1、 XXXX 边坡在线安全监测系统 初 步 设 计 北京华测智创科技有限公司 二 O 一零 年 四 月 审核：叶绍勋 主设：薛甲山 设计：葛金秋 毛会勇 郝朝军 姚如镇 目 录 1、 概述 .1 1.1 项目背景 .1 1.2 项目概况 .1 2、 监测内容 .2 2.1 监测项目 .2 2.2 监测项目设计 .3 3、系统构成 4 3.1 系统功能 .5 3.2 系统特点 .5 4、设备选型 6 4.1 表面位移设备选型 .6 4.2 深部位移设备选型 .8 4.3 渗流量设备选型 .9 4.4 降雨量设备选型 .10 4.5 裂缝监测设备选型 .10 4.6 支护结构监测设备选型 .11 4
2、.7 采集设备及采集软件 .13 5、设备安装 16 5.1 表面位移监测设备安装 .16 5.2 深部位移监测设备安装 .19 5.3 渗流量监测设备安装 .21 5.4 降雨量监测设备安装 .22 5.5 裂缝监测监测设备安装 .23 5.6 支护结构监测设备安装 .23 6、通讯及供电系统设计 28 6.1 通讯系统设计 .28 6.2 供电系统设计思路 .28 6.3 市电供电 .28 6.4 太阳能供电 .30 7、防雷系统设计 31 7.1 直击防雷 .31 7.2 感应防雷 .33 8、监控中心设计 34 8.1 设计原则 .34 8.2 总体布局 .34 8.3 环境基本要求
3、35 9、售后服务及培训计划 36 9.1 售后服务 .36 9.2 培训方案 .37 10、项目概算 39 10.1 项目效益分析 .39 10.2 项目主要产品预算清单 .39 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 1 1、概述 1.1 项目背景 近年来，我国地质灾害发生频繁。根据中国相关地质灾害调查数据，2006年发生地质灾害 102804 起， 其中滑坡占 87%； 2007 发生 25364， 其中滑坡占 61%；2008 年以后的几年，由于气候异常等原因，滑坡灾害更是每年都有增无减。其每年造成的经济损失高达数十亿元，造成的人员伤亡高达数百人。 因此，做好地质灾害监测和预警
4、，特别是滑坡体的监测和预警，对于有效减少直接经济损失和人员伤亡显得尤为重要。 为实现无人值守的边坡监测自动化，我公司推出了应用于边（滑）坡或大坝等的基于系统集成技术的 HC 边坡自动化监测系统。该系统是一种综合性的自动化远程监测系统，可对边坡岩土体内部沉降、倾斜、错动、土壤湿度、孔隙水压力变化等进行连续监测，及时捕捉边坡性状变化的特征信息，通过有线或无线方式将监测数据及时发送到监测中心。结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算机数据分析软件处理，对边(滑)坡的整体稳定性做出判断，快速做出诸如山体边坡崩塌、滑坡等灾害发生的预警预报，更加准确、有效地监测灾情发生，且可为保证地质安全和整治工程设
5、计提供信息参考。 1.2 项目概况 略 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 2 2、监测内容 2.1 监测项目 1） 表面位移监测 监测目的：掌握边坡整体表面位置的变化及其变化速率（包括平面位移和垂直沉降） ，确定边坡整体位移变形的情况，是确定边坡稳定性重要指标之一。 监测手段：GPS、边坡地滑仪、水准仪、静力水准仪、全站仪、经纬仪、引张线 2）深部位移 监测目的：掌握边坡内部的位移变化及其变化速率，结合表面综合位移信息可确定尾矿坝坝体整体位移变形情况。为于边坡稳定性评价提供重要的数据参考。监测手段：多点位移计、固定测斜仪、钢丝水位位移计、引张线、激光准直仪等。 3）渗流量、含水量
6、监测 监测目的：掌握边坡内部地下水的分布情况。 ；监测手段：渗压计、土壤含水量、水位计等 4）降雨量监测 监测目的：掌握边坡区域环境参数情况。有较大降雨时进行报警 深部位移监测 监渗流量测 降雨量监测 裂缝监测 护结构支监测 表面位移监测 边 坡边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 3 监测手段：翻斗式雨量计、数字雨量计、遥测雨量计等 5）裂缝监测 监测目的：掌握边坡区域相关裂缝的变化情况；监测手段：裂缝计 6）支护结构监测 监测目的：掌握支护结构所受应力应变的情况，推断边坡稳定情况 监测手段：应变计、土压力计、钢筋计、锚索计、锚杆计等 综合以上内容，边坡在线监测项目及采用设备汇总如
