[实用新型]一种路基沉降监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及结构工程测量技术领域，尤其是涉及一种路基沉降监测系统。

背景技术

对一些重要地段、建筑物、公(铁)路路基、隧道、桥梁、大坝、滑坡等，当沉降累积达到一定程度后就会产生严重危害，因此对其的沉降监测频率、精度、时间间隔提出了更高的要求；通过对数据采集，并对数据进行分析和处理，不仅可以进行实时监测结构的健康状态，在沉降变化超过安全范围前防止人员伤亡、减少财产损失，并且还可以指导工程施工进度和提高工程质量，还可以通过研究和分析数据，对下一个工程提供科学的设计依据。现行规范规定，高层建筑物、构筑物、重要古建筑物及连续生产的矿山基建、动力设备基础、滑坡监测等均要进行变形、沉降观测。

目前的测量方法有：人工测量法、GPS测量法、剖面管测量法、单点测量法等，目前大部分工程在用人工测量法，此方法的缺点：人员配置要求高、人数不少于2个、受天气影响大、数据量少、不能及时的反应结构的健康状态等；GPS测量法的缺点：测量精度不能满足高标准工程质量的要求，不合适使用在地下工程使用，比如高铁、隧道结构体垂直差异变形的监测。剖面管测量法的缺点是：不能够进行远程自动化采集数据、采用的是人工现场采集数据、采集次数少、数据量少、受天气影响。目前存在的缺点：1、目前沉降监测技术主要以人工使用传统仪器测量为主，这种方法只能在高速公路施工期间进行测量，或者在公路运营后定期的测量。2、研究路基沉降的变形规律是一个长期的过程，需要大量的沉降数据为之支撑，如果依靠人工每天用测量仪器采集数据，其成本很高，而且准确度不高。3、当前的GPS技术监测路基沉降只能监测到地表的沉降量，不能反映高填方路堤内部不同土质沉降状况。且GPS监测技术还不够成熟，价格很贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术缺陷，提供一种适用于地表及地下沉降监测且测量准确度高的路基沉降监测系统。

本实用新型的技术方案是：

包括在含有若干个沉降层的路基中设置的基桩，基桩由若干个对应分布在各沉降层中的基桩段上下连接构成，其中，最上端的基桩段上部延伸至路基外，且其内安装有与空气相连通的气瓶；每个基桩段中均安装带有液体的液瓶；每一沉降层中均设置有一组物位计，每组物位计均连通其所在沉降层中基桩段内的液瓶，且均连通气瓶，液瓶的安装位置高于同一沉降层中的物位计的安装位置；

每组物位计均分别连接用于获取沉降数据的数据采集单元。

所述每组物位计均包括一个基准物位计和若干个测点物位计，其中基准物位计安装在基桩的外侧上，测点物位计安装在路基中，且依次远离基桩；液瓶、基准物位计和测点物位计依次通过液管相连通，气瓶、基准物位计和测点物位计通过气管相连通。

所述每组物位计中包括三个测点物位计。

所述气瓶内安装过滤装置。

所述气瓶内放置有干燥剂。

相邻的基桩段之间夹有一块铁板，基准物位计安装在铁板上。

所述液瓶中的液体为防冻液。

所述数据采集单元包括采集器和发射器，采集器通过数据线与基准物位计和测点物位计相连，发射器与用于接收和存储数据的远程服务器相交互，远程服务器与用于实时监测的监测站相交互。

所述监测站采用计算机或手机。

所述基准物位计和测点物位计之间的液管为蛇形设置。

本实用新型相对现有技术来说，具有以下有益的技术效果：

本实用新型系统采用物位计与液瓶相连，且液瓶的高度高于物位计，能够使液体充满液管，路基沉降时，液管内的压力变化引起物位计内部腔体体积变化，通过连接气瓶防止此腔体变成真空状态而影响到数据测量，从而在路基沉降变形这一缓慢的过程中实现实时精确监测，全天候自动获取沉降数据，不需要人工逐点测量，便于管理人员和技术人员做出决策，避免了人工测量，费用低、误差小；本实用新型通过将路基的沉降层分层，对应将基桩分段以及设置在各沉降层上相互独立的物位计和数据采集单元，实现了高速公路路基的分层测量，能够对地表或地下高填方路堤内部不同土质沉降状况进行监测，安装简便，实用性、抗干扰能力强，适用范围广，如可以适用于公路、铁路、地铁、桥梁等。

进一步，本实用新型通过采用基准物位计与测点物位计配合测量，使测量更准确。

进一步，本实用新型通过将液管和气管蛇形设置，可以防止液管和气管脱落，同时可以增加系统的稳定性和可靠性，提高测试的灵敏度。