[发明专利]可消除沉降管影响的分层变形测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及土力学与地基基础工程中一种测定土体分层沉降或隆起变形，并可消除沉降管影响的电磁式分层变形测定方法。

背景技术

目前，国内外进行土体分层变形所采用的电磁式分层变形测定装置一般都是由直径固定的封闭圆环形分层变形测定磁环、定位环，以及固定在分层变形测定磁环上的弹簧片、沉降管、配套的沉降仪等组成。对土体分层变形的测定在方法上没有太大的变化，而对分层变形装置的发展和改进主要变化集中在磁环内的磁体、分层变形测定磁环的尺寸、沉降管的材质、配套的沉降仪的结构及功能等方面，目前较先进和自动化程度较高的沉降仪可以实现数据的自动采集和存储。

目前对土体进行分层变形测定时，采用的方法都是将带有弹簧片的直径固定的封闭圆环形分层变形测定磁环用定位环分段套在沉降管的外壁作为土体升降变形的指示器，定位环的外径比分层变形测定磁环的内径大，并保证分层变形测定磁环与沉降管之间有一定的间隙，以便安装时使分层变形测定磁环能够沿沉降管的外壁自由上下滑动。安装分层变形测定磁环的方法一般如下：在沉降管上先安装沉降管底盖，再套上分层变形测定磁环，将变形测定磁环移动到预定位置后，在其上下两侧固定两个定位环，使变形测定磁环能够在定位环之间移动，然后采用纸绳等临时捆扎物将分层变形测定磁环上的弹簧片绑在沉降管上，使分层变形测定磁环能够顺利进入钻孔，并在埋设定位前使分层变形测定磁环不能沿沉降管自由向下滑移。在测定土体的分层变形时，视土层的土质等情况，先用钻具在土层中钻一直径比分层变形测定磁环外径大一定尺寸的钻孔，然后将预先初装好分层变形测定磁环的沉降管逐段下到钻孔内，沉降管安装好后，采用浸水或其它方法使纸绳等临时捆扎物松开，让弹簧片张开而固定在钻孔孔壁上，再用砂或其它回填材料将钻孔和沉降管之间的空隙填满。但是采用这种方法和结构的分层变形测定装置在使用过程中还存在一些不足，首先是无法避免回填材料进入变形测定磁环和沉降管之间的间隙中，使变形测定磁环和沉降管之间的摩擦力过大，或回填材料与沉降管摩擦力较大，造成变形测定磁环随土体的升降受到沉降管的很大约束，而且定位环的外径比分层变形测定磁环的内径大，变形测定磁环向上移动时要受定位环的限制，这样就容易造成所测定的土体分层变形值失真；另外，由于固定在沉降管上的上下两个定位环之间有较大的距离，而纸绳等临时捆扎物又不能保证分层变形测定磁环在沉降管放入钻孔时不发生移位，从而造成分层变形测定磁环在安装就位时的初始位置的准确定位比较困难。虽然有些使用者为避免回填材料进入变形测定磁环和沉降管之间的间隙中，采取了诸如在变形测定磁环与沉降管之间套加可伸缩的波纹管等方法，但仍然无法有效消除沉降管对变形测定磁环的约束作用；对分层变形测定磁环的初始准确定位问题也没有很好的解决办法。

发明内容

本发明的目的是：为解决目前的电磁式分层变形测定方法不能有效消除沉降管对变形测定磁环的约束影响，以及变形测定磁环初始位置准确定位困难，从而不能准确获取土体分层变形值的问题；本发明提供一种可消除沉降管影响的土体分层变形测定方法及装置，可方便地消除沉降管对变形测定磁环的约束影响，并可保证变形测定磁环初始定位的准确性，变形测定磁环能够完全随土层的升降变化而变化，能够准确反映土层真实的升降变形，使得测定结果更准确。

为达到上述目的，一种可消除沉降管影响的分层变形测定方法，该装置主要由可以调整直径的变形测定磁环、定位环、沉降管、沉降仪组成；分层变形测定的方法和步骤如下：

1.变形测定磁环组成

可以调整直径的变形测定磁环4是由四～八个圆弧状单元结构构成，这四～八个圆弧状单元结构拼接起来后形成一个圆环，圆弧状单元结构由磁铁、封装磁铁的防水材料、定位钢片、伸缩杆、张力弹簧、临时收紧索、临时固定销、拉索组成。

2.变形测定磁环安装

在沉降管埋设前，将下定位环3固定在沉降管1的适当位置上，然后根据沉降管1的尺寸，选择尺寸匹配的可以调整直径的变形测定磁环4套在沉降管1上，用临时收紧索23、临时收紧索左扣环24、临时收紧索右扣环25、临时固定销26将可以调整直径的变形测定磁环4调整到紧贴沉降管1的程度，再将上定位环2固定在沉降管1的适当位置上。使上定位环2、下定位环3与可以调整直径的变形测定磁环4的距离控制在1～2mm之间。

3.变形测定磁环定位