7、下表： 监测项目及指标 监测设备 表面位移监测 GPS、边坡地滑仪、水准仪、静力水准仪、全站仪、引张线深部位移监测 多点位移计、固定测斜仪、钢丝水位位移计、引张线 渗流量监测 渗压计、土壤含水量、水位计 降雨量监测 翻斗式雨量计、数字雨量计、遥测雨量计 裂缝监测 裂缝计 支护结构监测 应变计、土压力计、钢筋计、锚索计、锚杆计 表 1 边坡在线监测指标及设备 2.2 监测项目设计 根据项目实际情况，本项目选择 XX/XX 进行监测 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 4 3、系统构成 边坡在线监测系统主要有以下几部分组成： 1) 数据感知部分（各监测指标各类型传感器） ； 2) 数据
8、采集部分（采集单元） ； 3) 数据传输部分（有线、无线） ； 4）控制分析部分（监控中心软件、显示） 。系统拓扑结构示意图见下图. 感知系统采集系统传输系统控制分析系统HC 监测及采集单元 振弦采集仪 数字采集仪 集线器 WIFI/3G/GPRS/Zigbee 无线传输有线传输打 印 机 管理服务器 数 据 库 HC 监测系统软件 GPS 静力水准仪 表面位移 深部位移 渗流量 支护结构固定式测斜仪 渗压计 含水量计 裂缝计 裂缝 降 雨量 应变计 钢筋计 土压计 锚索计 翻斗式雨量计 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 5 3.1 系统功能 1）实现对边坡重要运行数据的实时采集
9、、传输、计算、分析。 2）直观显示各项监测数据，监测数据的历史变化过程及当前状态。 3）一旦出现紧急情况，系统能及时的发出预警信息。 4）可实现安全监测信息的多级共享。 5）可实现安全预警信息的发布。 3.2 系统特点 1）数据采集快 可根据客户的要求进行指定时间采集、按时间表采集等各种采集方式； 2）监测精度高 HC 边坡监测系统都采用长期应用证明稳 定的国内、国外传感器、保证了监测精度； 3）硬件层次少 系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便； 4）分析手段多 能生成各种报表、曲线、图片； 5）信息发布快 能对监测数据进行初步的分析和简单的评价， 并可根据事先设定的预警值进行报警，报警
10、可实现手机短信、邮件、声光报警器等方式。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 6 4、设备选型 4.1 表面位移设备选型 表面位移的自动化监测主要可选择两种方式进行，也可各种设备配合使用。 1、 GPS GPS 监测选择 N200 型 GPS 接收机 1）N200型GPS主要技术参数如下： 功能 指标 位置精度 垂直： 5mm 1ppm；水平： 3mm 1ppm （基线 5km 之内） 通讯接口 2 个 RS-232 通信口 首次定位时间 热启动： 35s ；冷启动： 65s 重捕获时间 L1： 1.0s （典型值） 输入电压 9 32 VDC 输入 时间精度 20ns 灵敏度 -
11、80 -105dBm（天线输入电平） 工作温度 -40 +75 湿度 95% 无冷凝 2）系统工作原理 各 GPS 监测点与参考点接收机通过 GPS 天线实时接收 GPS 信号， 并通过数据通讯网络实时发送到控制中心，控制中心服务器 GPS 数据处理软件 GPSensor 实时差分解算出各监测点三维坐标，数据分析软件获取各监测点实时三维坐标，并与初始坐标进行对比而获得该监测点变化量， 同时分析软件根据事先设定的预警值而进行报警。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 7 2、静力水准仪 +边坡地滑仪 静力水准仪选择 HC-4100 型，边坡地滑仪选择 9460 1)技术指标 HC-4
