CN117629312B - 一种用于边坡崩塌的监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及边坡监测领域的一种用于边坡崩塌的监测装置及监测方法，包括坡面板，所述坡面板上设有监测锚杆，所述监测锚杆与所述坡面板活动连接，所述坡面板与所述监测锚杆的连接处设有角度监测组件；所述监测锚杆上设有若干个末端电极，所述末端电极用于监测边坡含水量。本发明通过对边坡插入监测锚杆监测边坡内部变形量并检测边坡含水量的变化，从而判断边坡崩塌的状态，能够有效的避免人工观测所带来的误判。

Description

一种用于边坡崩塌的监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及边坡监测领域，具体是一种用于边坡崩塌的监测装置及监测方法。

背景技术

边坡崩塌的原因有很多，例如：土质太软易塌陷；挖土放坡系数太小，边坡塌方；地下有软弱土层或流砂，或地下有地下水；护壁或支撑不足以支撑土的压力而塌方；在沟槽边堆放重物，如沟槽土，大型施工机械等，也会造成沟槽边坡塌方；降雨是引发边坡塌方的主要原因之一，当大量降雨渗入边坡表面,会增加边坡土壤的饱和度,降低土壤的抗剪强度，从而导致边坡松动和倒塌；地震是另一个常见的引发边坡塌方的原因，当地震发生时，地震波的震动会导致边坡土体发生变形和破裂，从而引起塌方；土壤类型也是影响边坡稳定性的重要因素。

其中，在降雨时边坡崩塌发生的概率最高，这也是水土流失所带来的弊端之一。所以需要特别针对降雨时的边坡崩塌监测，才能更加有效的保障边坡安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术在降雨时由于雨水影响不能针对性的监测边坡崩塌状态导致监测准确度较低的不足，提供了一种用于边坡崩塌的监测装置及监测方法，通过对边坡插入监测锚杆监测边坡内部变形量并检测边坡含水量的变化，从而判断边坡崩塌的状态，能够有效的避免人工观测所带来的误判。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种用于边坡崩塌的监测装置，包括坡面板，所述坡面板上设有监测锚杆，所述监测锚杆与所述坡面板活动连接，所述坡面板与所述监测锚杆的连接处设有角度监测组件；

所述监测锚杆上设有若干个末端电极，所述末端电极用于监测边坡含水量。

目前，在边坡崩塌监测的时候通常采用巡视监测的方式，例如采用人工观测边坡坡度变化，或者直接观测边坡表面水土流失的状态，通过边坡变形的观测和水土流失的程度判断边坡崩塌的程度，从而判断是否需要进行边坡崩塌报警。但现有技术的这种方式存在一定的缺陷，例如边坡的内部变形在表面表现出来时存在延迟性，边坡发生崩塌前的内部塌陷等情况不一定能够通过观测得到相应的结论。

本发明通过设置坡面板，并结合监测锚杆，能够有效的将坡面信息和边坡内部的变形信息汇总，并通过角度监测组件，能够监测到边坡坡度变化与边坡内监测锚杆的位置变化的绝对变化量以及相对变化量：当监测到坡面板和监测锚杆的角度发生变化时，首先能够通过角度变化的过程判断是监测锚杆所处位置发生了变形还是边坡表面发生了变形，其次能够通过坡面板和监测锚杆之间相对角度的变化量判断所发生的变形是否会形成边坡崩塌，从而能够得到边坡变形所产生结果的判断依据。

在本发明中，所述末端电极能够延伸到边坡内部并分散开，若干个所述末端电极所涉及的监测位置能够覆盖较大范围，通过末端电极实时监测边坡内的电阻率变化，能够得到边坡内含水量的变化情况，边坡稳定成型需要保持水土平衡，若边坡内含水量超过临界值便会加剧水土流失，从而引发边坡崩塌，特别是在降水量较大的时候，边坡内含水量的变化较为剧烈，此时由于水土流失所诱发的边坡崩塌更为严重，在严重的情况下，甚至会引发泥石流等灾害，所以本发明能够通过末端电极所监测到的电阻率判断边坡内的崩塌情况，并且由于本发明中的末端电极是位于边坡内不同位置，能够进行大面积的监测，所以还能有效判断边坡局部含水量的变化情况，从而结合监测锚杆和坡面板的监测结果判断边坡是否会发生局部崩塌。本发明通过监测锚杆和坡面板能够监测到边坡的整体的变形情况，并能通过在监测锚杆或坡面板上设置压力传感器的方式监测两者的受力变化，利用受力变化能够判断边坡局部的变形情况，再结合末端电极所得到的电阻参数，能够有效的判断出本装置所涉及位置内边坡的整体或局部崩塌的状态，从而达到实时监测边坡崩塌情况的目的，并且还能够避免人员观测带来的误判。

