一種錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種邊坡變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)松散巖土體墜落的高速公路邊坡的防護(hù)治理，現(xiàn)行方案主要分為工程防護(hù)和生態(tài)防護(hù)兩大類，工程防護(hù)主要是利用材料的物理力學(xué)性質(zhì)來(lái)達(dá)到巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定，但這種方案往往會(huì)留下大量的人工痕跡，破壞了自然生態(tài)平衡，而常用的生態(tài)防護(hù)往往短期綠化效果好，但其改善環(huán)境作用有限，更不能解決從根本上解決邊坡的穩(wěn)定問(wèn)題。因此，找到一種可以長(zhǎng)期發(fā)揮作用的生態(tài)防護(hù)方案，并與工程防護(hù)方案相結(jié)合，對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程邊坡防護(hù)具有重要的意義。
[0003]邊坡的加固是新建或者改擴(kuò)建高速公路很重要的組成部分，目前大多數(shù)的邊坡加固工程量較大、人力投入比較高，在公路邊坡加固工程中，常常采用錨固技術(shù)對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。
[0004]對(duì)于錨固邊坡進(jìn)行邊坡變形監(jiān)測(cè)，一般需監(jiān)測(cè)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的沉降，邊坡土體內(nèi)部的位移，邊坡土體地下水位，邊坡坡腳的土壓力以及錨桿(錨索)的軸力，將所測(cè)量的數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行收集，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，然后進(jìn)行邊坡變形分析，是未來(lái)邊坡監(jiān)測(cè)的一種發(fā)展方向。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)，并且收集相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)以及對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定該監(jiān)測(cè)的邊坡是否處于穩(wěn)定的錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在邊坡坡面上固定有位移監(jiān)測(cè)儀，在邊坡的坡頂邊緣處垂直布設(shè)有測(cè)斜儀，在坡頂處豎直向下插入有滲壓計(jì)，在原有的支護(hù)錨桿或錨索的托板和邊坡土體之間布設(shè)測(cè)力計(jì)，在邊坡坡腳處固定有土壓力盒且所述的土壓力盒的受壓面面向邊坡土體，所述的位移監(jiān)測(cè)儀、測(cè)力計(jì)、滲壓計(jì)、測(cè)斜儀和土壓力盒與計(jì)算機(jī)終端通信連接。
[0007]所述的位移監(jiān)測(cè)儀是由傳感器、鋼絲繩和擋塊組成，所述的傳感器包含光纖布拉格光柵位移傳感器、懸臂梁、恒溫箱和彈簧，所述的懸臂梁固定在邊坡的坡頂上，外罩所述的恒溫箱，光纖布拉格光柵位移傳感器緊緊固定在所述的懸臂梁的中間位置，在每級(jí)邊坡坡面上從坡頂至坡腳處間隔布置有所述的擋塊，所述的擋塊用所述的鋼絲繩與所述的彈簧的一頭相連，所述的彈簧的另一頭連接所述的懸臂梁。
[0008]在經(jīng)過(guò)邊坡坡頂轉(zhuǎn)角處時(shí)固定一個(gè)定滑輪，所述的鋼絲繩繞在所述的定滑輪上。
[0009]在每級(jí)邊坡坡面上從坡頂至坡腳處每隔1.5m?2.5m布置有所述的擋塊。
[0010]所述的擋塊插入邊坡土體1cm以上。
[0011]所述的測(cè)斜儀邊坡坡頂處垂直插入邊坡直至達(dá)到與坡底同一水平位置。
[0012]所述的測(cè)力計(jì)緊靠在錨桿或錨索的托板與邊坡土體之間，在所述的測(cè)力計(jì)下方澆筑有混凝土。
[0013]所述的滲壓計(jì)垂直插入在邊坡坡頂處為該級(jí)邊坡的三分之一的高度。
[0014]所述的土壓力盒埋設(shè)在邊坡坡腳處8cm?12cm深度處土體內(nèi)。
[0015]所述的光纖布拉格光柵位移監(jiān)測(cè)儀、測(cè)力計(jì)、測(cè)斜儀、滲壓計(jì)和土壓力盒通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)采集器與所述的計(jì)算機(jī)終端通信連接。