12、100 系列静力水准仪主要技术参数 测 量 范 围(mm)： 50-400 分 辨 力(mm/F)： 0.25 温度测量范围（）： -2080 温度测量精度（）： 0.1 9460型边坡地滑仪主要技术参数如下： 功能 指标 量程（ mm） 1000/2000 非线性度 0.5% F.S 灵敏度 0.025% F.S 防护等级 IP65 尺寸（ mm） 620x165x165 2）系统工作原理 静力水准仪是由一系列智能液位传感器及储液罐组成，储液罐之间由连通管连通。基准罐置于一个稳定的水平基点，其他储液罐置于标高大致相同的不同位置，当其他储液罐相对于基准罐发生升降时，将引起该罐内液面的上升或下降
13、。通过测量液位的变化，了解被测点相对水平基点的升降变形；边坡地滑仪通过测量两个长距离点之间的位移变化情况，来反映边坡整个断面上的位移变化情况。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 8 4.2 深部位移设备选型 深部位移监测设备选择 HC-5100 型固定式测斜仪 1）主要技术参数如下： 功能 详细指标 标准量程 15 测量精度 0.1%F.S 灵敏度 10 弧秒（ 0.005mm/m） 温度范围 -20+80 C 供电电压 12V 输出电压 3V 10 直径长度 32 187mm 耐冲击 2000g 2）工作原理 多支测斜仪串联后， 将这些仪器产生的位移变化量进行累加即可获取整个剖
14、面的垂直位移变形曲线,固定式测斜仪用于内部位移监测的工作原理如下图所示。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 9 4.3 渗流量设备选型 渗流量监测设备选择 9500 振弦式渗压计。 1）技术指标 产品型号：9500A (标准型) / 9500B (低压型) / 9500C (细长型) / 9500D (尖头型) 量测范围 A ：175KPa / 350KPa / 700KPa / 1000KPa(1MPa) 量测范围 B ：70KPa / 175KPa 量测范围 C ：350KPa / 700KPa / 1000KPa(1MPa) 量测范围 D ：70KPa / 175KPa /
15、 350KPa / 700KPa / 1000KPa(1MPa) 最大量测范围：额定量测范围 x 2 倍 长度 x 外径：131.5 x 19mm (9500A 标准型) / 127 x 25.5mm (9500B 低压型) /125 x 11.5mm (9500C 细长型) / 185 x 32.5mm (9500D 尖头型) 感应线长度材质：3m (24AWG - 4 芯) PE 外被覆 - 高压防水电缆线 操作温度：-20 至 +80 非线性：0.5% F.S. 灵敏度： 0.025% F.S. 精确度：0.1% F.S. 滤石孔径：5060m 感应频率范围：1200 3500Hz 2）
16、工作原理 9500 系列 振弦式水压计由一组振弦式感应组件 固定于不锈钢圆柱体内两端。一组电磁线圈用来激发钢弦的振动，透过测量钢弦的振动频率即可以用校正系数推算出作用于感应组件上的压力值，从而实现对水压力的的监测。进而也可以通过水压的大小，换算处水位的位置。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 10 4.4 降雨量设备选型 降雨量监测选择 HC-6400 翻斗式雨量计 1）主要技术参数如下： 功能 指标 承雨口径 200 刃口锐角 40 45 分辨力 0.1mm、 0.2mm、 0.5mm、 1mm 可选 测量准确度 2%（室内人工降水、以仪器自身排水量为准） 雨强范围 0.01m
17、m 4mm/min（允许通过最大雨强 8mm/min） 发讯方式 双触点通断信号输出 环境温度 -10 50 相对湿度 95%(40 ) 雨量计重量 216410 2Kg 2）工作原理 降雨流入翻斗，通过计算翻斗次数得到雨量大小。 采集数据可以通过RS485通信接口电缆直接接入服务器电脑或者经过光纤、无线网桥、无线网络等方式传入服务器。翻斗式雨量计工作示意图如下所示： 4.5 裂缝监测设备选型 裂缝监测选择 HC-2400 型裂缝计 1）主要技术参数 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 11 规 格 代 号 HC-2400 最大外径外形尺寸（mm） 20184 2021 8 202