进一步的，所述监测锚杆上设有若干根掘进支杆，每根所述掘进支杆上均设有若干个末端电极，所述掘进支杆的一端与所述监测锚杆固定，其另一端能够向边坡内掘进伸长。

本发明中，所述监测锚杆上的掘进支杆具备伸缩性，所述掘进支杆的端部能够利用边坡的摩擦掘进钻入边坡内，从而使得末端电极能够延伸到边坡更深的地方，并且在监测锚杆插入边坡内的时候，掘进支杆处于收缩状态，此时更利于掘进支杆插入边坡，避免监测锚杆插入边坡内的难度增加。

进一步的，所述掘进支杆包括夹层波纹管，所述夹层波纹管内设有挡板板体，所述挡板板体上固定有能够将所述挡板板体卡在所述夹层波纹管内的挡板端头；

所述末端电极包括电连接线，所述电连接线穿过所述挡板板体，所述电连接线的一端延伸到坡面板外，其另一端设有带电极螺纹端头，所述带电极螺纹端头与所述电连接线之间通过掘进电机连接；

所述电连接线上固定有限位板，所述限位板位于挡板板体背离所述掘进电机的一侧；

所述带电极螺纹端头上固定有钻头。

本发明中，所述夹层波纹管能够通过伸缩在边坡内延伸，所述挡板板体用于阻隔边坡内的土质进入夹层波纹管，所述带电极螺纹端头通过钻头的辅助，能够在边坡内掘进，由于限位板的限制，所以所述带电极螺纹端头在掘进的过程中会带动所述夹层波纹管伸长，本发明中同一个掘进支杆所延伸出的若干个带电极螺纹端头能够根据需求启动不同数量的带电极螺纹端头的掘进电机，从而使得掘进方向可控，并能在夹层波纹管伸长到足够长以后能够保障各个带电极螺纹端头散布开到足够大的范围。

进一步的，所述监测锚杆内设有混合腔，所述坡面板上设有注浆管，所述注浆管的一端与外界连通，其另一端与所述混合腔连通。

本发明中，所述监测锚杆内的混合腔用于结合注浆管向夹层波纹管内注浆，在夹层波纹管伸长到指定位置后，通过注浆操作能够有效的保障夹层波纹管的支撑性，从而保障本发明的长期监测能力。

进一步的，所述注浆管包括注浆口，所述注浆口开设于坡面板上，所述注浆口与监测锚杆之间设有连接管，所述连接管的一端与所述注浆口连通，其另一端与所述混合腔连通。

本发明的注浆口设置在坡面板上，并通过连接管连接混合腔，本发明中的连接管采用软管，并通过注浆口保障连接管内不保留浆液，从而避免注浆管影响边坡变形监测，本发明中注入的灌浆能够注入夹层波纹管的管内以及夹层波纹管的夹层内，从而保障夹层波纹管形成支撑作用，利用夹层波纹管能够将监测锚杆所监测的范围扩大，当夹层波纹管所涉及的位置发生变形，根据力的作用的传递性，夹层波纹管所遇到的边坡变形信息也能够被监测锚杆所收集，从而使得边坡崩塌监测的范围进一步扩大。

进一步的，所述混合腔与所述掘进支杆内部连通，所述混合腔的内壁均匀铺设有若干个凝固球囊，所述凝固球囊能够凝固所述注浆口灌注的液体。

本发明中利用凝固球囊的作用，将注浆口灌注的液体凝固，从而使得夹层波纹管形成刚性件，从而提高掘进支杆的支撑性，也能够提高掘进支杆所受到作用力的传递效率，从而使得掘进支杆能够更加有效的反映出边坡变形信息。

