[发明专利]软基深水筑堤深层水平位移监测装置及方法

说明书

本发明提供了一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置及方法。本发明装置是通过设置定位槽实现测斜管水下安装方向的精确定位，通过安装堵盖避免筑堤填料进入测斜管损坏测斜仪；利用测杆内倾斜传感器直接测量出测点处的位移变形量，通过在测斜管内不同高程上串联多支测斜仪，实现对土体深层水平位移的监测。本发明具有结构简单、安装方便，定位可靠、测试精度高等优点，且可实现实时自动监测，大大降低人工成本，提高工作效率，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于岩土监测技术领域，特别涉及一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置及方法。

背景技术

在路堤填筑、土方开挖、地基处理等工程中，需进行土体深层水平位移监测，以了解工程施工过程中土体不同深度处的位移变形量，确保施工安全。目前土体深层水平位移监测主要是测斜管法，即在测点土体中埋设测斜管，当土体发生位移变形时，将带动测斜管轴线与铅垂线夹角的变化，通过人工在测斜管内牵引测斜仪测量土体不同深度处的倾角变化，进而换算得到土体深层水平位移。但该方法存在使用局限性和诸多缺点：(1)测斜管管口必须露出水面难以固定，对施工干扰很大，且极易受施工船只破坏，保护非常困难；(2)测斜管一旦损坏，修复非常困难甚至无法修复，因此，无法保证数据的连续性，监测安全控制更是无法实现；(3)无法实现自动监测，只能人工牵引测读，观测精度差，工作效率低，且难以在水下实施。

发明内容

为解决土体深层水平位移监测现有技术在深水区使用、仪器保护及数据采集等存在的诸多问题，本发明提供了一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置及方法。本发明的技术方案如下：

软基深水筑堤深层水平位移监测装置，包括测斜管、测斜仪组件，其特征在于：所述测斜管包括管体、接头管、堵盖；所述测斜仪组件包括测杆、连接钢丝绳、安装支架、传输电缆；所述管体分节通过所述接头管连接；所述测杆置于所述管体内，并悬挂于所述安装支架上，测杆内设置有倾斜传感器，所述传输电缆一端连接测杆内的倾斜传感器，另一端穿过所述堵盖连接外部数据采集设备；所述测杆根据土体水平位移监测的预设深度要求，通过连接钢丝绳多支串联固定于所述安装支架上；所述堵盖置于所述测斜管的上部，与所述管体固接。

所述管体包括管体导向凹槽、管体定位凹槽，管体导向凹槽每间隔90°均匀布置于管体内表面，管体定位凹槽布置于所述管体管口的内表面；所述接头管包括接头管导向凹槽、接头管定位凸槽，所述接头管外径与所述管体内径一致，接头管导向凹槽每间隔90°均匀布置于所述接头管内表面，接头管导向凹槽与管体导向凹槽的槽口方位相一致，接头管定位凸槽布置于所述接头管外表面，接头管定位凸槽与管体定位凹槽相适配；所述管体和所述接头管通过相互垂直的4个铆钉固接；所述堵盖包括堵盖导向凸槽、电缆预留孔，堵盖导向凸槽每间隔90°均匀布置于所述堵盖外表面，对应于所述管体导向凹槽；电缆预留孔位于所述堵盖中心，其孔径与所述传输电缆相适应；所述堵盖通过相互垂直的4个铆钉与所述管体固接。

当土体发生位移变形时，将带动测斜管轴线与铅垂线夹角的变化，测杆内倾斜传感器将同步感受到变形，通过外部采集设备即可测读测点的位移变形量。

利用如上所述的软基深水筑堤深层水平位移监测装置的监测方法，包括以下步骤：

(a)将钻探平台孔口对准预设位置坐标，固定锚绳开始钻孔，钻至预定土层，清净孔底；

(b)根据设计深度将相应数量的管体一端与接头管连接，并将多支测杆按预设深度通过连接钢丝绳首尾相连；

(c)将装好接头管的管体依次逐节放入钻孔中，通过铆钉将管体与接头管固接，对接时将接头管导向凹槽对准管体导向凹槽，将接头管定位凸槽对准管体定位凹槽，并使管体定位凹槽方位与预设方位基本一致，下管时往管体内同步注满清水，直至测斜管的全部管体下放完毕；