[发明专利]一种用于深层地层变形量测简易装置及其量测方法

权利要求书

1.一种用于深层地层变形量测简易装置，包括全站仪，其特征在于，还包括设置在所述全站仪前端的地层埋设装置，以及设置在稳定地层上的量测基准点；

所述地层埋设装置包括锚固于地层中的锚固件、用于连接锚固件和地表测点的连接线，以及设置在所述连接线外侧用于保护连接线的PVC管道；在所述PVC管道上的地上部分处设有可上下移动的移动测点，且在其顶端设置有固定的端头测点；所述连接线的外部露出端穿过一个直径等于所述PVC管道直径的轻质球体，且在连接线的末端设有线圈；

所述量测基准点包括浇筑在稳定地层中的混凝土块体和底部嵌入所述混凝土块体中的钢筋，在所述钢筋外露端头处焊接有铁片，在所述铁片上粘贴有第一反光片；

该装置的量测方法包括以下步骤：

（1）设置量测基准点：在不受隧道开挖作用影响的地面位置处设置量测基准点，在地层中浇筑混凝土块体，在钢筋的上端焊接铁片，并将焊接有铁片的钢筋底部嵌入混凝土块体中，在铁片上粘贴第一反光片；

（2）安装地层埋设装置：避开建筑物和地下管线，由地表选择合适的方向钻孔至目标地层位置监测点，将与连接线牢固栓结的锚固件置于钻孔底端，浇筑砂浆或者混凝土将锚固件锚固在目标地层中；依次将PVC细管和PVC粗管穿过连接线至预定位置，并确保粗管和细管重合长度为10~20cm，使其上端位于地面预定位置，然后将连接线穿过轻质球体，并在连接线端头处设置线圈；将移动测点套在PVC管道外侧，并将连接线端头线圈挂在移动测点上侧挂钩上，多余露出的连接线藏于PVC管道内；在PVC管道露出地面端头处粘贴反光片作为端头测点；

（3）初始读数：利用全站仪测取PVC管道端头测点相对于量测基准点的高程差h₀；由于连接线的端头线圈挂在移动测点的挂钩上，收紧连接线使移动测点向下方移动，直至管道内连接线绷直，测取此时的移动测点相对于量测基准点的高程差H₀；

（4）目标测点的变形量测取：按照要求制定监测方案，进行初始读数后的第1次量测，PVC管道的端头测点和移动测点相对于量测基准点的高程差分别为h₁和H₁；第n次测量，PVC管道的端头测点和移动测点相对于量测基准点的高程差分别为h_n和H_n；

根据第i次量测结果可知，目标测点相对于基准点所产生的变形大小µ为：

µ= H_i- H₀+h_i-h₀

目标测点相对于第（i-1）次测量结果所产生的变形大小△µ_i为：

△µ_i= H_i- H_i-1+h_i-h_i-1。

2.根据权利要求1所述的用于深层地层变形量测简易装置，其特征在于，所述移动测点包括套装在所述PVC管道外部的弧形套筒、设置在所述弧形套筒上端的挂钩和粘贴在所述弧形套筒外侧的第二反光片。

3.根据权利要求1所述的用于深层地层变形量测简易装置，其特征在于，所述端头测点为粘贴在所述PVC管道顶端的第三反光片。

4.根据权利要求1所述的用于深层地层变形量测简易装置，其特征在于，在地层变形较大位置处，所述PVC管道由PVC粗管套装PVC细管组成，且两者之间的重合长度为10-20cm。

5.根据权利要求1所述的用于深层地层变形量测简易装置，其特征在于，所述量测基准点设置在不受隧道开挖作用影响的地层变形稳定位置处。

6.根据权利要求1所述的用于深层地层变形量测简易装置，其特征在于，所述连接线为柔性线，所述柔性线为PE纤维。