进一步的，所述凝固球囊包括外球囊，所述外球囊内设有内球囊，在所述外球囊和内球囊之间设有夹层球囊；

所述外球囊内填充有凝固剂，所述内球囊内填充有膨胀剂，所述夹层球囊内填充有膨胀颗粒；

所述凝固球囊上设有变形通道，所述变形通道插入凝固球囊并与外界连通，所述变形通道的通道壁伸入所述内球囊，所述内球囊上设有若干根变形连通管，所述变形连通管向夹层球囊内延伸并与所述内球囊连通，所述变形连通管与内球囊连通的一端设有封堵隔膜。

本发明中的凝固球囊中，所述外球囊用于包裹凝固剂，所述变形通道能够在灌入注浆后，使得注浆灌入变形通道，所述变形通道在注浆的灌入作用下能够发生变形，从而撕裂所述封堵隔膜，所述封堵隔膜用于隔离膨胀剂和膨胀颗粒，当封堵隔膜撕裂后，膨胀剂通过变形连通管与膨胀颗粒接触，从而形成膨胀作用，内球囊和夹层球囊均被撕裂，从内部撑破外球囊，促使外球囊和注浆混合，从而凝固注浆并将掘进支杆变为刚性杆。

进一步的，所述变形连通管包括管体，所述管体的一端插入所述内球囊，其另一端延伸到所述夹层球囊内，所述管体上设有若干个连通孔，所述封堵隔膜位于所述管体插入所述内球囊一端的端口；

所述膨胀剂在膨胀时能够撕裂所述封堵隔膜。

所述变形连通管的管体跨越所述内球囊和夹层球囊，所述连通孔用于连通所述内球囊和夹层球囊，所述内球囊和夹层球囊之间通过封堵隔膜隔离，当封堵隔膜撕裂后，内球囊和夹层球囊连通。所述封堵隔膜撕裂的方式有多种，例如变形通道的形变、内球囊受到过度的挤压、膨胀剂的膨胀作用等，这些情况均在注浆液体灌入后才会发生，若没有注浆液体灌入，所述凝固球囊并不受到外力影响，所以凝固球囊就不会破裂并释放凝固剂。

进一步的，所述监测锚杆与所述坡面板通过万向节连接；

所述坡面板上设有角度监测腔，所述角度监测组件包括转向球，所述转向球与所述监测锚杆固定连接，所述转向球部分嵌入所述角度监测腔内；

所述转向球位于角度监测腔内的部分设有若干个施压板，所述角度监测腔的内壁铺满压力感应板，所述角度监测腔内填满填充球。

本发明中，所述万向节能够保障所述转向球的转动与监测锚杆的位置偏移同步，并且所述监测锚杆能够与所述坡面板之间形成任意角度。本发明中的角度监测腔内，转向球在转动后，施压板会对填充球形成挤压，根据施压板的挤压方向不同，所述压力感应板的不同位置能够感应到不同的压力值，由于本发明所需要监测的边坡崩塌变形的变形方向相对可以预测，所以本发明采用的施压板反馈得到预测方向的压力感应板压力值的变化便能够判断边坡崩塌变形的变形状态。

一种用于边坡崩塌的监测方法，采用所述一种用于边坡崩塌的监测装置，包括以下步骤：

将监测锚杆插入边坡，启动掘进支杆；

带电极螺纹端头掘进并带动掘进支杆伸长，锚定边坡；

监测坡面板与监测锚杆的相对夹角，获取角度变化参数；

监测并获取所述带电极螺纹端头电阻率变化量，计算边坡含水量；

结合所述角度变化参数和边坡含水量，获取边坡崩塌预估参数；

设定边坡崩塌预估参数第一阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第一阈值时，增加数据获取频次；

设定边坡崩塌预估参数第二阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第二阈值时，发送边坡崩塌警报。

