測斜儀是一種用于測量鉆孔、基�、地基基�(chǔ)、墻體和壩體坡等工程�(gòu)筑物的頂�、方位角的儀��
測斜儀是一種測定鉆孔傾角和方位角的原位�(jiān)測儀�。在國外,上世紀五十年代就利用測斜儀對土石壩、路基、邊坡及其隧道等巖土工程進行原位�(jiān)�。我國從八十年代開始引進美、日、英等國生產(chǎn)的測斜儀對一些重大的巖土工程進行原位�(jiān)測,取得了良好效�。一些相�(guān)的研究機�(gòu)隨后研制�電阻�(yīng)變式�加速度�式和電子計式等智能型測斜儀。各種各樣的測斜儀廣泛�(yīng)用于水利水電、礦�(chǎn)冶金、交通與城建巖土工程�(lǐng)�,在保證巖土工程�(shè)�、施工及其使用安全中,發(fā)揮了重要的作用�
分為便攜式測斜儀和固定式測斜儀,便攜式測斜儀分為便攜式垂直測斜儀和便攜式水平測斜儀,固定式分為單軸和雙軸測斜儀,應(yīng)用最廣的是便攜式測斜儀。測斜儀是一種通過測定鉆孔傾斜角從而求得水平向位移的原位監(jiān)測儀��
測斜儀的基本配置包括測斜儀套管、測斜儀探頭、控制電纜及測斜讀�(shù)儀�
測斜管通常安裝在穿過不�(wěn)定土層至下部�(wěn)定地層的垂直鉆孔�(nèi)。使用數(shù)字垂直活動測斜儀探頭,控制電纜,滑輪裝置和讀�(shù)儀來觀測測斜管的變�。第一次觀測可以建立起測斜管位移的初始斷面。其后的觀測會顯示�(dāng)?shù)孛姘l(fā)生運動時斷面位移的變�。觀測時,探頭從測斜管底部向頂部移動,在半米間距處暫停并進行測量傾斜工作。探頭的傾斜度由兩支受力平衡的伺服加速度計測量所得。一支加速度計測量測斜管凹槽縱向位置,即測斜儀探頭上測輪所在平面的傾斜度。另一支加速度計測量垂直于測輪平面的傾斜度。傾斜度可以�(zhuǎn)換成�(cè)向位移。對比當(dāng)前與初始的觀測數(shù)�(jù),可以確定側(cè)向偏移的變化�,顯示出地層所�(fā)生的運動位移。繪制偏移的變化量可以得到一個高分辨率的位移斷面�。此斷面圖有助于確定地面運動位移的大小,深度,方向和速率�
測斜儀的工作原理右圖所�。當(dāng)測斜探頭在測斜管�(nèi)自下而上逐段滑動測量�,探頭內(nèi)的傳感器敏感地反映出測斜管在每一深度段L處的傾斜角度變化,進而根�(jù)傾斜角求出不同高程處的水平位移增�,即,由測斜管底部測點開始逐段累加,可得任一高程處的水平位移,即,式中:di為第i測量段的水平位移增量;θi為第i測量段管軸線與鉛垂線的夾�;Sj為測斜管底端固定�(i=0)以上i=j點處的位��
在測斜儀觀測時,為了消除和減少儀器的零漂及裝配誤差等,應(yīng)在位移的正方向及測頭�(diào)�(zhuǎn)180度以后的反方向各測讀一次數(shù)�(jù),取正反兩方向測讀�(shù)�(jù)的代�(shù)平均值作為傾角測值�
性能卓越:便攜式�(shù)字垂直活動測斜儀以其耐久�,高精度和反�(yīng)快速而贏得世界廣泛的贊譽�
可重�(fù)探測:為確保在各種測斜管上同樣可以探�,測斜儀探頭配備了堅固的輪架,密封的輪軸和特殊設(shè)計的測輪�
使用壽命長:探頭�(jié)�(gòu)緊湊,允許通過小半徑曲�,安裝使用期限超過了其他所有廠商的測斜儀�
計算機率定:每個測斜儀探頭都經(jīng)過專門�(shè)計的計算機率定工作臺嚴格率定�
可靠的控制電纜:控制電纜非常耐用而且便于搬運,即使在低溫下也可以保持靈活耐用的特�??刂齐娎|還具有耐化�(xué)腐蝕及耐磨損的特性,并提供了極好的空間穩(wěn)定�。柔韌的橡皮深度�(biāo)記永久可靠地硬化在電纜護套上。標(biāo)記不會松�,也沒有會損壞電纜護套及�(dǎo)線的毛刺�
深度控制一致:滑輪裝置為推薦輔助設(shè)�,它有助于操作者完成統(tǒng)一的深度控�。只能單向活動的電纜夾具確保了探頭的位置一��
系統(tǒng)的完整性:測斜儀系統(tǒng)包括高質(zhì)量的測斜�,垂直和水平的活動測斜儀,垂直和水平的固定測斜儀,記錄讀�(shù)裝置,圖表分析軟件和專用附件�
分辨率:0.02mm/500mm�
重復(fù)性: ±0.01%FS�
