[发明专利]一种高精度测量土体中结构物变形的构造和安装方法

说明书

本发明涉及一种高精度测量土体中结构物变形的构造和安装方法，包含空心钢管、钢丝线、位移计、位移计支座、滑轮和铅垂，所述空心钢管第一端埋置于土体中，第二端伸出土体外，埋置于土体中的空心钢管末端部分由填充物封实，所述钢丝线穿过空心钢管和填充物，所述钢丝线第一端固定在结构物上，第二端与位移计滑杆末端连接，所述位移计固定于土体之外的位移计支座上，位移计滑杆前端与第二钢丝线相连，与位移计滑杆前端相连的第二钢丝线穿过滑轮，所述滑轮固定在与位移计保持同一水平线上，穿过滑轮的第二钢丝线由水平向转为竖向，并与铅垂相连；本发明结构设计简单、合理，测量装置安装容易，操作简单、材料容易获取，可重复利用性较高。

技术领域：

本发明专利涉及桥梁工程、岩土工程等领域，尤其是涉及一种高精度测量土体中结构物变形的构造和安装方法。

背景技术：

随着我国工程建设事业的不断蓬勃发展，许多工程的设计与建设需要有科研理论基础作为支撑，尤其在基础工程，近海岸工程等领域。对于充分了解结构物与土之间的相互作用，这也是我国各个高等学府及科研院所所要研究的问题，因此，在科研试验甚至在实际工程应用中，采取相应高精度的方式来测量土体中结构物的变形，这将在相关领域取得重大的突破。

目前，对于结构物与土之间的相互作用，其主要在桩基与土、桥台与土、挡土墙等支护结构与土等相关领域进行。然而，为研究这些结构与土之间的相互作用性能，包括结构与土之间的位移响应等，目前，主要采取试验研究手段，其中包括现场原位试验及试验室内模型试验。对于测量埋置在土体中结构物的变形，如今最常用的是应变片测量法，应变片直接粘贴在结构物的表面，通过读取粘贴在结构表面的应变数据，并计算出结构在该部分的变形值。但是，应变片具有不稳定性，受外界影响因素较多，且对环境的要求高，尤其在土体里的应变片所受到土体环境的影响最为严重，同时在小位移情况下应变片测量结果误差较大，且结构开裂之后，应变片也即失效。由于结构与土响应的复杂性，往往应变片所测出来的位移并不能有效的反映出结构在土体中的实际变形状态，它仅仅代表了结构在某一时刻的位移变形量，而代表不了结构在全过程中所发生的变形形式。

发明内容：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度测量土体中结构物变形的构造和安装方法，其不仅结构设计合理、简单，而且安装高效便捷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高精度测量土体中结构物变形的构造，其特征在于：包含空心钢管、钢丝线、位移计、位移计支座、滑轮和铅垂，所述空心钢管第一端埋置于土体中，第二端伸出土体外，埋置于土体中的空心钢管末端部分由填充物封实，所述钢丝线穿过空心钢管和填充物，所述钢丝线第一端固定在结构物上，第二端与位移计滑杆末端连接，所述位移计固定于土体之外的位移计支座上，位移计滑杆前端与第二钢丝线相连，与位移计滑杆前端相连的第二钢丝线穿过滑轮，所述滑轮固定在与位移计保持同一水平线上，穿过滑轮的第二钢丝线由水平向转为竖向，并与铅垂相连。

优选的，所述空心钢管截面形状可采用圆形等，所述空心钢管的外径可选用6mm~10mm，所述空心钢管的壁厚可选用1mm~2mm,所述的空心钢管的材质主要以钢材为主，对强度并无特殊要求。

优选的，所述空心钢管第一端埋置于土体中，第二端伸出土体外，所述空心钢管的长度为L，所述埋置于土体中的空心钢管末端距离结构物0.1L~0.3L，所述空心钢管前端伸出土体外的部份为0.1L~0.2L。

优选的，所述埋置于土体中的空心钢管端头部分采用填充物封实，所述填充物封实的长度为管长的0.2L倍，所述填充物封实的直径为空心管的内径，所述填充物的材料可选用聚乙烯泡沫等材料。

优选的，所述埋置于空心钢管末端的填充物，所述填充物应设置为截面空心，其内径为1mm~2mm，内径用于穿设钢丝线，外径依据空心管的直径而定。