本发明中的监测锚杆在插入边坡后通过掘进支杆的伸入，在锚定边坡的基础上还能够有效的增加边坡监测范围，通过监测锚杆和坡面板能够监测角度变化参数，通过带电极螺纹端头能够监测边坡各个位置的含水量变化，通过结合边坡含水量和角度监测数据，能够有效的对边坡崩塌形成预估，并建立边坡崩塌预估参数，通过设置边坡崩塌预估参数第一阈值和边坡崩塌预估参数第二阈值，达到实时改变监测策略的目的，当边坡崩塌参数超过边坡崩塌预估参数第一阈值时，说明边坡崩塌的概率显著升高，从而需要增加数据获取频次，避免由于数据获取间隔时间的原因，不能发现边坡的剧烈变形，导致对边坡崩塌的误判，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第二阈值时，说明边坡处于崩塌的临界状态，此时边坡的危险性急剧升高，从而需要及时发出边坡崩塌预警警报，避免灾害发生时造成人员财产损失。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）本发明通过设置坡面板，并结合监测锚杆，能够有效的将坡面信息和边坡内部的变形信息汇总，并通过角度监测组件，能够监测到边坡坡度变化与边坡内监测锚杆的位置变化的绝对变化量以及相对变化量。

（2）本发明通过监测锚杆和坡面板能够监测到边坡的整体的变形情况，并能通过在监测锚杆或坡面板上设置压力传感器的方式监测两者的受力变化，利用受力变化能够判断边坡局部的变形情况，再结合末端电极所得到的电阻参数，能够有效的判断出本装置所涉及位置内边坡的整体或局部崩塌的状态，从而达到实时监测边坡崩塌情况的目的，并且还能够避免人员观测带来的误判。

（3）本发明中的角度监测腔内，转向球在转动后，施压板会对填充球形成挤压，根据施压板的挤压方向不同，所述压力感应板的不同位置能够感应到不同的压力值，通过压力值的变化能够有效的判断边坡变形的方向，从而预测边坡的变形状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明掘进支杆局部剖视图；

图4为本发明角度监测组件连接结构示意图；

图5为本发明凝固球囊结构示意图；

图6为本发明图5中A部分内球囊与夹层球囊连通结构示意图；

附图标记所表示的是：1、坡面板；2、注浆管；3、监测锚杆；4、末端电极；5、掘进支杆；6、插入尖端；7、万向节；21、注浆口；22、连接管；31、杆体；32、混合腔；33、转向球；34、施压板；35、填充球；36、压力感应板；37、凝固球囊；371、外球囊；372、夹层球囊；373、膨胀颗粒；374、内球囊；375、凝固剂；376、变形通道；377、通道壁；378、变形连通管；3781、管体；3782、连通孔；3783、封堵隔膜；41、限位板；42、电连接线；43、钻头；44、带电极螺纹端头；45、掘进电机；51、夹层波纹管；52、挡板端头；53、挡板板体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1~图6所示，本实施例涉及一种用于边坡崩塌的监测装置，包括坡面板1，所述坡面板1上设有监测锚杆3，所述监测锚杆3与所述坡面板1活动连接，所述坡面板1与所述监测锚杆3的连接处设有角度监测组件；

所述监测锚杆3上设有若干个末端电极4，所述末端电极4用于监测边坡含水量。

所述监测锚杆3上设有若干根掘进支杆5，每根所述掘进支杆5上均设有若干个末端电极4，所述掘进支杆5的一端与所述监测锚杆3固定，其另一端能够向边坡内掘进伸长。

在本实施例中，所述监测锚杆3在插入边坡后，将末端电极4伸入边坡内，所述坡面板1贴合边坡坡面，此时开始实时收集监测锚杆3与坡面板1的角度数据、末端电极4的电阻率变化，通过角度数据和电阻率变化数据的变化判断边坡的变形情况：当监测锚杆3的倾斜角度发生偏转时，若监测锚杆3被抬起，电阻率显示含水量无变化，则判断边坡内部有概率形成隆起；当监测锚杆3的倾斜角度发生偏转时，若监测锚杆3沉降，电阻率显示含水量无变化，则判断边坡内部有概率形成空洞；当监测锚杆3的倾斜角度发生偏转时，若监测锚杆3被抬起，电阻率显示含水量有剧烈变化，则判断边坡内部可能出现透水现象，边坡有崩塌风险；当监测锚杆3的倾斜角度发生偏转时，若监测锚杆3沉降，电阻率显示含水量有剧烈变化，则判断边坡内部出现严重变形，有崩塌风险；当坡面板1的倾斜角度发生偏转时，电阻率显示含水量无变化，则判断边坡表面发生形变，需要注意其余参数的变化；当坡面板1的倾斜角度发生偏转时，电阻率显示含水量发生变化，则判断边坡表面发生水土流失或由于其余因素影响导致边坡表面变形，需要注意其余参数变化，及时响应应急措施。

