DGSI-510边坡监测系统方案.pdf

DGSI-510 边坡长期稳定性自动化监测系统 二ＯＯ九年一月 北京达汉新柯仪器有限公司 目 录 一、概述1 二、DGSI-510 边坡监测理论基础2 1、固定式钻孔测斜仪2 2、TDR 监测系统 3 3、孔隙水压力监测 6 4、自动雨量计 7 三、DGSI-510 边坡监测系统组成9 1、固定式钻孔测斜仪系统9 2、TDR 监测系统 12 3、水文动态监测系统 13 四、DGSI-510 边坡监测系统的实施14 1、测斜管安装 14 2、固定式钻孔测斜仪 17 3、TDR 监测系统 21 4、孔隙水压力计 23 五、DGSI-510 监测系统的数据处理24 1、固定式钻孔测斜仪24 2、TDR 监测系统 29 3、水文动态监测系统 31 六、系统清单表 33 七、系统应用案例 35 八、DGSI-510 边坡监测系统技术指标38 DGSI 边坡自动监测系统 一、概述 关于斜坡的变形和运动类型，美国人伐纳斯（Varnes)1978年曾提出崩塌、倾倒、 边坡、侧向扩展、流动等类型。我国早期也把他们统称为“塌方”、“塌方边坡”、 “塌方流泥”，铁路和公路部门称其为“路基病害”。后来，随着研究的深入，逐渐 把他们从变形机制和防治上加以区分。我们按照变形的深度（规模）、运动特征和物 质类别将其分为坡面变形，边坡变形和坡体变形三类。 在边坡变形监测中，人们更为关心的是滑体深部，特别是滑动面处的滑移变形和 滑动方向。为了了解坡体岩石的变形及稳定情况，在本方案中主要采用 MEMS 固定测 斜仪和TDR监测系统。钻孔测斜仪的出现较为圆满地解决了该问题，现已成为观测深 部横向（或水平）位移的标准手段。由于其适应于各种类型的斜坡且稳定可靠，被广 泛应用于边坡变形监测当中。TDR 监测系统以时间域反射测试理论为基础，利用同轴 电缆的阻抗特性会随着电缆变形而发生变化的特点来测量被测对象变形。由于同轴电 缆阻抗变化引起的电磁波反射信号和电缆变形量的关系，尚没有相应的理论基础，故 变形量只能以室内重复试验结果的拟合公式计算，具有很大的或然性。TDR 监测系统 主要用于判别滑体的变形深度部位，它与固定安装于滑动面部位的钻孔测斜仪具有很 好的互补关系。 同时，滑坡的诱发因素众多，在自然因素中，水的影响最为明显，因此对滑坡及 滑坡区域的水文动态观测有助于分析滑坡的变形机理和突变原因。本方案中同时针对 孔隙水压力、区域降水和地下水流量进行监测。 本系统安全监测以仪器为主，人工巡视、宏观调查为辅。力求仪器测量与人工巡视 相结合。 北京达汉新柯仪器有限公司 1 DGSI 边坡自动监测系统 二、DGSI-510 边坡监测理论基础 1、固定式钻孔测斜仪 固定式钻孔测斜仪观测的是钻孔各微小段两个已知正交方向的倾斜角。倾角传 感器有伺服加速度计式、电解质式、电阻片式、热对流式、砣螺仪式、数码－电子成 相式等多种，以前两种最为常用。随着技术的不断改进，目前可达到1弧秒 （0.005mm/m）的分辨率。为了减小倾角测量误差，钻孔测斜仪常用反向180°观测的 方法进行观测。对于两个正交方向，使用一组传感器（称其为单轴型）的测斜仪即需 要进行四次全孔观测。为此，装置两组传感器，一次可同时观测两个正交方向的双轴 型测斜仪被越来越多地应用于工程实践当中。钻孔测斜仪一般设计为便携式，由探头、 线缆和读数仪三部分组成。探头的两组导轮间距通常为0.5m。观测时由钻孔底部开 始，自下而上每0.5m计录一个数据，直至两组导槽的正反方向观测完毕。这种探头 在孔内按一定的间隔滑动进行观测（由人工作业）的测斜仪称为移动式钻孔测斜仪。 与之相反，将数个探头固定安装于待测位置作业的测斜仪称为固定式钻孔测斜仪。 钻孔测斜仪