[发明专利]一种基坑深层水平位移和竖向沉降的监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基坑深层水平位移和竖向沉降的监测装置及方法，监测装置包括变形测量系统、测距系统、基准点和数据处理系统；所述变形测量系统，包括预埋在基坑侧壁内的若干变形检测器，用于测量基坑侧壁土体沿深度方向的水平挠曲变形；所述测距系统，用于测量所述变形测量系统顶点与测距系统的距离；所述基准点设置在远离基坑侧壁的一侧；所述数据处理系统，用于接收所述变形测量系统和所述测距系统监测到的数据，并处理接收到的数据，将基坑深层水平位移和竖向沉降传递至用户终端。本发明实现了基坑深层土体水平位移和竖向沉降的同时实时监测，不需要进行人工测量，自动化程度高，降低了监测成本，并进一步保证了测量精度和数据可靠性。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种基坑深层水平位移和竖向沉降的监测装置及方法。

背景技术

我国城市化建设的高速发展面临着许多严峻的挑战：土地资源紧张、绿地面积减少、城市人口爆增、交通堵塞、能源消耗增大、环境污染、房价上涨等问题，这些都使得大力开发利用地下空间资源、拓展人类活动空间越来越迫切。因此，基坑工程的开挖深度越来越深、规模越来越大，技术难度也随之不断升高。

近年来，一些地下工程和基坑在施工过程中出现了诸多安全事故，造成了不同程度的人民生命财产损失。因此有必要在基坑和地下工程开挖过程中建立科学的工程安全监测系统，以预警基坑和地下工程在施工及使用过程中出现的安全隐患，避免事故的发生。

基坑侧壁的深层水平位移和竖向沉降是基坑和地下工程稳定性的重要指标，但目前广泛应用的基坑变形监测方法自动化程度低、劳动强度高，难以实现实时监控，深层水平位移和竖直沉降的监测方法不同，进一步降低了监测效率，增加了监测成本。对于深层水平位移，目前主要是利用测斜管和测斜仪进行人工测量、读数再进行上报，数据滞后明显；若采用沿测斜管分布多个测斜仪虽能实现自动测量，但意味着监测费用的数倍增长。对于深层竖直位移，目前主要是利用全站仪和水平仪进行测量，同样面临着人工测量的数据滞后或者监测费用的增长的问题。

发明内容

本发明为了解决基坑变形监测自动化程度低、劳动强度高、测量数据处理滞后等技术问题，提供一种自动化程度高，能实时监测的基坑深层水平位移和竖向沉降的监测装置及方法。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述基坑深层水平位移和竖向沉降的监测装置，其特征在于：包括变形测量系统、测距系统、若干基准点和数据处理系统；

所述变形测量系统，包括预埋在基坑侧壁内的若干变形检测器，用于测量基坑侧壁土体不同深度处的水平挠曲变形；所述变形测量系统顶部设有倾角传感器；

所述测距系统，用于测量所述变形测量系统顶点与测距系统的距离、以及测距系统与基准点之间的距离；

所述基准点，设置在远离基坑侧壁一侧的地面上；

所述数据处理系统，用于接收所述变形测量系统和所述测距系统监测到的数据，并处理接收到的数据，将基坑深层水平位移和竖向沉降传递至用户终端。

进一步地，所述变形测量系统还包括测试管，所述测试管预埋在所测基坑侧壁的一侧，所述变形检测器包括若干设置在所述测试管内的电阻应变片，所述电阻应变片成对设置在测试管的同一高度位置，每对电阻应变片连线与基坑侧壁垂直设置；每对电阻应变片为一组，每组电阻应变片相隔一定距离设置在所述测试管内。

进一步地，所述测试管为一段一段接驳形成，每一段测试管内设置有测量单元；所述测试管顶端伸出地面，并设置有应变测量终端；

所述电阻应变片与测量单元通过导线连接，多个测量单元之间可以通过无线通信模块实现数据互传，将所有电阻应变片的测量数据传输到应变测量终端；所述应变测量终端通过无线通信模块与所述数据处理系统通讯连接。