18、80 26580 测量范围（mm） 20 50 100 200 综合误差（%FS） 1 最小读数 K（mmF） 0.006 0.015 0.03 0.06 温度测量范围（） -2560 温度测量精度（） 0.5 温度修正系数 b（% FS） 0.05 绝缘电阻（M） 50 纵向刚度 G（N/mm） 0.251.25 2）工作原理 裂缝计内部包含一组振动钢弦敏感组件，钢弦一端被固定，另一端则连接到弹簧拉力棒，现场裂缝变形时带动了拉力棒的移动， 使弹簧改变了钢弦的振动频率，这个振动频率的大小与裂缝开合大小成比例关系。读数仪或自动化集录系统可以测读裂缝计振动频率数据。然后通过计算公式可得出裂缝的大小
19、、及裂缝的变化趋势等情况。 4.6 支护结构监测设备选型 1）9000/ 9050振弦式支撑应变计主要技术指标 量测范围：3000（微应变） 灵敏度：1（微应变） 非线性：0.5%F.S. 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 12 操作温度：-20至+80 热敏电阻：3K 应变计长度：170mm（VG-9000） 265mm（VG-9050） 感应线长度：2m（24AWG-4芯-PVC外被） 感应频率范围：4501000Hz 2）9011振弦式钢筋应力计主要技术指标 量测范围：3000kg/cm 非线性：0.5%F.S. 灵敏度：0.025%F.S. 操作温度：-20至+80 产品
20、全长：750mm 钢筋外径：#4（12.7mm），#5（15.9mm），#6（19.1mm），#7（22.2mm） #8（25.4mm），#9（28.7mm），#10（32.2mm），#11（35.8mm） 3）9800 振弦式土压计主要技术指标 量测范围：350Kpa，700Kpa，1Mpa 最大量测范围：1.5X 额定量程 系统精度：0.1% F.S. 操作温度：-20 至 +80 灵敏度：0.025% F.S. 仪器外径：230mm 仪器高度：6mm 感应频率范围：1200 3500Hz 4）9900型振弦式锚索计主要技术参数 量测范围：50T, 100T, 200T, 300T, 40
21、0T, 500T 过载荷重：150% F.S. 产品高度：100mm (100T) 产品外径：140mm (100T) 产品内径：90mm (100T) 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 13 非线性： 0.5% F.S. 操作温度：-20 至 +80 灵敏度： 0.025% F.S. 4.7 采集设备及采集软件 1、HC-2000A 振弦采集仪 HC-2000A 是结合多年的现场项目经验加上先进的设计与技术，制造的一台方便安装、稳定耐用、成本低廉的振弦采集仪。 HC-2000A 多通道振弦采集模块，专为振弦型传感器的数据采集设计，精确采集传感器的频率和温度数据。可方便的应用于各
22、种土木安全监测项目中。例如：桥梁健康、隧道挖掘、水库大坝安全、滑坡防护、混凝土养护等。 为了适应现场复杂的安装环境，HC-2000A的外形结构非常的轻便小巧。底部两端有固定螺丝孔，只需要四个螺丝就可以方便的将仪器固定到配电柜内。全铝制机壳，轻便耐用，可使用在极端的岩土工程环境中去。机壳还提供了全金属屏蔽层， 使仪器在电磁环境恶略的条件下得到的数据同样准确。 通信的连接和传感器的连接全部使用接线端子。 减少传感器安装过程中的接线步骤， 减轻现场人员的劳动强度， 节省人力物力。 有两个内部连接的通信端子，有多台仪器时，可直接通过通信端子串联使用。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 1
