[发明专利]一种地质沉降监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质沉降变形监测技术领域，特别是涉及一种地质沉降监测装置及监测方法。

背景技术

建筑物和地基的变形监测主要是观测水平位移和垂直位移，掌握变化规律，研究有无裂缝、滑坡、滑动和倾覆的趋势。变形监测包括表面位移观测和内部位移观测。常用的内部位移观测仪器有位移计、测缝计、倾斜仪、沉降仪、固定测斜仪、垂线坐标仪、引张线仪、多点变位计和应变计等。随着科学技术迅猛发展，安全监测技术在水利水电、公路、铁路、民航等领域也在不断的完善和改进。现阶段，在涉及控制沉降的如水利的大坝、公路和铁路的路基和民航机场地基等方面，一般采用单点式(沉降板、沉降环)和分布式(固定测斜仪、沉降仪)进行沉降监测。

在土石坝沉降方面，水平固定测斜仪的应用将成为今后发展趋势之一，由水平固定测斜仪组成的沉降监测装置的结构示意图参照附图1，其包括：两个位于两端的固定端1和分别位于其内部的锚固块2、在固定端1之间分布式设置的水平固定测斜仪5、连接相邻水平固定测斜仪5以及水平固定测斜仪5与锚固块2的连接杆7及其保护管3、连接连接杆7和保护管3的连接杆接头4和保护管接头6、以及安装于一侧固定端1的深埋基准点9和基准点保护管10。

该沉降监测装置根据水平固定测斜仪观测系统的工作原理是，以具有基准点的固定端作为起算点进行沉降累加计算，各水平固定测斜仪测到的沉降计算结果为相对于该固定端的相对沉降值，还需测得该固定端的绝对沉降值即可推算系统各监测点绝对沉降量。但如遇到地质界面、荷载陡变等影响，水平固定测斜仪得到的个别点的沉降量量值和变形趋势均与实际情况有较大差异，该误差值将随着沉降累加计算一直保持在该点的所有绝对沉降量量值中，将使其最终结果出现失真现象。

由此可见，上述现有的沉降监测装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种测量准确性更高的新的地质沉降监测装置及监测方法，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测量准确性更高的地质沉降监测装置，使其可有效地防止因地质界面、荷载陡变等因素带来的个别点陡增降现象，使监测结果更接近真实情况，从而克服现有的沉降监测装置的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种地质沉降监测装置，包括两个固定端、分布式设置在两固定端之间的固定测斜仪以及连接附件，所述两个固定端之间还设有设置于地质界面或荷载陡变分界处的位移计。

所述每一地质界面或荷载陡变分界处设置两个位移计，其两侧连接附件上分别设有过渡端，两个位移计交叉设置在两侧过渡端之间。

所述位移计的一端通过万向节与一侧过渡端连接，位移计的另一端通过连接杆和万向节与另一侧过渡端连接。

所述位移计外设置有位移计保护箱。

所述两个固定端中至少一个埋设基准点，并在基准点周围设置有基准点保护管。

所述连接附件包括连接固定端与固定测斜仪或位移计、相邻固定测斜仪、固定测斜仪与位移计的连接杆，以及连接杆外带导槽的保护管。

此外，本发明还提供了一种应用上述地质沉降监测装置的地质沉降监测方法，包括以下步骤：

A.埋设所述地质沉降监测装置；

B.将所述沉降监测装置以位移计为分界点分段，并以具有基准点的固定端一侧为起始方向，

B1.计算各段内各固定测斜仪监测点相对于各段起点的相对沉降量；

B2.根据各段间位移计的测量值计算各段起点相对于具有基准点的固定端的相对沉降量；

B3.结合B1和B2得到的相对沉降量以及具有基准点的固定端的绝对沉降量计算得出各固定测斜仪监测点的绝对沉降量。

所述方法还包括：整合各段内各固定测斜仪监测点的绝对沉降量和各段间位移计的测量值，绘制所需监测地质的实测沉降曲线。

采用上述的技术方案，本发明至少具有以下优点：

本发明地质沉降监测装置通过将水平固定测斜仪和位移计结合使用的方式，形成连续分布式沉降监测装置，并将位移计设置于地质界面或荷载陡变区域处，既可以有效防止因地质界面、荷载陡变等因素所带来的个别点陡增降现象，使监测结果更接近真实情况，又可以进一步检验安装在位移计临近范围内的水平固定测斜仪的测量误差。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有的沉降监测装置的结构示意图；

图2是本发明沉降监测装置的结构示意图；