[发明专利]一种边坡土体三维变形监测装置及平面倾角变化识别方法

权利要求书

1.一种边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，包括：

第一整体位移监测杆（1）和第二整体位移监测杆（5），所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）适于间隔插设在待监测区域的土体中；

第一光纤光栅裂缝计（7），其两端分别与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）连接；

分层位移监测机构（2）和土体含水率监测机构（4），所述土体含水率监测机构（4）用于监测所述土体的含水率；所述分层位移监测机构（2）与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）中的至少一个可拆卸连接，所述土体含水率监测机构（4）与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）中的至少一个可拆卸连接，且所述分层位移监测机构（2）和所述土体含水率监测机构（4）均适于埋设在所述土体中；

雨量监测机构（3），其与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）中的至少一个可拆卸连接，并适于暴露在空气中，用于监测雨量；

其中，所述第一整体位移监测杆（1）、所述第二整体位移监测杆（5）、所述第一光纤光栅裂缝计（7）、所述分层位移监测机构（2）、所述雨量监测机构（3）和所述土体含水率监测机构（4）均包括适于串联的光纤光栅传感器。

2.如权利要求1所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，还包括第三整体位移监测杆（6）和第二光纤光栅裂缝计（8），所述第三整体位移监测杆（6）适于插设在所述土体中并与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）间隔设置，所述第二光纤光栅裂缝计（8）的两端分别与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第三整体位移监测杆（6）连接；所述第三整体位移监测杆（6）和所述第二光纤光栅裂缝计（8）均包括所述光纤光栅传感器。

3.如权利要求1或2所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，所述雨量监测机构（3）还包括第一监测桶（31），所述第一监测桶（31）适于与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）中的至少一个可拆卸连接；所述光纤光栅传感器包括适于设置在所述第一监测桶（31）内的第一感应膜片（32）和第一变形监测光纤光栅（33），所述第一变形监测光纤光栅（33）适于设置在所述第一感应膜片（32）上并监测所述第一感应膜片（32）形变。

4.如权利要求3所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，所述第一监测桶（31）内部由所述第一感应膜片（32）分隔为盛水腔（311）和第一密封腔（312），所述第一变形监测光纤光栅（33）适于设置在所述第一感应膜片（32）朝向所述第一密封腔（312）的一侧；所述雨量监测机构（3）还包括控制阀（35），所述第一监测桶（31）的侧壁上设有连通所述盛水腔（311）的出水口（313），所述控制阀（35）适于设置在所述出水口（313）处并控制所述出水口（313）开关。

5.如权利要求4所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器还包括适于设置在所述第一密封腔（312）内的第一温度补偿光纤光栅（34），且所述第一温度补偿光纤光栅（34）适于与所述第一变形监测光纤光栅（33）串联。

6.如权利要求1或2所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，所述土体含水率监测机构（4）还包括第二监测桶（41），所述第二监测桶（41）适于与所述第一整体位移监测杆（1）和所述第二整体位移监测杆（5）中的至少一个可拆卸连接；所述光纤光栅传感器包括适于设置在所述第二监测桶（41）内的第二感应膜片（42）和第二变形监测光纤光栅（43），所述第二变形监测光纤光栅（43）适于设置在所述第二感应膜片（42）上并监测所述第二感应膜片（42）形变。

7.如权利要求6所述的边坡土体三维变形监测装置，其特征在于，所述第二监测桶（41）内部由所述第二感应膜片（42）分隔为盛土腔（411）和第二密封腔（412），所述第二变形监测光纤光栅（43）适于设置在所述第二感应膜片（42）朝向所述第二密封腔（412）的一侧。