[发明专利]一种软土地层钻孔内沉降信号标径向植入装置及方法

说明书

本发明提供的一种软土地层钻孔内沉降信号标径向植入装置及方法，通过采用植标控制箱、牵引线和植标器，包括植标控制箱、牵引线以及植标器，所述植标器位于护壁套筒内，所述护壁套筒是在钻孔掘削过程中跟进下放于地层中，所述植标控制箱通过驱动抽拉牵引线带动所述植标器在护壁套筒内上下移动且能够将所述植标器对准护壁套筒的各植标预留孔位置，所述护壁套筒在筒身根据竖向分层监测位置要求设置一系列的植标预留孔，且所述植标预留孔采用临时封孔，所述植标器能够利用所述护壁套筒极为有限的筒内空间将各沉降标经对应的植标预留孔植入地层内，使得沉降标独立设置于地层内，能够随周围土体自由一致位移，解决了沉降标在深层土体分层设置困难的问题。

技术领域

本发明属于岩土工程监测技术领域，尤其涉及一种软土地层钻孔内沉降信号标径向植入装置及方法。

背景技术

岩土地下工程施工过程中，为确保工程自身安全并对周边环境影响进行有效控制，需及时掌握周边地层介质变形情况及趋势，通过沉降监测可以完成对地层沉降这一重要数据指标进行实时搜集。随着地下空间开发的深度不断增加，采用相对简单的地表沉降监测已经不能直接反应施工作业区周边的土体变形情况，实施深层土体沉降监测可为工程建设提供更有效的环境影响量化判据；同时对于周边地层中存在复杂交错管线分布的情况下，土体深层分层沉降监测数据更为直观、精确的反应管线周边土体的变位情况，为管线保护方案及措施的确立提供依据，也为工程设计施工以及项目风险管理提供依据。

对于路堤填筑以及大坝堆筑等回填地层的沉降监测，一般可按回填土次序，依次埋设沉降监测装置即可，该类装置较为简便。而对于原土地层的沉降监测，需采用竖向钻孔埋设分层沉降监测管或横剖面打入埋设测倾管的方法进行沉降监测装置的埋设。目前，针对软土地层深层土体分层沉降监测的方法常用的一般有两种：

1.深标点水准仪：深标点水准仪是通过钻机在预定位置钻孔，为防止塌孔，在套筒保护下内设置沉降盘或回弹标，采用导杆或钢尺将孔底变位引出地表，再在地面通过水准仪进行观测。

但是，深标点水准仪具有以下缺陷：1)一个钻孔只能布置一个深标点，一个深标点只能完成单一深度地层的沉降监测，若干个测点则需要若干个钻孔，布置太少无法形成有效监测，布置太多则大大影响工程施工作业空间；2)根据该方法的监测原理必须在套筒侧向变位不大的情况下方能保证测量精度，对于软土地区的地下工程普遍存在的侧向变形较大的情况缺乏适用性。

2.磁环式分层沉降仪：常用的磁环式分层沉降仪是由磁铁环、保护导管、探测头、指示器等部分组成。测孔主要施工步骤包括：首先根据测点设计高程将磁环连同爪子一起套在导管相应的位置上，然后钻孔至预定高程再沉放导管，打开爪子以保证磁环与土体同步变形。沉降监测过程中：于导孔中放入带有长度标记的探测头，当探测头达到磁环位置附近，接收系统的音响器便会发出连续不断的蜂鸣声，此时读写出管口出的标尺数值，进而得到磁铁环的位移值，最终得到地层的隆沉变形情况。目前采用的导管有两种，一种是可压缩软管，直径为20mm左右，土层沉降时软管被压缩，磁环连同软管一起沉降；另一种是硬管，直径为40mm左右，磁环与爪子固定在一起但可以在管上自由滑动。磁环式沉降仪的另一种改进的做法是采用铁环代替磁环,相应的是将原来的铁测头改成磁测头,可以降低一些成本。