所述掘进支杆5包括夹层波纹管51，所述夹层波纹管51内设有挡板板体53，所述挡板板体53上固定有能够将所述挡板板体53卡在所述夹层波纹管51内的挡板端头52；

所述末端电极4包括电连接线42，所述电连接线42穿过所述挡板板体53，所述电连接线42的一端延伸到坡面板1外，其另一端设有带电极螺纹端头44，所述带电极螺纹端头44与所述电连接线42之间通过掘进电机45连接；

所述电连接线42上固定有限位板41，所述限位板41位于挡板板体53背离所述掘进电机45的一侧；

所述带电极螺纹端头44上固定有钻头43。

本实施例中的带电极螺纹端头44在监测锚杆3插入边坡后，启动掘进电机45，通过钻头43辅助带动带电极螺纹端头44在边坡内掘进，通过掘进的方式，带电极螺纹端头44能够有效的伸入边坡，并由于限位板41的限制，所述带电极螺纹端头44能够拉扯挡板板体53带动夹层波纹管51伸长，从而使得掘进支杆5在边坡内伸长，所述电连接线42能够有效的将带电极螺纹端头44所测量的电阻数据传递到外界，所述末端电极4能够通过电阻数据有效的监测边坡内局部的含水量，所述挡板板体53上的挡板端头52能够通过卡和的作用在夹层波纹管51内形成限制，从而使得带电极螺纹端头44所形成的作用力能够有效的带动夹层波纹管51的伸长。

所述监测锚杆3内设有混合腔32，所述坡面板1上设有注浆管2，所述注浆管2的一端与外界连通，其另一端与所述混合腔32连通。

在本实施例中，所述监测锚杆3的端部设有插入尖端6，通过插入尖端6能够有利于监测锚杆3插入边坡内部，所述混合腔32位于监测锚杆3的杆体31内，所述监测锚杆3全面包覆所述混合腔32。

所述注浆管2包括注浆口21，所述注浆口21开设于坡面板1上，所述注浆口21与监测锚杆3之间设有连接管22，所述连接管22的一端与所述注浆口21连通，其另一端与所述混合腔32连通。

所述混合腔32与所述掘进支杆5内部连通，所述混合腔32的内壁均匀铺设有若干个凝固球囊37，所述凝固球囊37能够凝固所述注浆口21灌注的液体。

所述凝固球囊37包括外球囊371，所述外球囊371内设有内球囊374，在所述外球囊371和内球囊374之间设有夹层球囊372；

所述外球囊371内填充有凝固剂375，所述内球囊374内填充有膨胀剂，所述夹层球囊372内填充有膨胀颗粒373；

所述凝固球囊37上设有变形通道376，所述变形通道376插入凝固球囊37并与外界连通，所述变形通道376的通道壁377伸入所述内球囊374，所述内球囊374上设有若干根变形连通管378，所述变形连通管378向夹层球囊372内延伸并与所述内球囊374连通，所述变形连通管378与内球囊374连通的一端设有封堵隔膜3783。

所述变形连通管378包括管体3781，所述管体3781的一端插入所述内球囊374，其另一端延伸到所述夹层球囊372内，所述管体3781上设有若干个连通孔3782，所述封堵隔膜3783位于所述管体3781插入所述内球囊374一端的端口；

所述膨胀剂在膨胀时能够撕裂所述封堵隔膜3783。

本实施例在实际应用中，通过所述注浆口21灌入注浆液体，所述注浆液体能够进入混合腔32内，并混合凝固球囊37，从而使得注浆液体凝固，所述注浆液体在混合凝固球囊37时，由于凝固球囊37破裂需要时间，所以注浆液体的凝固存在延时，凝固球囊37混合注浆液体能够灌入夹层波纹管51的管内以及夹层波纹管51的夹层内，从而在夹层波纹管51内形成两层凝固层，有效的增强夹层波纹管51的支撑能力，并能够在监测边坡崩塌状态的时候有效的增强对边坡的锚固能力，减轻边坡崩塌概率，所述凝固球囊37在混合注浆液体时，所述变形通道376在灌入注浆液体后形成有效的挤压，从而挤推内球囊374使得膨胀剂能够撕裂封堵隔膜3783，当封堵隔膜3783被撕裂后，所述膨胀剂和膨胀颗粒373混合，达到撕裂外球囊371的目的，促使凝固剂375释放并与注浆液体混合，本实施例中的膨胀剂和膨胀颗粒373能够进一步膨胀，达到在夹层波纹管51内辅助形成支撑的目的。