23、4 技术指标： 内嵌高性能 ARM 控制器，反应快速，性能稳定。 频率采集范围 400Hz5000Hz，精度 0.1Hz。 2k、3k 热电偶温度采集，精度 0.5。 通道选择使用松下高端 MOSFET 继电器，具有无火花、寿命长的优点。 标准 RS-485 通信，方便系统集成。 IEEE 标准浮点型技术方式。 内置实时时钟，掉电后仍可正常计时。 内置 16Mbit 存储空间，自动采集时可存储 50000 条数据。 传感器接口和通信接口使用 5.08mm 接线端子，使用方便。 上下两排共 16 个振弦传感器连接通道，每通道都可采集温度信号。 防雷，防静电，防潮，防干扰。 2、HC-200A 数
24、字量采集仪 HC-200A 型多通道数字量采集模块用于配套我公司 HC5100 系列等其他 RS485接口传感器， 它是一款专门为解决复杂电磁环境下 RS485 接口传感器大系统要求而设计的总线分割集线器，RS485 接口端采用光电隔离技术，能有效抑制电浪涌窜入，电源供电采用分离两级隔离，DC-DC 隔离电压高达 2500V。 性能特点 1.模块化安装，方便集成，卡线端子，线头不用二次处理。 2.RS485 电路高智能切换电路，四路主干线分割。 3.弱电电源输入输出独立，可以随意切换供电电压（930V）。 4. RS485 电路和电源电路都有完善的防护电路，相互独立，互不影响。 3、HC-60
25、00 雨量计采集模块 本仪器的性能远高于国际、国内现有雨量计，适于装备各地、各种不同气候环境条件下的国家基本雨量站、加密自动气象站和遥测站，以及机场、铁路、公路、煤矿等需要降水量观测的地点和防灾减灾监测站，完成降水过程的自动测量边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 15 及数据采集。 尤其是用于替代传统的纸记录式虹吸雨量计实现自动测报和降水资料自动整编、自动传输。 技术指标 适应信号类型：开关信号，开关频率100Hz； 分辨力：0.1mm； 降雨强度测量范围：0.18mm/min（毫米/分） 测量准确度（在 0.18mm/min 雨强范围）： 降水量10mm， 测量误差： 0.2mm
26、； 降水量10mm， 测量误差： (0.2mm+1%F.S)； 输出信号： 1）RS-485 接口，输出实时累计降雨量、分钟降雨量，小时降雨量，年降雨量等； 2）脉冲接口，0.2mm 降雨量继电器输出触点接通一次； 雨量存储记录容量： 本小时 60 分钟降雨量， 本天 24 小时降雨量， 三天降雨量，年降雨量。 电源电压：12VDC（-5%+25%） 工作环境温度： 0+50； 工作环境湿度：95%RH（40）； 体积（直径高）：111104mm。 4、HC 边坡在线监测系统软件 数据采集：支持所有传感器的单次、定时及按时间表的上位机自动采集； 数据分析：支持监测数据、报警数据、操作统计、统计
27、、分析、对比输出； 曲线生成：系统支持生成历史数据曲线；安全报警：可以发送短信到指定的负责人手机；权限管理：操作者级别不同，系统授予的权限不同。 协同管理：采集软件 C/S 版，管理软件采用 B/S 结构，支持局域网和 Internet网上浏览、操作；发布公告：用户可以内部发布公告；系统统日志：系统对于用户的敏感操作做了日志记录；用户管理：管理员可以可以分配系统的使用者和使用者的权限 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 16 5、设备安装 边坡监测设备安装示意图如下： 5.1 表面位移监测设备安装 1、 GPS 安装步骤： 1)监测基础的浇筑 基础开挖-制作钢筋笼并固定-支模板-混
28、凝土浇筑， 待混凝到龄期后找平刷颜色等美观处理 2）天线罩安装 天线罩安装前，应该将天线电缆 AG-5 先穿进 PVC 管，然后将天线固定在强制对中器后，在将天线电缆接头与天线接头连接，并拧紧，套上天线保护罩；注意将天线保护罩配套螺丝拧上，以防被大风吹走或者非人为破坏。 3）设备安装调试 表面位移设备安装主要是 GPS 主 机安装，主机安装前，应该对每个监测点主机端口号进行规划，并做记录保存。 4）整理线缆，并做好保护。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 17 2、静力水准仪安装步骤： 1）安装储液筒 将所有容器安装在相同的标高，这在监测程序开始前是非常重要的。将各托架用螺栓固定
