1.一种嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:包括监测终端、滑面位移计、测斜管和数个固定式测斜仪,数个所述固定式测斜仪串联固定在所述测斜管内,所述测斜管底部插入滑坡内且与基岩不固定,顶部穿过滑坡地表后设有监测墩台,所述监测墩台顶部封口且固定埋设有可调强制对中基座,所述可调强制对中基座内设有用于定位的GPS定位模块,所述滑面位移计和所述固定式测斜仪均通过通信/供电线缆连接所述监测终端,所述监测终端包括通信控制器和电源组件,所述测斜管在位于初始状态时保持竖直,所述滑面位移计通过混凝土固定在所述测斜管正下方的基岩内,且所述滑面位移计顶部与所述测斜管底部连接固定,当滑坡发生位移时,所述测斜管发生弯曲并移动,通过每一所述固定式测斜仪随着所述测斜管的弯曲来测得滑坡地表至滑动位置的滑坡变形值,通过所述滑面位移计随着所述测斜管底部的移动被拉伸来测得滑坡位移的距离值,同时通过所述GPS定位模块来测出所述测斜管顶端的空间位置,分析结合三者数据来获取滑坡变形的监测结果,并通过所述通信/供电线缆将监测结果传输至所述通信控制器内存储,完成对滑坡深部变形的监测。
2.如权利要求1所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:所述通信控制器内设有无线通讯模块,所述通信控制器可通过所述无线通讯模块将监测结构发送至数据终端进行存储和管理。
3.如权利要求1所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:所述滑面位移计,包括座本体,所述座本体内部为中空设计,且通过两个隔板将内部空间从上至下依次分隔成第一腔室、第二腔室和第三腔室,所述第一腔室内放置第一拉绳编码器,所述第二腔室内放置主控电路板,所述第三腔室内放置第二拉绳编码器,所述主控电路板通过模块连接线分别连接所述第一拉绳编码器和所述第二拉绳编码器,所述第一拉绳编码器和所述第二拉绳编码器通过钢丝可移动连接一卡板,所述卡板与所述测斜管底部固定安装,且所述卡板底部与所述座本体间安装有支轴,当滑坡发生位移时,所述卡板与所述测斜管协同移动带动所述支轴断裂,进而拉动所述第一拉绳编码器和所述第二拉绳编码器延伸一定的长度,所述主控电路板通过所述模块连接线可收集所述第一拉绳编码器和所述第二拉绳编码器被拉动时的测得的数据并传输。
4.如权利要求3所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:所述主控电路板通过所述通信/供电线缆连接所述通信控制器和所述电源组件,所述通信控制器用于进行传输数据,所述电源组件用于为所述主控电路板供电。
5.如权利要求1所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:所述通信/供电线缆穿过所述监测墩台侧壁开口一端连接所述滑面位移计和数个所述固定式测斜仪,另一端连接所述通信控制器和所述电源组件,所述通信控制器和所述电源组件固定安装在所述监测墩台上。
6.如权利要求5所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:所述通信/供电线缆外表面涂抹有润滑油,用于减少在所述监测墩台侧壁开口和所述滑坡土体内的摩擦力。
7.如权利要求1所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于:任意相邻两所述固定式测斜仪的间距均相同。
8.如权利要求1所述嵌入式滑坡深部大变形监测装置,其特征在于,所述测斜管移动的计算方法为:
所述测斜管从初始位置A随滑坡变形至变形位置B,可以得出其中一个固定式测斜仪处侧向的位移大小为:
其中:d0为n个固定式测斜仪处测斜管轴线与铅垂线之间的偏移量总和;L为固定式测斜仪间距- ;θi为第i个测量段测斜管与铅垂线的夹角;
所述测斜管整体从初始位置A至变形位置B之间的距离为:
其中:Δl为所述测斜管底部从初始位置A到变形位置B间的距离。
9.一种嵌入式滑坡深部大变形监测方法,包括以下步骤,
步骤一:对待监测的滑坡进行勘察,并确定主要的滑动面;
步骤二:从主要的滑动面地表向下钻监测孔至基岩以下位置,根据滑坡和基岩内监测孔的深度,确定测斜管的长度和滑面位移计的高度;
步骤三:在测斜管内壁沿轴向方向串联固定数个固定式测斜仪,并将上述测斜管插入监测孔内,测斜管底部与基岩不固定,在测斜管周围的监测孔内回填滑坡相似材料,在基岩中埋设滑面位移计,灌浆使之与基岩结合,所述滑面位移计顶部与测斜管底部固定安装;
步骤四:在测斜管顶部穿过滑坡地表处建造监测墩台,监测墩台顶部埋设可调强制对中基座,在监测墩台上安装电源组件和通信控制器,电源组件和通信控制器通过通信/供电线缆穿过监测墩台侧壁连接固定式测试仪和滑面位移计;
步骤五:滑坡移动时,测斜管随之移动并发生弯曲变形,测斜管底部移动拉动滑面位移计运动,测得监测滑面位置处的滑坡位移值;测斜管弯曲变形带动固定式测斜仪发生变形并偏转一定的角度,测得滑坡地表至滑动位置处的滑坡变形值;通过测量变形后测斜管顶部与可调强制对中基座的距离,配合可调强制对中基座的GPS的位置监测,获取测斜管顶端的空间位置信息,通过分析结合三者变形值,得到滑坡深部变形的监测结果;
步骤六:通信控制器通过通信/供电线缆接收并存储步骤五中监测结果,并借由无线通讯模块将监测结果发送至数据终端进行存储和管理。
10.如权利要求9所述的嵌入式滑坡深部大变形监测方法,其特征在于:任意相邻两所述固定式测斜仪的间距均相同。