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专利号: 2021109442394
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,其特征在于,所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,包括:确定滑体监测点位置,在滑体所确定的所述滑体监测点位置上安装指示棒;

确定基准桩位置并安装基准桩,以及安装拉绳位移测量器;

测量确定的所述滑体监测点之间相对位置和方位和监测测线拉伸长度,并计算滑体运动特征参量;

所述确定滑体监测点位置具体过程为:

在隧洞掌子面上确定滑体监测点位置,用于布设指示棒,指示滑坡运动;根据滑带厚度确定滑体监测点的位置,滑体监测点在滑带垂向上方且位于滑带水平分量的中点处,到滑带的距离H取滑带厚度h和50cm两者之间的最大值,即H=max{h,50};

所述在滑体所确定的所述滑体监测点位置上安装指示棒滑体包括:在选取点位置后,水平向插入指示棒,指示棒为不锈钢材料,指示棒长60cm,指示棒插入滑体长度为总长2/3,确保指示棒在随滑坡体运动时不发生变形;

指示棒预留一直径2mm的圆孔使拉绳位移测量器的不锈钢拉绳运动段能固定在指示棒上随滑坡体一起运动;

所述确定基准桩位置并安装基准桩包括:

基准桩竖向布设,设于平硐底部;基准桩安装拉绳位移测量器后拉绳发射端的高度与指示棒所处高度一致;

基准桩包括第一基准桩、第二基准桩;

所述第一基准桩上拉绳位移传感器发射端端口距离掌子面的水平距离与指示棒外端端点距离掌子面距离一致;

所述第二基准桩上拉绳位移测量器发射端端口与第一基准桩上拉绳位移测量器发射端端口的连线垂直于掌子面;

指示棒外端点、第一基准桩拉绳位移测量器发射端端口和第二基准桩拉绳位移测量器发射端端口三点在水平面上投影形成等腰直角形;基准桩在浇筑完成后在顶部预留4个螺纹孔,用于固定拉绳位移测量器的底座;

所述安装拉绳位移测量器包括:

将拉绳位移测量器的安装底座通过螺丝安装在混凝土基准桩上,拉绳位移测量器通过底座与基准桩相连;

第一传感器和第二传感器在安装时出线口应对准指示棒外端点;通过调节支架的螺钉保证拉绳位移测量器保持水平;拉绳拉出所需长度后穿过指示棒预留的圆孔并通过拉绳末端带有的金属卡扣与指示棒外端点连接。

2.如权利要求1所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,其特征在于,所述测量确定的所述滑体监测点之间相对位置和方位具体包括:首先通过测量工具分别测量并记录指示棒外端点A到第一基准桩上拉绳位移测量器出线口B和第二基准桩上拉绳位移测量器出线口C的初始距离L2、L3,再利用测量工具测量第一基准桩和第二基准桩上拉绳位移测量器出线口之间的距离L1,通过罗盘记录A、B连线的初始方位,记为θ;由于指示棒随着滑坡的运动而运动,指示棒的位置发生改变,由A点变化为A′点,AB和AC的方位也发生变化,利用拉绳位移测量器记录AB与AC的增长量ΔL2、ΔL3,得到A′B的距离L′2为(L2+ΔL2),A′C的距离L′3为L3+ΔL3,根据三点的位置关系和长度变化借助三角函数就能推算出滑坡的位移以及滑动方向。

3.如权利要求2所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,其特征在于,所述监测测线拉伸长度包括:采用拉绳位移测量器监测棒外端点与第一基准桩上拉绳位移测量器出线口和第二基准桩上拉绳位移测量器出线口之间的距离变化值,得到位移随时间的序列数据,即f(t,m),f(t,n),m和n分别代表沿x轴和y轴方向的位移。

4.如权利要求3所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,其特征在于,所述运动特征参量包括:运动位移、运动速度、运动方向;

计算滑体运动特征参量具体过程为:

将采集到的数据带入下列公式可以分别求得滑坡的位移、运动速度、方向;

运动位移公式如下:

运动速度公式如下:

滑坡的实际滑动方向θ′:

θ′=θ+γ。

5.一种用于实施权利要求1~4任意一项所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法的用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量系统,其特征在于,所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量系统包括:滑体监测点位置模块,用于确定滑体监测点位置;

指示棒,用于安装在滑体所确定的所述滑体监测点位置;

基准桩,安装在确定的基准桩位置上;

拉绳位移测量器,安装在确定的基准桩位置上;

滑体运动特征参量计算模块,用于测量确定的所述滑体监测点之间相对位置和方位和监测测线拉伸长度,并计算滑体运动特征参量。

6.一种接收用户输入程序存储介质,所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求1~4任意一项所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法,包括下列步骤:步骤一,确定滑体监测点位置,在滑体所选定的位置上安装指示棒;

步骤二,确定基准桩位置并安装基准桩,安装拉绳位移测量器;

步骤三,测量监测点之间相对位置和方位和监测测线拉伸长度,计算滑体运动特征参量。

7.一种信息数据处理终端,其特征在于,所述信息数据处理终端包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1~4任意一项所述用于深部隧洞测量滑坡运动特征参量的方法。