[实用新型]一种浅部地层多点沉降实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程监测技术领域，主要用于各种基坑、隧道、边坡工程的地层沉降监测。

背景技术

在各种基坑、隧道、边坡工程中，经常对地表的沉降和地层中各分层沉降进行监测，实践中一般常用的监测方法包括：（1）地表工程测量方法。即在拟监测的工程部位地表设置监测标点，在远离监测点的稳定区域设置基准点，采用全站仪或水准仪进行观测。（2）单孔沉降仪法。即在一个钻孔中，不同深度安置磁环，采用沉降仪读取各测点（磁环）至地表的深度，换算各测点沉降量。（3）单孔多点位移计法。即在一个钻孔中不同深度埋设锚固段，并与钢杆连接传于地表，测量钢杆的移动作为不同深度测点的沉降。

上述三种测量方法中，存在一个共同的缺点，就是无法实现沉降的远程实时监测，在恶劣天气、工况复杂的条件下，无法开展现场实测工作。另外，第（1）种地表工程测量方法，只能测量地表沉降，无法对地层内部沉降进行观测；第（2）种单孔沉降仪法，其测量精度很低，人为误差很大，无法满足高精度监测；第（3）种单孔多点位移计法，测点安装工艺要求很高，测点植活率较低，测量存在人为误差。

实用新型内容

为了解决在目前的地层沉降测量装置存在的不能实现远程实时监测、测量精度低、安装工艺复杂且植活率低、对现场施工环境要求高等问题，本实用新型提出了一种浅部地层多点沉降实时监测装置与方法。

本实用新型采用如下技术方案：

一种浅部地层多点沉降实时监测装置，其包括：测点与基准点的设置体系、沉降测量装置、数据采集传输装置；

所述的测点与基准点的设置体系：所述的基准点和每个测点均设有测量孔1、PVC钻孔套口2、混凝土3、连接孔5、钢杆6、连接螺扣7、回填细沙8、钢杆与钢筋焊接点9、对中支架10、钢筋11、混凝土锚固头12；PVC钻孔套口2和钢杆6上涂抹黄油；在测量孔1内，对中支架10与钢筋11焊接，固定于混凝土锚固头12上，钢杆6与钢筋11焊接，钢杆6为多段，钢杆6由底端到顶端由连接螺扣7连接，顶端的钢杆6的末端设置有连接孔5，牵拉钢丝4穿过连接孔5与钢杆6连接，然后牵拉钢丝4由PVC钻孔套口2引出，PVC钻孔套口2由混凝土固定台3固定于地表处的测量孔1的空口处，回填细沙8填入测量孔1中。

所述的基准点为1个，测点的个数为1个或1个以上，布置方式为以基准点zk₀为中心，测点zk_n以600-1000mm为半径环绕其周围布置。

所述钢筋11的型号为HRB335。

所述测点的每个测量孔1的深度不同。

沉降测量装置：包括牵引钢丝4、标准基盘13、精密位移传感器14、数据线15；在牵引钢丝4上涂黄油，并包裹一层PE聚乙烯防腐薄膜；牵引钢丝4与精密位移传感器14连接，精密位移传感器14安装于标准基盘13上，用数据线15与数据采集传输装置的输入端相连。

数据采集传输装置：包括数据采集仪16、无线传输模块和无线发射器17；数据采集仪16和无线发射器17安装于沉降测量装置的标准基盘13上，数据采集仪16和无线发射器17连接，数据采集仪16的输入端使用数据线15与沉降测量装置中的精密位移传感器14相连。

所述的测量孔1的直径为80mm。

使用所述的浅部地层多点沉降实时监测装置进行监测的方法，其包括下述步骤：

S1、钻孔：在拟监测的地层部位，采用钻机成孔形成测量孔，其中，用于设置基准点的测量孔1个，用于设置测点的测量孔为1个或1个以上若干，所述的基准点测量孔底部必须设置于稳定的岩土层中，各测点测量孔底部设置于地层沉降影响范围内。所述的测量孔的深度不同。

S2、基准点与测点锚固：在基准点的测量孔中安装基准点锚固系统。首先向孔底注入约0.5m浆液，然后将钢筋11与钢杆6焊接后逐段插入钻孔中，钢杆6之间由螺扣7相互连接，当钢筋11插入孔底浆液中时，钢杆6顶端距离孔口0.5m，与牵引钢丝4连接后，由PVC钻孔套口2引出与精密位移传感器14连接，将回填细沙8填土测量孔1中；在测点的钻孔中重复步骤S2中的上述步骤。

S3、沉降测量装置安设；安装标准基盘13；将基准点和测点处的牵引钢丝4分别与一台精密位移传感器14的测量钢丝输出口相连，所有的精密位移传感器14均安装于标准基盘13上；

S4、数据采集与传输装置安设：将数据采集仪16和无线发射器17安装于标准基盘13上，并用数据线15将精密位移传感器14与数据采集仪16连接，无线发射器17连接于数据采集仪16上。