系統(tǒng)精度:�6mm/50 個讀�(shù),通過軟件的修正程序可以得到更高的精度�
溫度范圍�-20 � 50 ��
尺寸�26 × 650 mm�
1、高精度:傾斜角精度0.01°,方位角精度1°�
2、海量存儲:可存9999根樁的數(shù)�(jù)�
3、低功耗:連續(xù)工作超過24小時�
4、測量參�(shù):傾斜角、方位角�
5、顯示方式:中文液晶顯示 �
6、報警設(shè)置:量程范圍�(nèi)任意�(shè)��
7、供電方式:�(nèi)置可充電鋰電��
8、外形尺寸:150(mm)�65(mm)�43(mm�� V型接觸面�
9、重 � �0.5kg�
不同測斜儀的工作流程都大同小異?,F(xiàn)以南京葛南事�(yè)有限公司生產(chǎn)的GN-1A型固定式測斜儀來介紹其工作流程�
�(zhǔn)備工�
布置觀測點與成孔:對于一個場地或者結(jié)�(gòu)�,觀測點�(yīng)該因地制�,合理布�。一般要求相鄰觀測點的水平距離為一個成孔深,也可根�(jù)巖土工程等級適當(dāng)加密或減少觀測點。施工時盡量要求鉆孔是鉛錘的,偏差角�(yīng)小于2°。終孔直徑應(yīng)大于測斜管外�30mm,鉆孔深度應(yīng)超過最深位移帶5m。所有鉆孔在埋設(shè)測斜管前�(yīng)該進行驗收,合格后才能埋設(shè)�
測斜管的安裝:測斜管的安裝質(zhì)量是測試效果的關(guān)鍵,�(yīng)該遵循如下步驟:1)將測斜管裝上管底蓋,用螺絲或膠固定�2)將測斜管按順序逐根放入鉆孔�,測斜管與測斜管之間用接管連接,并用螺絲固�。測斜管在安裝中�(yīng)注意�(dǎo)槽的方向,導(dǎo)槽方向必須與�(shè)計要求定�(zhǔn)的方向一�。將組裝好的測斜管按次序逐節(jié)放入鉆孔�,直至孔口;3)當(dāng)確認測斜管安裝完好后即可進行回填(一般用膨潤土球或原土沙�?;靥顣r每填�3�5m時要進行一次注水,使膨潤土球或原土沙遇水后,與孔壁�(jié)合的牢固,直至孔��4)測斜管地表管口段澆注混凝土,做成混凝土墩臺以保護管口和管口�(zhuǎn)角的�(wěn)定�。墩臺上�(yīng)�(shè)置位移和沉降觀測標(biāo)��5)露在地表上的測斜管�(yīng)注意做好保護,蓋上管蓋,防止物體落入�6)安裝完成后的測斜管�(yīng)先用模擬測斜儀試放,試放時測斜管互�90°的兩個導(dǎo)向槽都應(yīng)從上到下試放到,保證模擬測斜儀順測斜管能順暢通過�
測斜儀的組裝:在測試之前必須對測斜儀進行檢驗校正,并做好測試前的�(zhǔn)備工�,再進行組裝�
測試過程
首先將測斜儀置入測斜管內(nèi),要使導(dǎo)向輪完全進入�(dǎo)向槽�(nèi)。方向應(yīng)為導(dǎo)向輪的正向與被測位移坐標(biāo)(+X)的正向一致時測值為�,相反為�。然后根�(jù)電纜上標(biāo)明的記號,每基本長度測讀一次測斜管軸線相對基準(zhǔn)軸線的傾�。測試方式應(yīng)遵循下面兩個要�:�(dāng)測斜管下部可靠固定在基巖�(埋入深度�(yīng)大于5000mm),可認定基巖沒有位移。此時測量可至下而上測讀一�,直至管�;當(dāng)測斜管底部懸�(底部未與基巖固定),此時測量應(yīng)由上至下進行測量�
�(jiān)測數(shù)�(jù)采集與整理分�
�(jiān)測數(shù)�(jù)的采集與整理分析過程一般采用自動化集成處理系統(tǒng)。這種自動�(shù)�(jù)采集和處理系�(tǒng),可成倍地提高工作效率和質(zhì)�。它是根�(jù)測斜儀的參�(shù)和有�(guān)計算公式編制計算機程序,其成果以表格和圖形形式輸��
減少誤差措施
為提高測量精�,在測量時,�(dāng)四個導(dǎo)向輪在某一個測量段沒有完全進入�(dǎo)向槽�,算�(shù)和值S會出�(xiàn)較大的變化。因此在測量時一定要使四個導(dǎo)向輪完全進入�(dǎo)向槽�,在測管的接頭處可反�(fù)多測幾次。如果某一、兩處的和值與正常值明顯偏差過大可剔除不用。這都是由于一頭導(dǎo)向輪不在�(dǎo)向槽中引起的,這種情況多發(fā)生在管接頭處�
