近年来,由于高速公路、铁路等基础设施的建设,大量的土体和山体被开挖,形成了大量的边坡。边坡在遭遇雷雨天气、风暴潮、人类活动时极易发生滑坡。滑坡灾害会造成大量的人员伤亡和财产损失,因此对边坡实行安全监测是具有非常重要意义的。然而,传统的监测仪器大都采用的是电测斜仪,电测斜仪极易受到电磁场的干扰,并需人工到边坡现场记录数据,自动化程度较低,无法达到实时监测。而光纤光栅技术具有抗电磁干扰、抗腐蚀、远程监测、体小质轻、串接复用等优点,近年来被广泛的应用在边坡的监测中。目前基于光纤光栅的测斜技术主要监测边坡的累积变形,而对于边坡因特殊情况发生整体移动或突发变形时不能及时的监测和预警。此外,大部分测斜装置埋入边坡后无法取出再利用,增加了监测成本。针对上述问题,本文研究了一种累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜技术,具体工作如下:(1)调研了边坡安全监测的方法和传感设备,将各种方法进行对比,总结并分析了目前一些监测设备存在的问题,针对现有的一些问题对基于光纤光栅的测斜仪做出了初步的设计构想。(2)开发了一种累积变形和突发变形同时测量的光纤光栅测斜仪,利用自差分温度补偿法,解决了温度干扰问题。测斜仪之间可进行串联,实现分布式测量,串联的间隔和个数可根据实际需求进行调整。在测斜仪的壳体上设计有滚轮,当监测完成后可通过滚轮将测斜仪从测斜管中提出再利用。(3)为了得到测斜仪的整体性能,开展了倾角标定实验、振动标定实验、温度补偿实验、以及抗蠕变特性实验。实验表明测斜仪的倾角测量灵敏度高达193.192pm/°、振动监测灵敏度为1565.544pm/g。温度补偿实验也表明了测斜仪具有较好的温补特性。抗蠕变实验中波长的波动范围仅在5pm以内,在解调仪的解调精度范围内,这充分的表明了测斜仪具有良好的抗蠕变特性。(4)为了验证测斜仪在边坡中的实际监测效果,专门设计了边坡变形模拟装置和精度为0.02mm的位移自动测量装置。通过边坡变形模拟装置进行了三种变形模式实验,实验结果表明测斜仪监测的测斜管的变形位移与位移自动测量装置测量的结果相吻合,验证了测斜仪的可行性和有效性。此外还设计了振动装置用来模拟边坡突发变形引起的振动,并开展了振动实验,实验结果表明振动的数据和累积变形的数据可按照规律进行分离,对分离后的数据分别进行处理可得到累积变形信息和振动信息,从而实现累积变形和突发变形的同时监测。