、滑坡表部位移监测装置、滑坡对管道的推力监测装置、管道本体监测装置、抗滑桩结构监测装置、滑坡环境参量的监测装置以及现场监测站，本发明将光纤光栅传感技术应用于管道滑坡的系统监测，实现了利用光纤光栅传感技术对管道滑坡的系统监测，与传统的监测方式相比易于实现自动实时监测，空间分辨率高，且成本较低；本发明提出对滑坡‑管道‑抗滑桩结构进行联合监测的方法，揭示了滑坡、管道和抗滑桩结构相互作用的特点；本发明的监测系统易于构建，易于实现监测数据的实时自动采集分析和远程发布并实时自动报警，对管道应急措施的采取至关重要。

技术领域

本发明涉及一种管道滑坡监测装置，具体是一种用于管道滑坡-抗滑桩结构联合的监测装置及监测方法，属于应力应变和位移的测量及管道系统技术领域。

背景技术

油气管道作为国家的重要生命线工程之一，其安全俨然成为关乎整个国家经济命脉的重要一环，一旦出现安全问题，其社会危害和关注度极高。我国现役油气管道75％以上埋设在山区、冻土区等复杂地质环境条件下，由于选线时缺乏充分的论证或不可避免的穿越某些地质构造活跃的地区，这些地区内往往是地质灾害，尤其是滑坡灾害频繁发生的区域，对管道的安全运营及社会安全造成了极为严重的威胁，对于可能会对管道的安全运营产生威胁的滑坡往往被称之为管道滑坡。

在管道不可避免的会穿越众多地质灾害严重的地区以及面临着众多管道滑坡灾害的情形下，我国从事管道运营的公司虽已采取了许多相应的工程治理防护措施，但是野外环境恶劣多变，在长时间的边坡土体应力作用下，支挡结构材料也会发生损坏、破裂，这些对边坡的稳定性造成极大的威胁，同时严重威胁着管道的安全运营，传统的监测方法往往局限于对管道或滑坡或对两者进行共同监测，少有同时监测护坡结构的安全，中国发明专利 2011年8月3日公开的一种公开号为CN101667327B的“管道滑坡深部位移监测预警方法和系统及系统的构建方法”，其通过对管道滑坡深部位移监测、滑坡对管道的推力监测以及管道应变监测实现对管道滑坡的预警，但其并没有涉及抗滑坡的监测以及管道环境监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于管道滑坡-抗滑桩结构联合的监测装置及监测方法，能够对滑坡、管道和抗滑桩结构进行联合监测，可以避免繁琐的人工采集，减少报警时间，提高管道滑坡、护坡的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于管道滑坡-抗滑桩结构联合的监测装置，包括滑坡深部位移监测装置、滑坡表部位移监测装置、滑坡对管道的推力监测装置、管道本体监测装置、抗滑桩结构监测装置、滑坡环境参量的监测装置以及现场监测站，

滑坡深部位移监测装置包括粘贴有光纤光栅传感器的FBG测斜管，光纤传感器的输出端连接光转换开关的输入端，FBG测斜管布置在滑坡上设置的钻孔中，在下放FBG测斜管时将光纤光栅传感器的一侧朝向滑坡潜在滑动方向放置；

滑坡表部位移监测装置包括FBG多点位移计，FBG多点位移计设置为两套，并沿滑坡坡面布置在钻孔中，FBG多点位移计与光缆连接，FBG多点位移计将监测的滑坡表部位移信号经过光缆传输至光转换开关的输入端；

滑坡对管道的推力监测装置包括FBG土压力盒，FBG土压力盒通过土压力盒支架固定在管道上，并且将FBG土压力盒感受压力的敏感面朝向滑坡的滑动方向，滑坡对管道的推力监测的FBG土压力盒输出接光转换开关的输入端；

管道本体监测装置包括管道的应变监测和管道位移监测，在滑坡的两侧边缘及滑坡的中心位置各布置一道监测截面，且监测截面的间距小于60m，在管道的每个监测截面的外周分别均匀布置三个FBG贴片式应变计和三个FBG贴片式位移计，且FBG贴片式应变计和FBG贴片式位移计均布置在与管道轴线垂直的平面上；