所述监测锚杆3与所述坡面板1通过万向节7连接；

所述坡面板1上设有角度监测腔，所述角度监测组件包括转向球33，所述转向球33与所述监测锚杆3固定连接，所述转向球33部分嵌入所述角度监测腔内；

所述转向球33位于角度监测腔内的部分设有若干个施压板34，所述角度监测腔的内壁铺满压力感应板36，所述角度监测腔内填满填充球35。

在本实施例中，所述万向节7能够保障所述转向球33的转动与监测锚杆3的位置偏移同步，并且所述监测锚杆3能够与所述坡面板1之间形成任意角度。本实施例中的角度监测腔内，转向球33在转动后，施压板34会对填充球35形成挤压，根据施压板34的挤压方向不同，所述压力感应板36的不同位置能够感应到不同的压力值，由于本实施例所需要监测的边坡崩塌变形的变形方向相对可以预测，所以本实施例采用的施压板反馈得到预测方向的压力感应板压力值的变化便能够判断边坡崩塌变形的变形状态。

在本实施例中，所述压力感应板36能够感应到局部压力的变化，所以当转向球33的角度发生变化后，施压板34对填充球35的作用力会发生变化，根据作用力的变化压力感应板36上不同方向所受到的压力也会变化，从而能够有效的起到监测角度变化的作用。

一种用于边坡崩塌的监测方法，采用所述一种用于边坡崩塌的监测装置，包括以下步骤：

将监测锚杆3插入边坡，启动掘进支杆5；

带电极螺纹端头44掘进并带动掘进支杆5伸长，锚定边坡；

监测坡面板1与监测锚杆3的相对夹角，获取角度变化参数；

监测并获取所述带电极螺纹端头44电阻率变化量，计算边坡含水量；

结合所述角度变化参数和边坡含水量，获取边坡崩塌预估参数；

设定边坡崩塌预估参数第一阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第一阈值时，增加数据获取频次；

设定边坡崩塌预估参数第二阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第二阈值时，发送边坡崩塌警报。

本实施例中的监测锚杆3在插入边坡后通过掘进支杆5的伸入，在锚定边坡的基础上还能够有效的增加边坡监测范围，通过监测锚杆3和坡面板1能够监测角度变化参数，通过带电极螺纹端头44能够监测边坡各个位置的含水量变化，通过结合边坡含水量和角度监测数据，能够有效的对边坡崩塌形成预估，并建立边坡崩塌预估参数，通过设置边坡崩塌预估参数第一阈值和边坡崩塌预估参数第二阈值，达到实时改变监测策略的目的，当边坡崩塌参数超过边坡崩塌预估参数第一阈值时，说明边坡崩塌的概率显著升高，从而需要增加数据获取频次，避免由于数据获取间隔时间的原因，不能发现边坡的剧烈变形，导致对边坡崩塌的误判，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第二阈值时，说明边坡处于崩塌的临界状态，此时边坡的危险性急剧升高，从而需要及时发出边坡崩塌预警警报，避免灾害发生时造成人员财产损失。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于边坡崩塌的监测装置，其特征在于，包括坡面板（1），所述坡面板（1）上设有监测锚杆（3），所述监测锚杆（3）与所述坡面板（1）活动连接，所述坡面板（1）与所述监测锚杆（3）的连接处设有角度监测组件；

所述监测锚杆（3）上设有若干个末端电极（4），所述末端电极（4）用于监测边坡含水量；

所述监测锚杆（3）上设有若干根掘进支杆（5），每根所述掘进支杆（5）上均设有若干个末端电极（4），所述掘进支杆（5）的一端与所述监测锚杆（3）固定，其另一端能够向边坡内掘进伸长；