29、于设计的墙面上或者 测墩上。托架可为一“L”形钢板，一面有三孔，一面有两孔。两孔的一面用于和墙面或测墩相联，三孔的一面用于和储液筒底部相连。托架和墙面或测墩相联可用直径为 10 毫米的膨胀螺栓，每一螺栓应拧紧或者在螺纹间用少许环氧胶固定。各托架应处于同一水平位置。托架安装完毕后，再在托架上安装储液筒。托架和储液筒用三螺纹支撑杆相连，在储液筒上面放一水平尺来抄平，调节螺纹支撑杆上的螺帽使储液筒水平。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 18 2）联接通液管 通常在每个储液筒的底部有两通液孔（在出厂时用两螺纹堵头封住，如果此点只和两个测点相连，可只卸一个通液孔） ，卸下螺纹堵头，在原孔
30、上安装三通阀门（此配件已随仪器配置） 。在安装三通阀门时应保证它和储液筒的密封，可在三通阀门螺纹上缠生料带或涂密封硅胶。安装完三通阀门后，根据各测点间的距离，裁取通液管的长度。然后用通液管和三通上的接口相连，把各测点串联在一起。 3）系统充液 在系统内应充入纯净水，通过任意储液筒对系统充液（如果系统所处的环境温度有可能下降到零度以下，应在纯净水中加入一定比例的防冻液） 。操作时，应小心排除管内的空气和气泡。加液时应缓慢不间断加入，可通过水位显示管观察系统内液位的高度。当液位距储液筒口有 10 厘米左右时，停止充液。检查系统的密封性能，观察各接头部位有无液体渗出。如无渗漏可进行下一步操作。 4）
31、安装传感器 这一操作步骤要求相当高，并且应极为小心地操作完成。在安装期间，任何草率或者不当的操作都可能导致传感器损坏。 传感器体与挂钩之间的连接螺母必须松开， 直到使其不再与传感器体相连 （这些螺母仅仅是为运输安全而装上的） 。根据传感器保护罩上的编号，找出和其相对应的浮筒（二者编号应一致）。拿着浮筒上的挂钩，把浮筒放入储液筒，当浮筒底部和储液筒内液体接触时，用传感器的挂钩挂住浮筒的挂钩，下降浮筒进入容器内，手握传感器保护罩，安装于储液筒顶部。现在使传感器保护罩上的孔与储液筒上的螺丝孔对正，将传感器保护罩下部的台阶缓慢下降装入储液筒内。当传感器保护罩按上述方式就位后，将三颗螺丝拧紧（不要过紧）
32、。把水位显示管和传感器保护罩上螺帽相连。对所有的储液筒重复该操作步骤。 5）连接通气管 通气的作用是使所有容器内液面以上压力保持恒定， 整个通气系统应相互连通并仅在一点和大气连通。先用配置的通气管把各传感器通气孔串联，再用储液筒通气管把各储液筒通气孔串联。松开干燥管一端的螺帽，使其和大气导通，然后再在干燥管上套一气球，对其进行保护。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 19 3、边坡地滑仪安装步骤 1）用混凝土浇筑两个监测端墩，一个用于固定边坡地滑仪，一个用于固定测绳终点 2）根据两测点之间的距离确定钢丝的长度，及保护管的长度 3) 将边坡地滑仪一段固定在监测墩上 4) 将钢丝拉至
33、另一个监测点，穿管保护，将钢丝末端固定在监测墩上，使真个钢丝处于绷直状态。 5）整理传感器线缆，并做相应保护。 5.2 深部位移监测设备安装 1) 钻孔 采用工程钻探机，一般采用 100mm 以上的钻头钻孔，为了使测斜仪测量到位，防止安装时测斜管中有沉淀，测斜孔都需比安装深度深一些。一般每 10米多钻深 0.5 米，即 10 米 +0.5 米 =10.5 米， 20 米 +1 米 =21 米，以此类推。在松散或破碎体上钻孔时要用泥浆或水泥浆护壁，在测斜管安装前不可有塌孔产生。 2) 清孔 钻头钻到预定位置后，不要立即提钻，需把水泵接到清水里向下灌清水，直至泥浆水变成清水为止，提钻后立即安装。
