[发明专利]滑坡深部孔外岩土体物理力学多参数监测装置及方法

说明书

本发明提供一种滑坡深部孔外岩土体物理力学多参数监测装置及方法，包括轮盘回收装置固定于滑坡上，轮盘回收装置包括支架、滑轮组件和绳索，滑轮组件转动设于支架上，绳索绕设于滑轮组件外，导轨设于岩土内，导轨上设有滑槽，滑槽的两端均延伸至导轨的端部，导轨的端部与绳索连接；多个节点装置活动设于滑槽内并依次转动连接，节点装置的侧面向内凹设有安装槽；刀头装置和冲击动力装置设于滑槽内，并分别与端部的节点装置固定连接；检测装置包括分设于安装槽内的温度传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器、地震动传感器和微控制单元、及主控单元，多个传感器分别与微控制单元电连接，主控单元与微控制单元连接，用以获取岩土体物理力学参数。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测的技术领域，尤其涉及一种滑坡深部孔外岩土体物理力学多参数监测装置及方法。

背景技术

滑坡是一类重要的地质灾害，滑坡灾害的发生对人员安全以及经济环境都存在很大的威胁。随着人类工程活动范围和规模不断扩大，滑坡发生的频率和风险有增加的趋势，给社会带来的危害性也逐渐增大。如何利用现代化的监测技术对滑坡进行有效、综合监测是滑坡预警和减少财产损失和人员伤亡的关键。

多场耦合作用是滑坡发展演化的内生动力，决定了滑坡地质灾害的复杂性和多样性。通过对渗流场、位移场、应力场、温度场和电磁场等多场信息的监测，建立多场信息特征参数监测方法技术，是揭示滑坡演化机理、实现滑坡有效、综合监测的关键，是达到滑坡灾害发生准确预警的必经之路。传统的监测方式是在滑坡监测区域内寻找一个或者两个地方布设岩土体物理力学参数传感器，其中一种方式是将岩土体挖开后，将岩土体物理力学传感器埋入土体中，然后回填，这种方式对滑坡土体扰动很大，监测数据较难真实反映滑坡深部岩土体的物理力学参数变化，随着埋深要求的增加，其监测成本也随之增加；另外一种监测方式是在滑坡打孔埋设，这种方式也只能监测滑坡局部区域的岩土体物理力学参数变化。由此可见，传统的监测方式无法将滑坡岩土体物理力学参数随着时间的变化与整个滑坡区域进行空间关联，从而很难对滑坡发生做出提前判断。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种滑坡深部孔外岩土体物理力学多参数监测装置及方法，旨在实现整个滑坡区域岩土物理力学多场参数监测网格化全覆盖，以将滑坡岩土体物理力学参数随着时间的变化与整个滑坡区域进行空间关联的问题。

本发明的实施例提供一种滑坡深部孔外岩土体物理力学多参数监测装置，包括：

轮盘回收装置，固定设于滑坡上，所述轮盘回收装置包括支架、滑轮组件和绳索，所述滑轮组件转动设于所述支架上，所述绳索绕设于所述滑轮组件外，以具有伸长和回收的活动行程；

导轨，设于所述岩土内，所述导轨上设有滑槽，所述滑槽包括相连通的竖直导槽和水平导槽，所述滑槽的两端均延伸至所述导轨的端部，所述导轨的端部与所述绳索连接；

多个节点装置，活动设于所述滑槽内，多个节点装置依次转动连接，每一所述节点装置的一侧面均向内凹设有安装槽；

刀头装置，设于所述滑槽内，所述刀头装置与位于一端部的所述节点装置固定连接；

冲击动力装置，设于所述滑槽内，所述冲击动力装置与位于另一端部的所述节点装置固定连接，以驱动所述节点装置活动；以及，

检测装置，包括分别设于多个所述安装槽内的温度传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器、地震动传感器和微控制单元、及设于外部的主控单元，所述温度传感器、所述土压力传感器、所述孔隙水压力传感器和所述地震动感器分别与所述微控制单元电连接，所述主控单元与所述微控制单元通过CAN总线连接，用以获取岩土体物理力学参数。

可选地，所述竖直导槽和所述水平导槽之间还有设有圆弧导槽。

可选地，所述节点装置和所述刀头装置的制成材料均为不锈钢。

可选地，所述冲击动力装置为冲击锤。