[发明专利]一种道路路基不均匀沉降的监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种道路路基不均匀沉降的监测装置，其特征在于，包括横向长管与轴向长管，

所述横向长管包括多个水平设置的刚性管b（1），相邻两刚性管b（1）通过柔性连接管a（2）相连接，每根刚性管b（1）与柔性连接管a（2）的连接处均设置有液压传感器（4），连接后的刚性管b（1）的一个末端与刚性管a（3）的一端固接，刚性管b（1）与刚性管a（3）的连接处设置有液压传感器（4），刚性管a（3）另一端与大气连通，刚性管a（3）竖直设置，连接后的刚性管b（1）未与刚性管a（3）连接的末端封闭并设置有液压传感器（4），

所述轴向长管包括多个水平设置的刚性管c（5），相邻两刚性管c（5）通过柔性连接管b（6）相连接，每根刚性管c（5）与柔性连接管b（6）的连接处均设置有液压传感器，连接后的刚性管c（5）一个末端与横向长管中的其中一条刚性管b（1）固接并连通，连接后的刚性管c（5）未与横向长管连接的末端封闭并设置有液压传感器（4）。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述柔性连接管a（2）和柔性连接管b（6）以及与柔性连接管a（2）和柔性连接管b（6）连接的液压传感器（4）外部设置有保护罩（7）。

3.一种利用上述监测装置对道路路基沉降进行监测的方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：选取基准点

在装置中加注水银，将装置埋置于需要监测沉降的路基顶面，将横向长管横跨道路路基两侧布设，轴向长管沿道路中心轴向布设，将竖直设置的刚性管a（3）放置于监测断面的路基边坡外，固定于浇筑混凝土埋置的基座上；

在远离沉降区域的稳定地基上，设置混凝土浇筑的基准点，测量刚性管a（3）的基座顶面相对于基准点的初始标高；

步骤2：路基发生沉降后，计算沉降前后测量点与基准点之间的高差，

设刚性管a（3）基座点为C点，即基准点，以各液压传感器（4）的设置点作为测量点，设任意测量点为D点，按下式：

Δh_CD0＝(p_C0-p_D0)/ρg

计算得到沉降前C、D两点的高差Δh_CD0，其中，p_C0、p_D0分别为液压传感器（4）在步骤1记录的C、D两点的初始压力值，ρ为水银密度，g为重力加速度，

再根据下式：

Δh_CD1＝(p_C1-p_D1)/ρg

计算得到沉降后C、D两点的高差Δh_CD1，式中，p_C1、p_D1分别为液压传感器（4）在步骤2记录的沉降后基准点C点和测量点D点的压力值，ρ为水银密度，g为重力加速度；

刚性管a（3）基座沉降前后的高差为Δh

Δh＝h₁-h₀

式中h₀为沉降前刚性管a（3）基座相对于基准点C点的高差，h₁为沉降后刚性管a（3）基座相对于基准点C点的高差；

步骤3：计算测量点的沉降量S

根据步骤2计算得到的沉降前后测量点D点相对于刚性管a（3）的基准点C点的高差，按下式计算测量点D点的沉降量S_D1：

S_D1＝Δh+Δh_CD1-Δh_CD0

式中，Δh_CD0、Δh_CD1分别为步骤2计算得到的道路路基沉降前后测量点D点相对于刚性管a（3）基座点C点的高差；

步骤4，根据步骤2-3所述的方法，再得到道路路基沉降前后另外任意测量点E点相对于基准点的沉降量S_E1；

然后，根据下式计算两测量点E、D之间沉降前后的沉降差Δh_ED：

Δh_ED＝S_E1-S_D1

式中，S_E1、S_D1分别为步骤4计算得到的测量点E点和测量点D点相对于基准点C点的沉降量；

步骤5：将步骤4计算得到沉降量，作为路基纵、横向沉降的长期监测的基础数据，予以保存；

根据步骤4计算得到的沉降差，及时采取有效地措施，保证道路的正常运行。