34、边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 20 3) 安装测斜管 安装的全过程可分为三步： (1) 测斜管的连接： 测斜管一般长度为 2 米/根或 4 米/根两种， 需要一根一根地连接到设计的长度。连接的方法是采用边向孔内插入边连接的方法，首先将第一根测斜管在没有外接头的一端套上底盖，用三只 M410 自攻螺钉拧紧（这是每孔最下面的一节管子）封口，封口后为防缝隙漏浆，可用土工布裹扎，然后插入孔中慢慢地向下放。放完一节，再向管接头内插入下一节测斜管，必须注意的是一定要插到管子端面相接为止(用自攻螺钉拧紧，接头处为防缝隙漏浆，可用土工布裹扎)，按此方法一直连接到设计的长度。当测孔较深，测斜管
35、重量较大时，可用尼龙绳吊住测斜管往下放。 若孔内有水测斜管向上浮， 放不下去时， 应向测斜管内注入清水，边下放边注水。 (2) 调正方向： 当测斜管长度安装到位后，需要调正凹槽的方向，先把最后一节测斜管上的接头取下，看清管内凹槽方向，把管子向上提起少许，转动测斜管，使测斜管内的一对凹槽垂直于测量面。一人提不动时，可用多人协助，对准后再缓慢放下，开始回填。 (3) 回填： 测斜管安装合格后应向测斜管与孔壁之间的空隙中回填， 使测斜管与周边有机结合。回填时用手扶正测斜管，不断向测斜管内注入清水，注满並保持满管清水，以防回填时浆液渗入测斜管内。回填的原料视钻孔确定。岩石钻孔用水泥沙浆或纯水泥浆回填。
36、土中钻孔可用中粗砂或原状土、膨胀泥球等回填。一边回填一边轻轻地摇动管子，使之填实。回填速度不能太快，以免塞孔后回填料下不去形成空隙。填满后盖上管盖，用自攻螺丝上紧。一天后再去检查一下，回填料若有下沉再补充填满。 4）安装传感器 在装有测斜管的测孔内先用活动测斜仪试放一遍，确认与设计一致方可。每只倾斜仪的传感器与安装附件连接完好， 传感器的两端各配有一只严格处于同一平面内的导向定位机构。单只传感器使用时倾斜仪为一组装完整的准测斜仪，两边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 21 导轮之间的间距即为测斜仪的“标距”(500mm)。多只传感器串联使用时，需将单只传感器分别用连接配件于安装现场
37、连接固定可靠， 此时每只倾斜仪的导向轮处于同一平面内。 5.3 渗流量监测设备安装 各类型的渗压计无论在有套管或无套管的钻孔里， 都可以单支安装或多支安装 ,如果在一个特殊的地区监 测微孔压力,就要特别注意 钻孔的密封。推荐在钻孔中安装时使用加厚的聚乙烯护套电缆。 安装时不能使用随时间迅速下沉的材料，例如返料。钻孔应该钻至渗压计预定位置以下 15-30 厘米，并应洗净钻孔，然后将孔的底部用干净的细沙回填到渗压计端头以下 15 厘米时，即可放入渗压计，最好是将渗压计封装在一个砂袋里，保持干净。用水浸透砂子，然后放到位（在电缆上做标志） ，仪器在这个位置时，应环绕渗压计周围放进干净的砂子，砂子可以
38、放到渗压计以上 15 厘米，图 23详细说明了隔绝被监测区域的两种方法。 一旦到了上述的“集水区”就要将孔密封，可用两种方法，一是用膨润土和适量的沙回填交替层约 25 厘米，然后用普通的土回填，或是用不透水的膨润土边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 22 与水泥浆的混合物回填。如果在一个单孔里安装多支渗压计，膨润土与沙应回填到上部渗压计的下部，并以每两个渗压计之间的距离为间隔交替进行。在设计与使用填塞工具时特别要小心，避免损坏渗压计的电缆。 由于振弦式渗压计基本上是一个非流量仪器， 所以其集水区不需要很大的尺寸，事实上，渗压计可以与大多数材质接触，因为这些材料的颗粒不能通过过滤器。
39、 5.4 降雨量监测设备安装 雨量计水泥墩详图如下所示： 图 5-5 翻斗式雨量计安装底座示意图 雨量计安装的时候只需要用膨胀螺丝固定如上图的三个脚即可。 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 23 5.5 裂缝监测监测设备安装 裂缝计的安装主要采灌浆锚杆或者膨胀螺栓的方式。 安装步骤： 1)确定合适的设置距离。用电锤或其它合适的工具在确定的位置钻两个深约孔约 50mm。 2) 将膨胀锚拴插进钻孔，并上紧。 3) 将裂缝计两端用螺栓固定到锚头的螺孔中。 4) 用便携式读数仪检测读数测读初始值，并记录。 5.6 支护结构监测设备安装 1、应变计的安装 1）在钢结构上安装 通常采用焊接安
