[实用新型]地基基础静载荷试验中沉降量的非接触测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地基基础静载荷试验，为一种地基基础静载荷试验中沉降量的非接触测量装置。

背景技术

目前，地基基础静载荷试验是土木工程建设中检测地基（含桩基）承载力最直观、最可靠的方法，静载荷试验中需要测量被测点受到荷载作用时的沉降。长期以来，沉降的测量一直采用传统的接触式测量方式，即在测点上安装百分表（机械式或数字显示），通过百分表的测杆接触架设在2根基准桩上的基准梁实现的。基准桩是测量参考点，需要对称地稳定地竖向埋入距测点一定距离的地表；基准梁则起到延伸测量参考点的作用。为了保证测量精度，国家现行技术规程对基准桩和测点之间的中心距离有如下要求：                                                

这种方式存在以下几方面的不足，影响到沉降测量的准确性：

1.接触式测量，基准梁1/2跨度区域长期处于受力（重力和百分表的测量力）状态，基准梁容易产生挠度；

2.基准梁多采用型钢或钢桁架结构。国家现行技术规程对基准桩和测点之间的中心距离的要求实际是对基准梁跨度的要求。基准梁在满足跨度要求下必须有足够的刚度，其高跨比一般不小于1／40。梁的跨度越长、梁的刚度就越大、梁的自重也就越重，随之对基准桩的稳定性要求也就越高。基准梁自身产生的自重挠度、温度变形等问题会严重干扰沉降的测量；

3.当测点直径或压重平台面积较大时，理论上要求基准梁的跨度很大。由于基准梁的构造长度所限不能满足理论跨度时，测点周围或压重平台的土应力就可能破坏基准桩的稳定，从而影响测量的准确性。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有技术在地基基础静载荷试验中沉降量的测量中，特别是大跨度基准梁情况下采用的测量方法及其装置容易产生误差，影响测量的准确性。

本实用新型的技术方案为：地基基础静载荷试验中沉降量的非接触测量装置，包括激光位移传感器、测量基准线、人字型的基准桩A和基准桩B、以及激光反射片，两个基准桩对称设置在沉降测量点两侧，基准线与基准桩连接并悬于沉降测量点上方，激光位移传感器与激光反射片分别设置在沉降测量点和基准线上，且激光位移传感器的测量激光束与激光反射片位置对应。

激光位移传感器设置在桩基沉降测量点，激光反射片设置在基准线上。 

激光位移传感器设置在基准线上，激光反射片设置在沉降测量点。

本实用新型优选基准桩A上设有线扣和带自锁功能的索具，基准桩B上设有松紧及姿态调节器，线扣、带自锁功能的索具和松紧及姿态调节器处于同一高度，基准线为直径0.8-2毫米的多股不锈钢钢绞线，一端通过线扣连接基准桩A，另一端绕过基准桩B上的松紧及姿态调节器后，再连接至基准桩A上的带自锁功能的索具。

激光位移传感器连接上位机，激光反射片的材料为材料反射系数95%-50%的片状聚氯乙烯PVC 或ABS塑料或金属或陶瓷，面积为5*7厘米。

本实用新型采用非接触式测量，采用基准线替代传统的大跨度基准梁，采用非接触测量的激光位移传感器取代长期以来静载荷试验中沉降量的接触式测量器具，克服了现有地基基础静载荷试验中特别是采用大跨度基准梁情况下沉降量测量的不足，提供一种结构合理、方便操作，能明显提高大跨度基准梁测量准确性的非接触测量装置。

本实用新型激光位移传感器和基准线配合实现测量，基准线携带方便，使用时简便的施加预应力后就能有效地延伸基准桩的测量参考点。本实用新型选用的激光位移传感器含有内置控制器，具有像素处理和自动感度切换功能，可以简便的采用计算机实时处理，实现高准确度的位移测量。

本实用新型具有如下优点：

1）、把地基基础静载荷试验沉降量的物理接触式测量改为激光非接触式测量：其基本原理是光学三角法，激光位移传感器中的半导体激光器产生激光，通过镜片聚焦到被测物体上，反射光被另一镜片收集，投射到CCD阵列上，通过信号处理器计算三角函数CCD阵列的光点位置即得到距被测物体的距离。这种测量对被测点无任何力学干扰，提高了测量的准确性。