[发明专利]基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及倾角测量装置技术领域，具体的涉及一种基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置。

背景技术

我国是一个地质灾害发生十分频繁，并且损失极为严重的国家。滑坡作为地质灾害中的一个十分突出的问题，给国民经济建设各部门待带来了严重地干扰秘和损失。由于目前仍有相当一部分人居住在山坡和坡趾地区，突发滑坡将会给当地居民的生命财产安全带来难以估量的损失，而且随着我国经济的发展与国民需求西部地区的铁路、公路等基础建设越来越多，突发滑坡不但会威胁国家的正常交通运输安全，还会造成严重的经济损失与恶劣的社会影响。尤其是随着我国西部开发等地区平衡和可持续发展重大战略举措，沟堑纵横、多高坡陡等复杂多变地形地貌的西部地区将面临大量的滑(边)坡工程，滑坡与边坡事故也会随之日益增多。因此，对高陡边坡的滑移机理研究及滑坡预警预报变得十分重要。

边坡模型试验在滑坡运动的研究中扮演了重要的角色，能够有效的研究滑坡运动机理以及滑体的堆积特征等。故针对边坡变形及失稳的主要影响因素，开展室内缩尺边坡模型失稳及破坏模拟试验工作，总结室内缩尺模型试验成果，建立边坡系统的失稳模式分析模型并进行验证，从机理上探讨边坡变形特征及失稳破坏模式，对于科学指导边坡防治，保障边坡的稳定性，确保工程建设及人民生命财产安全有着重要的理论意义及实用价值。

在模型实验研究中，通常采用多个倾角传感器通过连接结构连接在一起，然后固定进行测量。由于传统的倾角传感器结构尺寸较大，并通过连接结构连接，导致此种传感器结构整体尺寸较大，并不能很好的适应缩尺边坡模型的滑移及变形测量，尤其是实现缩尺边坡模型的准分布式滑移及变形测量，变得极为困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置，以解决现有技术中倾角传感器结构尺寸较大，难以适应缩尺边坡模型的滑移及变形测量，尤其是实现缩尺边坡模型的准分布式滑移及变形测量的技术问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置，其包括柔性基体、分别与所述柔性基体连接的光纤光栅和加强板以及用于连接光纤光栅的光纤；所述加强板之间具有间隙，所述光纤光栅的位置与所述间隙的位置相对应。

进一步的，所述光纤光栅设于所述柔性基体的前侧，所述加强板设于所述柔性基体的后侧。

进一步的，所述柔性基体呈长条形，所述光纤光栅的长度方向与所述柔性基体的长度方向平行。

进一步的，相邻所述加强板之间间隙的宽度不小于所述光纤光栅的长度。

进一步的，所述光纤光栅具有至少两个，且两个以上所述光纤光栅沿所述柔性基体的长度方向排列，所述加强板具有至少三个，且三个以上所述加强板沿所述柔性基体的长度方向排列；所述光纤光栅沿所述柔性基体的长度方向依次通过光纤串联。

进一步的，所述柔性基体的前侧面和后侧面相互平行，所述光纤光栅在所述柔性基体后侧面上的正投影位于两个所述加强板之间。

进一步的，所述柔性基体为橡胶构件，所述加强板为不锈钢构件，所述光纤光栅为布拉格光纤光栅。

本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置针对缩尺边坡模型监测需求设计，其没有尺寸效应，通过调整柔性基体的长短、加强板的长度与数量、光纤光栅的数量可以实现缩尺边坡模型滑移及变形的准分布式测量，从而可以低成本的实现边坡高空间分辨率的监测。还具有结构简单、尺寸小，封装容易，实用性强，灵敏度高，准分布式测量的特点。

附图说明

图1为本发明的基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明的基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置的弯曲状态示意图；

图4为本发明的基于光纤传感的边坡模型滑移测量装置的原理图。

图中：1-柔性基体、2-光纤光栅、3-加强板、4-光纤。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。