40、装块的方式。传感器体不能通过焊接电流，否则将造成传感器的损坏。因此，传感器的安装应在焊接工作全部完成后进行。可利用一个根据边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 24 仪器尺寸制作的安装杆定位和焊接安装块（安装杆可使用外径 12mm 的钢筋制作或车削，要求长度不低于 165mm，外表通直光滑） 。安装块是成对提供的，其中带有锥尖固定螺钉，焊接表面应清理干净，焊接部位及顺序如图 3-2 所示： 焊接时应避免过热，不能焊接平直端面，否则将影响仪器的拆装。焊接完成后，使用适当方法对安装块降温并去除焊渣，并检查调整两端块是否同心。拆下安装杆，安装仪器。如下列图示： 穿入应变杆，套上线圈并固定卡
41、箍。 将线圈卡在应变计中部，将卡箍套在线圈上拧紧。 先将应变计有 V 型槽的一端用螺钉固定，调节另一端使之达到预期的初始读数，最后用螺丝固定。 2）将应变计安装到混凝土表面上 安装块上焊好锚头（锚头可使用 810mm 螺纹钢，长度 6080mm），利用安装杆定位， 在合适的位置钻出两个 7090mm 深的孔。 孔的最小直径为 12 mm，将锚头用速凝砂浆或环氧固定在钻孔中。如图3-3所示： 边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 25 要保护措施完善，标准的安装块也可用专用粘合剂直接粘合到混凝土表面上。如果采用这种方法，清除安装部位砂粒等杂物，并清洗干净。使用安装杆定位，用环氧直接将安
42、装块粘结到混凝土上。 2、 钢筋计的安装 通常的步骤是将与钢筋计直接焊接到现场的待测钢筋上。 钢筋计有足够的长度，可以在不损坏其内部的应变元件而焊接就位。然而，仍应小心以确保钢筋计中心部分不要变得太热，因为线圈骨架和防护环氧树脂可能会融化。为了防止该种情况发生，有必要在焊接部位和仪器中心30cm 段放置湿抹布或焊接时在钢筋边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 26 计中间部位浇水。同时，当焊接时还要当心不要因高温损坏电缆。特别注意的是电缆端部的芯线金属线头不要搭接在钢筋网上， 以防止焊接时形成回路产生电弧打火而损坏！焊接结束后，仪器电缆应沿钢筋用尼龙扎线每隔1 米绑扎好，避免用铁丝绑
43、扎线固定，以避免电缆因此损伤。 当安装钢筋计时，要注意区分并记录所有仪器的安装位置和编号，以便在进行数据处理时，提供正确的率定系数和后期结构应力分析。 3、土压力计的安装 将焊在土压力计边上的吊耳，用水泥钢钉、膨胀螺栓、绑扎丝等将土压力计背板对着结构表面固定在结构上，即使结构表面是光滑的，尤其是当结构表面粗糙或不规则时，都须在土压力计与结构表面之间垫些砂浆。 用土压力计上的挂耳作为模板，以便确定钻孔的位置，这些钻孔用于安装膨胀螺栓，将土压力计直接安装在膨胀螺栓上，也可以将膨胀螺栓安装在土压力计附近并用绑扎丝将土压力计固定就位。换句话说，土压力计可用挂耳作为向导将土压力计固定到位。 首先拌合一些
44、速凝水泥砂浆或环氧砂浆， 将它们抹在表面上，边坡在线监测系统方案 北京华测智创科技有限公司 27 然后，将土压力计压进水泥砂浆中，使多余的水泥砂浆从土压力计周边挤出。按住压力计不动直至水泥砂浆凝固， 然后通过加上螺栓并拧紧或用钢钉将土压力计就位，从而完成安装。要注意保护土压力计、传感器本体和电缆，使其不直接接触大块的岩石，应避免用粒径大于 10mm 石块的细颗粒回填材料覆盖。细颗粒材料是作为填充料被放进去的，以保持它们与土压力计和电缆接触，用金属保护管将电缆引到结构表面。 4、锚索计的安装 锚索测力计安装前，除应符合相关规范外，保证锚索计安装基面与钻孔方向的垂直十分必要。应检查锚垫板与锚束张拉孔的中心轴线是否相互垂直，允许的垂直偏差范围是 90 1.5。任何超过该偏差范围的安装将会导致锚索测力计在锚束张拉过程中在垫板上产生滑移、测值偏小或测值失真。 在可能的情况下，锚索测力计应该尽量对中，以避免过大的偏心荷载。锚索测力计承载筒上下面可设置承载垫板以保证平整结合以便荷载均匀传递， 承载垫板应经平整加工，不得有焊疤、焊渣及其他异物。
