[发明专利]密封式液体压差分层沉降计及其埋设、测量方法

说明书

技术领域

本发明属于检测土地沉降的技术领域，涉及一种沉降计，特别是涉及一种密封式液体压差分层沉降计及其埋设、测量方法。

背景技术

在筑堤工程、围海造地工程、筑路工程等涉及到抛石、填土、或者其它有大的附加应力的工程中，通常需要观测分层土体的压缩沉降量。最初的沉降观测方法是将一根圆形沉降管锚固到基岩，将磁环套在沉降管外围，埋设在观测层面位置。当地基土下沉时，磁环可随土体一起同步下沉，而沉降管不会下沉，磁环则沿沉降管轴向下滑移，通过测算磁环与沉降管之间相对滑移量，实现测量目的。但该方法存在以下缺点：1）沉降管埋设位置不能进行压实处理，而路基通常需要进行压实处理，如果测量部位没有与路面一起压实，则会导致测量值与实际值不一致，造成一定的测量误差，尤其是软土地基中，测试数据失真严重，同时也影响施工；2）检测时必须从沉降管的孔中放下磁性探头才能测量磁环的位置，故只能人工测量，且精度差，工作量大，效率低；3）不能进行实时测量，无法进行长期运行监测。

为克服上述问题，本领域的研发人员又提出一种根据多点位移计原理来测试土体压缩沉降的方法，该方法可以解决自动化测试问题，但是同样由于该种仪器垂直方向是一根细杆形式的，侧向刚度很低，在软土中效果不佳。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种密封式液体压差分层沉降计及其埋设、测量方法，用于解决现有技术中的沉降计因侧向变形导致测量误差大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种密封式液体压差分层沉降计及其埋设、测量方法。

一种密封式液体压差分层沉降计，所述密封式液体压差分层沉降计包括：沉降板；顶部液压传感器，通过法兰盘固定安装于所述沉降板下方，包括一管口密封的液体管；中间液压传感器组，包括至少一个液压传感器和固定在所述液压传感器上的锚爪；所述中间液压传感器组中的第一个液压传感器的液体管通过液体三通管与所述顶部液压传感器的液体管连通；底部液压传感器，固定安装于一孔底固定装置上；所述底部液压传感器的液体管通过液体三通管与所述中间液压传感器组中的最后一个液压传感器的液体管连通。

优选地，所述中间液压传感器组中的液压传感器依次串连，相邻的两个液压传感器的液体管通过液体三通管连通。

优选地，所述锚爪通过固定装置固定在所述液压传感器上；所述固定装置为沿液压传感器轴线方向设置的突出翼板；所述突出翼板的突出部位设有安装定位孔。

优选地，所述突出翼板上固定3个锚爪。

优选地，每个所述液压传感器上均固定两个突出翼板，一个位于液压传感器上部称为上突出翼板，一个位于液压传感器下部称为下突出翼板。

优选地，所述密封式液体压差分层沉降计还包括一辅助埋设的辅助杆，所述辅助杆上设置有上突头和下突头，所述上突头和下突头上均开设有小孔；所述上突头和下突头之间的间距与所述上突出翼板和下突出翼板之间的间距相同。

优选地，所述密封式液体压差分层沉降计还包括一包围所述中间液压传感器组并辅助埋设的钻孔保护套管。

优选地，所述法兰盘上设有传感器穿线管；所述顶部液压传感器的信号电缆、所述中间液压传感器组的信号电缆和所述底部液压传感器的信号电缆均通过所述穿线管连接到外部设备。

一种密封式液体压差分层沉降计测量方法，所述密封式液体压差分层沉降计测量方法包括：

选定所述密封式液体压差分层沉降计中最底部或最顶部的液压传感器作为基准传感器；

测试获得所述基准传感器和测试传感器的压力差；其中，所述测试传感器为所述密封式液体压差分层沉降计中除基准传感器之外的全部液压传感器的统称，所述密封式液体压差分层沉降计中的全部传感器通过液体管连通；

将所述压力差换算成液体水头高差；

所述液体水头高差在每次测量时的变化就是各测试传感器相对于基准传感器的沉降量。

优选地，所述压缩沉降量的获得方法为：[(p0i-pj0)-（pti-pjt）]/（ρg）+Δs，其中，p0i表示测试传感器i在埋设完成时测得的压力，pti表示测试传感器i在埋设完成后第t次测得的压力，i为大于0的正整数；pj0表示基准传感器在埋设完成时测得的压力，pjt表示基准传感器在埋设完成后第t时刻测得的压力；ρg表示液体管中的液体的重度；Δs表示基准传感器在0到t时刻的垂直位移，即埋设完成时刻为0时刻，当基准传感器埋设在系统底部且较深时，Δs=0。