[发明专利]分层测量土体位移的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土体位移测量技术及其装置，尤其是一种分层测量土体位移的装置及方法。

背景技术

在土木工程实践及涉及到土体的物理模拟实验中，经常需要测量各个深度土体的位移，以掌握土体变形的总体规律，而常见的位移计只能测量土体表面位移，不能测出土体内部任意深度的位移。而实际工程中，土体往往呈分层分布，不同层位的土体物理力学性质相差很大，在荷载作用下发生的位移也有差别，如果只能得出土体表面位移，则不能区分出各层土体的位移大小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以区分出各层土体的位移大小的分层测量土体位移的装置及方法。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种分层测量土体位移的装置，包括：

一套管，所述套管埋设于被测土体内；

一预埋杆件，所述预埋杆件可移动穿设于所述套管内，所述预埋杆件包括一接长杆，所述接长杆的顶部连接一顶杆，所述接长杆的底部连接一底座，所述顶杆的顶部设有一凹槽，所述底座的底部延伸出所述套管的底部并形成一底盘，所述底盘置于被测点上；

一位移计，所述位移计固定于所述顶杆的正上方，并且所述位移计的顶针顶在所述凹槽内，所述位移计的中心对称线与所述预埋杆件的中心对称线位于同一直线。

所述装置进一步的改进在于，所述接长杆分别与所述顶杆和所述底座之间通过丝扣连接，所述接长杆的端部、所述顶杆的下端和所述底座的上端分别设有外螺纹，所述丝扣的内侧对应所述外螺纹设有内螺纹。

所述装置进一步的改进在于，所述接长杆为一可调节长度的杆体，包括复数个单元杆体，所述单元杆体之间通过复数个丝扣连接接长，所述单元杆体的两端分别设有外螺纹，所述丝扣的内侧对应所述外螺纹设有内螺纹。

所述装置进一步的改进在于，在所述预埋杆件与所述套管之间，所述预埋杆件的所述顶杆和所述底座上分别设有复数圈橡胶圈，所述橡胶圈的外径大于所述套管的内径，所述套管为PVC管。

所述装置进一步的改进在于，所述顶杆上设置的所述橡胶圈中最顶部的一圈位于距离所述套管的顶部向下一定距离的位置，所述底座上设置的所述橡胶圈中最底部的一圈位于距离所述套管的底部向上一定距离的位置。

所述装置进一步的改进在于，所述装置的量程等于所述套管的底部与所述底座的底盘上表面之间的距离。

本发明还公开了一种分层测量土体位移的方法，所述方法包括以下步骤：

按照设计要求，利用带有内螺纹的丝扣连接接长杆，并在所述接长杆的顶部利用丝扣连接一顶杆，在接长杆的底部利用丝扣连接一底座，形成预埋杆件，使所述预埋杆件的长度大于被测土体的深度；

将所述预埋杆件套设于一套管内，使所述底座的底部延伸出所述套管的底部并形成一底盘，使所述套管的长度加上所述套管的底部与所述底盘上表面之间的距离大于所述被测土体的深度；

将所述预埋杆件与所述套管置于所述被测土体内；

将所述位移计固定在所述顶杆的正上方，并使所述位移计的顶针顶在所述顶杆顶部的凹槽内，测量所述被测土体的位移。

所述方法进一步的改进在于，使用打钻的方式将所述预埋杆件与所述套管置于所述被测土体内，包括步骤：

于地面钻孔，所述钻孔的直径大于所述底座底盘的直径，所述钻孔的深度为所述被测土体的深度；

夯实所述钻孔底部的土体，将所述预埋杆件与所述套管置于所述钻孔内；

回填所述套管与所述钻孔之间的土体。

所述方法进一步的改进在于，使用预埋的方式将所述预埋杆件与所述套管置于所述被测土体内，包括步骤：

填土至所述被测土体的被测点高度，夯实所述被测点周围的土体，将所述预埋杆件与所述套管置于所述被测点上；

继续填土至预定高度。

所述方法进一步的改进在于，所述位移计的底部与一磁性底座连接，所述位移计的顶部设有一顶针，于所述被测土体周边架设一固定型钢，所述位移计通过所述磁性底座固定于所述固定型钢上，所述位移计的顶针顶在所述顶杆顶部的所述凹槽内，所述位移计的中心对称线与所述顶杆的中心对称线位于同一直线上，利用所述位移计测量所述被测土体的位移。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：通过将预埋杆件和套管预埋于被测土体内部，并使得预埋杆件可在套管内发生相对位移，将地层的分层位移传导到地面，延长了位移计的测量深度，可测出指定深度土体的位移，结构简单可靠，拆卸方便，可重复使用，尤其适用于试验中深部土体位移的测量。

附图说明