[实用新型]填海区深部沉降的监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木建筑工程技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种填海区深部沉降的监测装置。

背景技术

填海区软土的变形量和各土层的分层压缩量是填海工程的重要指标。但是，到目前为止，所有的沉降板只适用于陆域形成后的土体沉降变形观测，对水下软土在吹填过程中的变形量观测并不适用。随着我国建设事业的不断向前发展，越来越多的土木建筑工程向海洋延伸并且进入深部土层。为了使填海工程的设计计算更安全、更稳定和更合理，减少盲目性，就必须解决深层土体的变形特性定量测定这一关键问题，而这些问题所有的解决方法都离不开现场实测数据的验证和支持。现有技术中，水下深部软土的变形观测需要在水下布置沉降板，然后进行吹填造陆，待陆域形成后因为下层软土的变形较大，多数沉降板已经偏离原先的平面位置，难以定位。重新布置沉降板又无法得到在回填造陆过程中软土层的变形量。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决上述至少一个问题或缺陷，并提供后面将说明的至少一个优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种填海区深部沉降的监测装置，其能够测试填海区深部软土在填海造陆过程中从吹填造陆开始的全过程沉降量。

本实用新型还有一个目的是通过在砂垫层施工完毕后，立即布置沉降板，并在放置过程用GPS准确测量该沉降板的平面位置和高程；待吹填形成陆域之后，使用磁力定位装置在记录好的沉降板平面位置附近精确定位该沉降板；最后钻孔，安装测量装置，通过测量装置顶端的高程可得到吹填造陆阶段软土层的变形量，随填土增加将测量杆接高即可得到整个荷载施加过程中软土的压缩变形量。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种填海区深部沉降的监测装置，包括：

沉降板，其设置有磁场产生结构；

磁力定位装置，其探测所述磁场产生结构产生的磁场对所述沉降板所在的平面位置进行定位；以及

测量装置，其安装在所述沉降板所在的平面位置上。

优选的是，其中，所述沉降板由钢板、磁场产生结构和填充混凝土组成。

优选的是，其中，所述磁场产生结构为至少一个磁力加强装置。

优选的是，其中，所述钢板包括上表面钢板、下表面钢板和侧面钢板；所述磁场产生结构横向或竖向排列设置在所述沉降板中。其中，沉降板中发挥重要作用的是磁场产生结构和上表面钢板，下表面钢板和侧面钢板均可根据实际情况进行增减。

优选的是，其中，所述测量装置包括：套管和已知长度的测量杆，所述套管套设在所述测量杆的外部。

优选的是，其中，所述磁力定位装置为高精度磁力仪。

优选的是，其中，还包括：GPS，其用于对吊装所述沉降板的吊装设备进行定位。

优选的是，其中，所述磁力加强装置为永磁铁，其数量N以及设置间距D根据沉降板的埋深确定，N为自然数，N≥1。

优选的是，其中，所述上表面钢板、下表面钢板和侧面钢板的厚度均大于等于10mm。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、通过在陆域形成后，沉降板中磁场产生结构所产生的磁场被磁力定位装置准确探测到，这样在吹填过程中即使沉降板发生位移，也可以准确定位其位置，便于随后安装套管和测量杆的准确性；

2、通过在水下砂垫层施工完成之后立刻将沉降板放置在水下砂垫层表面，通过已知形状的安装设备放置，在放置完成后即可得到海相淤泥在上部荷载尚未施加时的高程，既可以保证自身稳定性，又可以得到软土层压缩量测量的最佳起点；

3、沉降板通过上下表面两块钢板之间放置若干块磁场产生结构，两块钢板间的其他空隙由填充混凝土填充，钢板厚度应不小于10mm，其间的磁场产生结构的数量N和间距D根据沉降板的埋深确定，使其既可以被磁力定位装置准确定位，又不至于对其他施工机具产生不利影响；

4、通过磁场产生结构的作用下形成一定磁场，该磁场可以在陆域形成后被磁力定位装置明显探测到，即使沉降板在吹填过程中其平面位置发生一定变化也可以被准确定位，便于安装套管和测量杆；

5、通过套管和已知长度的测量杆安装完成后，通过测量已知长度的测量杆顶端的高程，即可计算得到该沉降板的高程，进一步计算在吹填造陆阶段软土层的变形量，在随后继续填高过程中，测量杆随填土表面高程的升高而随之接高，即可监测到整个填海造陆过程中软土层的压缩变形量；

6、本实用新型所述填海区深部沉降监测装置，可以向其他土层的沉降监测推广，具有广泛的应用前景。