[发明专利]一种用于地下水位与深层位移同孔自动监测的装置

说明书

本申请涉及一种用于地下水位与深层位移同孔自动监测的装置，装置包括由下至上依次同轴设置的堵头、沉砂管、过滤器、测斜管以及连接环；过滤器具有由内管和外管组成的同轴套管结构，内管和外管的顶部之间相互连接形成顶部支撑结构；连接环限制堵头、沉砂管、过滤器和测斜管在周向方向和轴向方向的位移；装置还包括水位计，设置在堵头上且位于沉砂管的内部，并连接有第一缆线以传输包含水位信息的信号，第一缆线延伸到地表以上；测斜仪，设置在测斜管内部，测斜仪的底部落在过滤器的顶部支撑结构上，测斜仪连接有第二缆线以传输包含坡体变形位移信息的信号，第二缆线延伸到地表以上。所述装置能够实现深层位移和地下水位同孔监测和实时在线监测。

技术领域

本申请涉及岩土工程监测领域，更具体地，涉及一种用于地下水位与深层位移同孔自动监测的装置。

背景技术

在岩土工程监测领域，深层位移和地下水位是两项重点监测内容。深层位移能够反映坡体内部的变形特征，可用于揭示斜坡的蠕滑变形机制，确定滑动面位置，评估滑坡体的稳定性，科学地指导斜坡工程的设计和施工。地下水是诱发地质灾害的重要外部因素，也是改变岩土体的力学特性的关键原因。因此，加强该两项内容的监测对防止或降低地质灾害的风险至关重要。

目前，主要采用钻孔测斜的方式进行深层位移和地下水位的监测，即在岩土体内通过人工钻探的方式进行监测设备的安装，由于其监测原理和安装方法具有差异性，导致两项监测内容相互独立的，由此造成工程费和材料费的增加，也在一定程度上增加了对滑坡体的扰动作用，增大了滑坡发生的风险。

现有的监测装置不能实现对地下水位和深部位移的同孔监测和实时在线监测，所以每次进行深层位移和地下水位的监测，都需要人工进行操作，导致人工操作成本提高，而且延长了监测的时间，不能实时进行深层位移和地下水位的监测。

发明内容

提供本发明以解决现有技术中存在的上述技术问题。需要一种用于地下水位与深层位移同孔自动监测的装置，解决深层位移和地下水位同孔监测和实时在线监测的问题，不必分别对深层位移和地下水位进行监测，能够减少工程费和材料费，减少人工操作，能够实时得到深层位移和地下水位的结果，减少监测时间。

根据本发明的第一方面，提供一种用于地下水位与深层位移同孔自动监测的装置，包括由下至上依次同轴设置的堵头、沉砂管、过滤器、测斜管以及分别套接在所述堵头、所述沉砂管、所述过滤器和所述测斜管相互之间的连接处的连接环。所述堵头的主体为实心柱体结构。所述测斜管为空心管状结构。所述过滤器具有由内管和外管组成的同轴套管结构，所述内管和外管的顶部之间相互连接形成顶部支撑结构，所述外管和所述内管的侧壁分别设置过滤通孔，使水从所述过滤器的外侧进入到所述过滤器的内部。所述沉砂管为空心管状结构，使流入所述过滤器的粉细砂向下落入所述沉砂管中。所述连接环限制所述堵头、所述沉砂管、所述过滤器和所述测斜管在周向方向和轴向方向的位移。所述装置还包括：水位计，设置在所述堵头上且位于所述沉砂管的内部，并连接有第一缆线以传输包含水位信息的信号，所述第一缆线延伸到地表以上。所述装置还包括：测斜仪，设置在所述测斜管内部，所述测斜仪的底部落在所述过滤器的顶部支撑结构上，所述测斜仪连接有第二缆线以传输包含坡体变形位移信息的信号，所述第二缆线延伸到地表以上。

在本申请的一些实施例中，所述堵头、所述沉砂管、所述过滤器和所述测斜管的外侧壁分别设有第一凸起，所述连接环的相对环面上分别形成第二凸起和第一凹槽，所述第二凸起朝向环体的外侧，所述堵头、所述沉砂管、所述过滤器和所述测斜管的第一凸起分别伸入所述第一凹槽并形成紧密配合。

在本申请的一些实施例中，所述第一凸起设有多个，并在外侧壁的周向方向上间隔布置，所述连接环上设有多个第一凹槽，所述多个第一凹槽与多个第一凸起一一对应，在所述第一凸起与所述连接环连接时，纵向相邻的所述第一凸起位置相对。

在本申请的一些实施例中，所述第一凸起为竖条形状，所述第一凹槽为竖向的通槽，所述第一凸起和所述第一凹槽过盈配合。