[发明专利]一种可调节的基于多电阻式孔压计的沉降测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种可调节的基于多电阻式孔压计的沉降测量装置，其特征在于：包括竖向密闭管，所述竖向密闭管上端设有抽气阀门和进水阀门，竖向密闭管下端的一侧滑动安装有电控三通，电控三通的两个支管处分别安装有大量程电阻式孔压计和小量程电阻式孔压计，大量程电阻式孔压计和小量程电阻式孔压计通过导线与电压表一连接；电压表一与电控三通、大量程电阻式孔压计和小量程电阻式孔压计位于竖向密闭管的一侧，为沉降测量装置的沉降影响区域；

竖向密闭管下端异于安装电控三通的另一侧安装有基准电阻式孔压计，基准电阻式孔压计通过导线与电压表二连接；电压表二与基准电阻式孔压计位于竖向密闭管的另一侧，为沉降测量装置的非沉降影响区域；且所述竖向密闭管位于非沉降影响区域；所述基准电阻式孔压计、大量程电阻式孔压计和小量程电阻式孔压计分别通过塑料软管与竖向密闭管相连，连接处设置有接口，形成一个充满液体的密闭系统，该塑料软管外部包覆有聚乙烯管材。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的基于多电阻式孔压计的沉降测量装置，其特征在于：所述竖向密闭管垂直设置，且竖向密闭管内液体高程大于所述基准电阻式孔压计、大量程电阻式孔压计和小量程电阻式孔压计的埋置高程。

3.一种利用可调节的基于多电阻式孔压计的沉降测量装置进行沉降测量的方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

(一)准备阶段：保持进水阀门关闭，打开抽气阀门，采用真空设备抽气直至竖向密闭管和塑料软管内达到真空状态；打开进水阀门，直至竖向密闭管内充满液体，同时关闭进水阀门和抽气阀门保证竖向密闭管和塑料软管的密闭性；

(二)观测阶段：在沉降变形较大的施工期，通过电控三通调节切换至大量程电阻式孔压计，随着大量程电阻式孔压计与土体的同步沉降，通过电压表一实时采集密闭系统内的压力变化；在沉降变化较小的运营期通过电控三通调节切换至小量程电阻式孔压计，随着小量程电阻式孔压计与土体的同步沉降，通过电压表一实时采集密闭系统内的压力变化；

(三)数据处理阶段：采用下列换算公式将采集到的压力变化值转换为地基沉降值，式(1)和式(2)分别适用于施工期的大变形沉降情形和运营期的小变形沉降情形：

Δi+1=k2(Uj+1-Uj)ρg-k1(Ui+1-Ui)ρg---(1)]]>

Δi+1=k3(Uk+1-Uk)ρg-k1(Ui+1-Ui)ρg---(2)]]>

其中：Δ_i+1为第i+1次测得的沉降变化值，单位为mm；k₁、k₂、k₃分别为基准电阻式孔压计，大量程电阻式孔压计、小量程电阻式孔压计的转换系数，单位为kPa/V；U_i和U_i+1分别为基准电阻式孔压计第i次和第i+1次测得的压力读数，单位为V；U_j和U_j+1分别为大量程电阻式孔压计第j次和第j+1次测得的压力读数，U_k和U_k+1分别为小量程电阻式孔压计第k次和第k+1次测得的压力读数，单位为V；ρ为液体密度；g为当地重力加速度。