[发明专利]一种地面隆起沉降变形自动监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种地面隆起沉降变形自动监测系统，其特征在于，包括无线数据接收器和多条监测管线，每一条监测管线由多根软管首尾连通；

相邻的软管之间通过三通管的左右端口连通，所述三通管的中间端口朝上并安装有水压计，所述水压计为无线压力传感器，所有的无线压力传感器信号连接所述无线数据接收器；

所述监测管线的首端和尾端均安装有开关阀，所述监测管线内填充液体。

2.根据权利要求1所述的地面隆起沉降变形自动监测系统，其特征在于，所述软管为天然乳胶管，所述软管的外壁紧套有纤维编制网管，所述软管的长度为5-8m。

3.一种地面隆起沉降变形自动监测方法，其特征在于，采用权利要求1所述的地面隆起沉降变形自动监测系统进行监测，包括以下步骤：

S1、首先，确定监测断面位置；根据工程建设实际需要，在沿盾构隧道方向或斜交或垂直隧道前进方向断面进行地表沉降隆起监测；

S2、确定监测断面位置后，在每个断面方向铺设多条平行分布的监测管线；选取地表平整、起伏小的位置，开挖多条平行分布的浅槽清理浮土并找平，将多根软管通过三通管首尾一字型连通，将每个三通管的中间端口朝上并安装水压计，每个水压计的位置为一个待测点，每条监测管线的首端和尾端均安装有开关阀；

S4、准备水箱和压力水泵，压力水泵的进水端接通水箱，出水端接通监测管线一端的开关阀，两端的开关阀均打开，开启压力水泵往监测管线内灌水，从监测管线的另一端排水，当监测管线内满水后，关闭开关阀；

S4、所有的水压计信号连接无线数据接受器，设各个待测点的起始位置高

度为0，水压为P，待测点水压计读数为P+ΔP，各个待测点的沉降隆起值ΔZ可以通过各个待测点的水压变化值ΔP，由下式（1）—（3）推理得出：

            (1)

    (2)

                                （3）

式中：

——流体中待测点的压强

——流体中待测点的流速

——流体密度

——重力加速度

——待测点所在高度

——常量（1式与2式常量不同）

——液体重度，；

沉降隆起值=        (4)

S5、绘制各个待测点ΔZ，连接各点形成线，得到该条监测管线的地面隆起沉降变形曲线。

S6、通过S5得到各个监测管线的地面隆起沉降变形曲线，得到监测区域变形网络。

4.根据权利要求3所述的地面隆起沉降变形自动监测方法，其特征在于，在步骤S2中，开挖浅槽时，浅槽的高度差不超过200mm。

5.根据权利要求3所述的地面隆起沉降变形自动监测方法，其特征在于，相邻的监测管线间距3-10m。

6.根据权利要求3所述的地面隆起沉降变形自动监测方法，其特征在于，每条浅槽上覆盖有槽型钢。

7.根据权利要求4所述的地面隆起沉降变形自动监测方法，其特征在于，所述监测管线内灌满水或者重液。