[0016]采用上述技術(shù)方案的錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是在確定監(jiān)測(cè)的邊坡坡面后，在邊坡坡面上，固定光纖布拉格光柵位移監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)每級(jí)邊坡坡面各個(gè)測(cè)點(diǎn)處的豎向位移以及水平位移；在每級(jí)邊坡坡頂靠近邊坡坡頂邊緣垂直布設(shè)測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)邊坡內(nèi)的土體相對(duì)滑動(dòng)；在預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索的托板與邊坡土體中固定測(cè)力計(jì)用以監(jiān)測(cè)邊坡錨桿或錨索在監(jiān)測(cè)過(guò)程中的受力情況，分析在監(jiān)測(cè)邊坡期間錨桿或錨索是否已經(jīng)失效；在邊坡坡頂處垂直插入滲壓計(jì)，監(jiān)測(cè)邊坡土體地下水位；在邊坡坡腳處沿土體方向一定深度布設(shè)土壓力盒，監(jiān)測(cè)邊坡坡腳處壓力的變化；將收集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳入到計(jì)算機(jī)終端，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，分析邊坡的變形情況。
[0017]本實(shí)用新型專利針對(duì)錨固邊坡進(jìn)行邊坡變形智能監(jiān)測(cè)，主要實(shí)施的方案的目的是監(jiān)測(cè)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的沉降，邊坡土體內(nèi)部的滑動(dòng)監(jiān)測(cè)，邊坡土體地下水位的監(jiān)測(cè)，邊坡坡腳的土壓力情況以及原有支護(hù)錨桿或錨索的軸力監(jiān)測(cè)。將所測(cè)量的數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，并進(jìn)行邊坡變形分析。因此，該方案對(duì)公路工程邊坡爆破防護(hù)具有重要的意義。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型減少了邊坡豎向位移監(jiān)測(cè)的時(shí)間和工程量，準(zhǔn)確而又系統(tǒng)地對(duì)邊坡的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。這是一種較為安全可靠、安裝簡(jiǎn)單的錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是高速公路邊坡智能監(jiān)測(cè)儀器布設(shè)示意圖。
[0020]圖2是光纖布拉格光柵的位移監(jiān)測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖3是數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]參見圖1、圖2和圖3，本錨固邊坡變形智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分:第一部分，數(shù)據(jù)的測(cè)量，數(shù)據(jù)測(cè)量的儀器包括光纖布拉格光柵位移傳感器6測(cè)試邊坡坡面各個(gè)測(cè)點(diǎn)的位移的測(cè)試、測(cè)斜儀4測(cè)量邊坡土體的滑移、測(cè)力計(jì)8測(cè)量原有錨桿9或錨索端的壓力變化、滲壓計(jì)5測(cè)量邊坡土體的地下水位的高度、土壓力盒10測(cè)量邊坡坡腳處土壓力；第二部分，數(shù)據(jù)的收集。利用無(wú)線數(shù)據(jù)采集器14對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，將采集的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)終端13 ;第三部分，數(shù)據(jù)計(jì)算分析以及邊坡穩(wěn)定性的判定，將收集的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析及相關(guān)的邊坡穩(wěn)定性的判定。
[0024]本方法能夠比較系統(tǒng)對(duì)錨固邊坡變形進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)。
[0025]參見圖1、圖2和圖3，位移監(jiān)測(cè)儀是由傳感器、鋼絲繩11和擋塊3組成，傳感器包含光纖布拉格光柵位移傳感器6、懸臂梁7、恒溫箱I和彈簧12，在每級(jí)邊坡坡面上從坡頂至坡腳處每隔2m進(jìn)行布置位移監(jiān)測(cè)儀的擋塊3，位移監(jiān)測(cè)儀點(diǎn)的土體利用重物壓實(shí)并且在壓實(shí)的坡頂?shù)耐馏w處澆筑混凝土作為位移監(jiān)測(cè)儀的支座，防止在監(jiān)測(cè)期間因雨水沖刷等其他因素使得位移監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)出現(xiàn)偏差。將擋塊3用鋼絲繩11與位移監(jiān)測(cè)儀的彈簧12相連，在經(jīng)過(guò)邊坡坡頂轉(zhuǎn)角處時(shí)固定一個(gè)定滑輪2，位移監(jiān)測(cè)儀布設(shè)在邊坡坡頂處上，位移監(jiān)測(cè)儀中的彈簧12的一頭與鋼絲繩11相連另一頭連接懸臂梁7，懸臂梁7用混凝土澆筑固定在邊坡的坡頂上，外罩一個(gè)恒溫箱I控制溫度的變化，并且將位移監(jiān)測(cè)儀的光纖布拉格光柵位移傳感器6 (簡(jiǎn)稱FBG)緊緊固定在懸臂梁7的中間位置