所述监测锚杆（3）内设有混合腔（32），所述坡面板（1）上设有注浆管（2），所述注浆管（2）的一端与外界连通，其另一端与所述混合腔（32）连通；

所述混合腔（32）与所述掘进支杆（5）内部连通，所述混合腔（32）的内壁均匀铺设有若干个凝固球囊（37），所述凝固球囊（37）能够凝固所述注浆口（21）灌注的液体；

所述凝固球囊（37）包括外球囊（371），所述外球囊（371）内设有内球囊（374），在所述外球囊（371）和内球囊（374）之间设有夹层球囊（372）；

所述外球囊（371）内填充有凝固剂（375），所述内球囊（374）内填充有膨胀剂，所述夹层球囊（372）内填充有膨胀颗粒（373）；

所述凝固球囊（37）上设有变形通道（376），所述变形通道（376）插入凝固球囊（37）并与外界连通，所述变形通道（376）的通道壁（377）伸入所述内球囊（374），所述内球囊（374）上设有若干根变形连通管（378），所述变形连通管（378）向夹层球囊（372）内延伸并与所述内球囊（374）连通，所述变形连通管（378）与内球囊（374）连通的一端设有封堵隔膜（3783）；

所述变形连通管（378）包括管体（3781），所述管体（3781）的一端插入所述内球囊（374），其另一端延伸到所述夹层球囊（372）内，所述管体（3781）上设有若干个连通孔（3782），所述封堵隔膜（3783）位于所述管体（3781）插入所述内球囊（374）一端的端口；

所述膨胀剂在膨胀时能够撕裂所述封堵隔膜（3783）。

2.根据权利要求1所述的一种用于边坡崩塌的监测装置，其特征在于，所述掘进支杆（5）包括夹层波纹管（51），所述夹层波纹管（51）内设有挡板板体（53），所述挡板板体（53）上固定有能够将所述挡板板体（53）卡在所述夹层波纹管（51）内的挡板端头（52）；

所述末端电极（4）包括电连接线（42），所述电连接线（42）穿过所述挡板板体（53），所述电连接线（42）的一端延伸到坡面板（1）外，其另一端设有带电极螺纹端头（44），所述带电极螺纹端头（44）与所述电连接线（42）之间通过掘进电机（45）连接；

所述电连接线（42）上固定有限位板（41），所述限位板（41）位于挡板板体（53）背离所述掘进电机（45）的一侧；

所述带电极螺纹端头（44）上固定有钻头（43）。

3.根据权利要求1所述的一种用于边坡崩塌的监测装置，其特征在于，所述注浆管（2）包括注浆口（21），所述注浆口（21）开设于坡面板（1）上，所述注浆口（21）与监测锚杆（3）之间设有连接管（22），所述连接管（22）的一端与所述注浆口（21）连通，其另一端与所述混合腔（32）连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于边坡崩塌的监测装置，其特征在于，所述监测锚杆（3）与所述坡面板（1）通过万向节（7）连接；

所述坡面板（1）上设有角度监测腔，所述角度监测组件包括转向球（33），所述转向球（33）与所述监测锚杆（3）固定连接，所述转向球（33）部分嵌入所述角度监测腔内；

所述转向球（33）位于角度监测腔内的部分设有若干个施压板（34），所述角度监测腔的内壁铺满压力感应板（36），所述角度监测腔内填满填充球（35）。

5.一种用于边坡崩塌的监测方法，采用权利要求1~4任意一项所述的一种用于边坡崩塌的监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

将监测锚杆（3）插入边坡，启动掘进支杆（5）；

带电极螺纹端头（44）掘进并带动掘进支杆（5）伸长，锚定边坡；

监测坡面板（1）与监测锚杆（3）的相对夹角，获取角度变化参数；

监测并获取所述带电极螺纹端头（44）电阻率变化量，计算边坡含水量；

结合所述角度变化参数和边坡含水量，获取边坡崩塌预估参数；

设定边坡崩塌预估参数第一阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第一阈值时，增加数据获取频次；

设定边坡崩塌预估参数第二阈值，当所述边坡崩塌预估参数超过所述边坡崩塌预估参数第二阈值时，发送边坡崩塌警报。