[发明专利]一种双光束地基沉降检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程测量检测装置及检测方法，特别是建筑工程地基沉降检测装置及用该装置检测地基沉降的方法。

背景技术

在建筑工程中，当天然地基不能满足建筑物对地基的强度、变形及抗震等要求时需要对地基进行加固处理，以保证建筑物的安全稳定和正常使用。特别是当工程建筑建在软土地基上时，首先要进行预压加固来消除地基沉降，加固过程必须进行沉降观测，以便及时分析地基的加固程度，确定是否达到设计要求。一些现场试验，如静载试桩、复合地基载荷试验等都需要通过沉降观测结果来确定地基承载能力。同时，通过沉降观测还可积累大量经验资料，反算地基变形参数，为后续工程设计计算提供依据。

经过多年的发展，各种沉降观测方法不断完善，观测仪器类型也不断涌现，诸如采用百分表直接进行沉降观测；利用连通器水平面相同的原理进行沉降观测的静力水准观测；深标点水准仪；磁环式沉降仪；固定式沉降仪等等。上述观测仪器虽然都能实现地基沉降的观测，但其适用的地质工程条件各不相同，仍然存在诸多不足的地方。比如，传统的静力水准观测法用于室内观测比较容易，但用于实际工程观测时，由于受现场复杂条件、天气变化异常等因素的影响而使得实际操作比较困难，测量的准确性和稳定性不高；深标点水准仪仅适合于硬土层，而磁环式沉降仪仅适合于软土层，且两种观测仪器成本较高，不利于现场实测操作。本专利申请的设计人之一曾获得中国专利“一种激光准直检测仪”(专利号：94246281.5)的专利权，该专利将激光准直技术及光电检测原理引入工程检测装置，用于测量待测点或待测面的形变，其不足之处在于，由于激光光束单一，检测过程中会产生光漂，至使测量值可能产生误差，稳定性不够高。而利用激光准直技术及光电检测原理来检测地基沉降的设备和方法，目前尚未检索到。

发明内容

本专利申请在上述“一种激光准直检测仪”专利的基础上，进一步将其完善为检测地基沉降的成套检测设备。

本发明的目的，不仅在于提供一种利用激光准直技术和光电检测原理来进行建筑工程地基沉降检测的成套装置；及利用该装置检测地基沉降的方法，而且使用该检测装置和该检测方法应能有效地消除激光光束传递过程中的光漂现象并提高测量的稳定性及准确性。

本发明的目的是这样实现的：

地基沉降检测的成套装置包括一个激光器1，一个光学准直系统2，一个光电测尺接收装置4A，所述光电测尺接收装置包括硅光电池遮光筒5、直流微安表头6、数显游标卡尺7、游标卡尺数显窗口8、固定铁坐9、二象硅光电池10。本装置还包括一个分束镜3，另一个与4A结构相同的光电测尺接收装置4B，所述分束镜为半反半射透镜。

利用该装置检测地基沉降的方法包括设备的安装与设备的使用；

设备的安装：于待测点之外无沉降的区域内0～60米范围内布置好激光器1，光学准直系统2和分束镜3，激光器1与光学准直系统2连接为一体，分束镜3置于光学准直系统2前激光束行进路途中，将一光电测尺接收装置4A的固定铁坐9固定于待测点桩柱上，将另一光电测尺4B的固定铁座固定于观测点以外无沉降的一静止参考点上，参考点位置的选择应使其到分束镜的距离与待测点到分束镜的距离相等，并应能满足分束镜的位置和安装角度经调整后出射的两束光线与原光束等高且两束光线相互垂直地被两个光电测尺接收装置4A和4B所接收，光电测尺接收装置4A的尺身应垂直于水平面安装，其安装角度应让激光束垂直射入硅光电池遮光筒5，并保证两个光电测尺接收装置的游标卡尺7尺面与激光束基准线垂直；设备的使用：在待测点发生沉降前，让激光器1发光，光电测尺接收装置4A和4B的直流微安表头6指针便显示出光束中心与二象硅光电池10两半左右中心分界线的偏差，分别微调待测点和参考点两光电测尺接收装置4A和4B的游标使直流微安表头6的指针指零，然后由游标卡尺数显窗口8读出各点相应的数据。在待测点发生沉降后，光电测尺接收装置4A和4B的直流微安表头6指针便又显示出光束中心与二象硅光电池10两半左右中心分界线的偏差，再分别微调待测点和参考点两光电测尺接收装置的游标使直流微安表头6的指针指零，然后由游标卡尺数显窗口8读出各点相应的数据；各测点前后两次数值之差即为该点位移变化量，再取观测点与参考点位移变化量之差，便可消除测量过程中激光束所产生的光漂位移量，得到地基的真实沉降量。