[发明专利]测量深厚软土或覆盖层分层沉降的设备及其设置方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程软土地基工程测量监测等领域，具体涉及一种测量深厚软土或覆盖层分层沉降的测量设备。本发明还涉及这种测量深厚软土或覆盖层分层沉降设备的设置方法。

背景技术

随着社会经济快速发展和改革开放不断深入，国家基础设置建设发展日新月异，高速公路、港口、码头等建筑物不断增多，而不经处理即可直接利用的天然优良地基越来越少，使得许多建筑物不得不建造在稳定性较差的深厚软土上。深厚软土地基因其含水率高、透水性差、压缩性大、强度低，在建筑物荷载作用下会产生较大沉降及沉降差异，地基承载力及稳定性无法满足工程需要，需要在加固处理时测量地基基础内部不同部位沉降，并对测量数据进行分析来采取应对措施。

近年来在国内修建在覆盖层上的大坝逐渐增多，修建大坝时覆盖层经过处理后要测量其沉降，并对测量数据进行分析处理以确保大坝下覆盖层的变形、稳定和渗流安全。

传统的深厚软土地基分层沉降的测量方法是安装埋设一根沉降管，在要测量分层沉降的地方在沉降管外套封闭的普通磁环,采用分层沉降读数仪放入沉降管内来监测土体分层沉降的大小。目前采用分层沉降读数仪测量土体分层沉降普遍采用的都是由分层沉降读数仪、沉降管、磁环（也称为磁性环）和定位环组成的，定位环的外径比磁环的内径要大，而磁环的内径要比沉降管的外径大，以保证磁环能够沿着沉降管自由的移动。分层沉降测量时需要人工从沉降管底部慢慢往上拉分层沉降读数仪的电缆，拉到安装磁环的地方分层沉降读数仪发出鸣叫声，能后查看分层沉降读数仪电缆上尺子刻度来计算土体分层沉降大小。这种分层沉降测量方法测量必须要一台分层沉降读数仪一直在沉降管中上下人工拉动，不仅费时费力，人工读数误差也大，而且不能够实现自动测量。

过去对坝基覆盖层沉降监测一般采用液压沉降计进行监测，但该仪器采用钻孔安装比较困难，采用液压沉降计监测坝基覆盖层沉降仅用于监测覆盖层的总沉降，且液压沉降计由于通过引至坝后的管路系统传递液体压力，往往会由于管路问题导致液体压力传递不理想影响测量精度从而影响监测结果的可靠性。随着覆盖层上建坝技术发展，迫切需要对坝基覆盖层总沉降和分层沉降进行监测以保证覆盖层上大坝及其基础安全，大坝工程建设和科研人员尝试采用从坝基覆盖层钻孔安装沉降管并随大坝填筑逐段接长沉降管通过坝体引至大坝表面的分层沉降测量方法横梁式电测沉降仪对坝基覆盖层分层沉降进行监测，前者除存在与上述“传统的深厚软土地基分层沉降的测量方法”一样问题外，其沉降管随坝体填筑接长引至坝体表面不仅对大坝填筑施工干扰大，且保护困难，很容易导致沉降管破坏，从而使其采用的分层沉降的测量方法完全失败；而横梁式电测沉降仪监测覆盖层多个分层沉降需要多套仪器，仪器成本高，而且其安装保护难度高，容易导致安装的横梁式电测沉降仪不能正常工作。目前大坝深厚覆盖层基础分层沉降监测成果基本处于空白状态，根据实测资料对坝基覆盖层总沉降和分层沉降进行分析以评估大坝及其深厚覆盖层坝基安全以及研究深厚覆盖层坝基的工作特性也就无法实施，迫切需要开发可以用于大坝深厚覆盖层地基分层沉降监测的仪器设备。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是克服现有的技术缺陷；提供一种测量深厚软土或覆盖层分层沉降的设备及其设置方法。需要解决的技术关键在于：改进和填补现有的分层沉降读数仪测量技术缺陷，提供一种新型的测量深厚软土或覆盖层分层沉降的设备及成套技术，沉降管不需要安装埋设到要测量的土体外，不需用人工拉分层沉降读数仪电缆，直接采用传感器信号接收读数仪测量引到土体外的数据电缆就可获得深厚软土或覆盖层分层沉降。

完成上述发明任务的技术方案是，

一种测量深厚软土或覆盖层分层沉降的设备，在钻孔中埋设有沉降观测管，该沉降观测管内设有导杆，其特征在于，所述导杆由若干根普通导杆与不锈钢导杆连接而成，其中，在要测量分层沉降的地方采用不锈钢导杆；所述导杆底部安装有锚固头，该锚固头和导杆密封连接，同时该锚固头的一段和沉降观测管紧密连接；所述导杆顶部安装有导杆密封盖，该密封盖上设有出线器；所述不锈钢导杆内部设有干簧管-电阻传感元件；所述干簧管-电阻传感元件的数据线在导杆顶部的出线器前汇集成一根数据电缆，并通过所述出线器引出与外部电信号接收读数仪连接；在沉降观测管外需要测量分层沉降的地方（一般是在测量分层沉降的沉降观测管外部顶端1/3处）套装有磁环。

以上设备的优化方案有：

1、该导杆每隔1m套一个对中橡胶环（或称为：导杆对中橡胶环），使导杆始终位于沉降观测管中部；