為了消除系統(tǒng)誤差,每個方�(±X,±Y)的位�(傾角)�(yīng)逐段�、反方向各測讀一�,取其差值的一半計算各段位移量。即:F=[�+X�+Y�-�-X�-Y)]/2,式中:F為傾斜儀的實時電測量�,單位為mv;� X,� Y為每個方向的測試讀�(shù),單位為mv�
由于整個測斜管所有同段上�、反方向兩次測值和的一半的計算�,應(yīng)為測斜儀的理論鉛直狀�(tài)下的讀�(shù)�,此F�(yīng)為定�。如果測值F有離散�,可能是下面四種情況引起�:1)測斜儀前、后兩組�(dǎo)輪的幾何形心的連線在正、反兩次測量時不完全平行�2)導(dǎo)向輪與導(dǎo)向槽的配合不��3)導(dǎo)向輪與輪架之間的間隙太大�4)測斜管與膨潤土球或原土沙固�(jié)不好�
測斜儀使用中有五個誤區(qū)�
�1)位移~深度曲線作法:位移~深度曲線即位移隨深度的變化曲�,是測斜儀最重要的監(jiān)測成果曲�,然而在長期的監(jiān)測實踐中�(fā)�(xiàn),測讀時很容易出錯�
�2)每1m測讀一次時的數(shù)�(jù)處理:當(dāng)測斜孔深度較�,同時傾斜角隨深度的變化較小�,為了加快測量進度,往往采用�1m測讀一次的方式進行。然而在�(shù)�(jù)處理過程�,工程人員往往仍沿用每0.5m測讀一次時的數(shù)�(jù)處理方法。這將�(dǎo)致所作的位移~深度曲線與實際不符�
�3)“累計位移”與“相對位移”的區(qū)別:位移有累計位移與相對位移之分。所謂累計位�,即計算點相對于孔底的位�;相對位移,是指計算點相對其本身初始值的位移變化�。同時又有工程人員將位移曲線分為絕對位移曲線和相對位移曲�。所謂絕對位移曲�,即按每次測讀�(shù)�(jù)單獨作出的位移曲�;相對位移曲線,即將每次測讀�(shù)�(jù)所得位移值減去測斜管初始位移值后所作出的曲�。顯然,絕對位移與累計位移是同一個概��
然�,累計位�(或絕對位�)與相對位移在概念上是錯誤�。測斜管在埋�(shè)完畢之后一般不可能完全呈鉛�?fàn)顟B(tài),即初始時刻已經(jīng)存在傾斜,但是該傾斜顯然并不能稱之為“位移�,而累計位移即是將初始傾斜值作為其位移的一部分,因�,累計位移在概念上是錯誤�。而相對位移為土體確實�(fā)生的位移,并不是相對�,應(yīng)改稱之為“位移”�
�4)正反兩測回讀�(shù)差值問題:零漂對位移結(jié)果并無影�,通過�(biāo)�(zhǔn)兩測回和�(shù)�(jù)處理過程,零漂能被有效消�,最后得出的位移值U是正確的。此外可以看�,校核累計值正好為零漂值的兩倍,是一個常�(shù)。因此,如果校核累計值為常數(shù),那么表示U0和U180之間的差值只是由儀器零漂引�,這對測量�(jié)果來說是無影響的。而如果校核累計值不�(wěn)�,往往反映了測斜管�(nèi)存在異物等其它因�,這些因素?zé)o法通過兩測回的方法得以消除,從而導(dǎo)致所測位移值與實際不符。故從位移測讀方面來看,校核累計值應(yīng)是越�(wěn)定越�,尤其是�(dāng)其為常數(shù)時最佳�
�5)判別測斜管底部�(fā)生位移的方法:測斜數(shù)�(jù)處理�,假�(shè)底部為位移零�。由于測斜管底部通常嵌入�(wěn)定的基巖�(nèi),因此該假設(shè)一般來說是合理�。然而在深厚軟土層中,測斜管底部亦可能發(fā)生位�。通常情況�,通過測讀�(shù)�(jù)無法判別底部是否�(fā)生移�,然而在某些特殊情況�,這是可以實現(xiàn)��
測斜儀的使用注意事項:
在工作溫度內(nèi)使用,防止震�、嚴禁撞擊孔�、防止探頭突然加�、嚴禁提著電纜搖擺探��
在捆綁電纜線的時候嚴禁使用鐵絲和金屬類,最好使用絞盤或者繩類收��
及時擦凈探頭、清潔并干燥接頭、潤滑測輪和o型圈,注意防�、清潔插座及面板�
用完后嚴禁長期性讓每個連接處不分開,這樣會引起水分長期殘留在探頭�(nèi)腐蝕接頭�
測試完成�,擦干探頭和電纜,蓋好保護蓋,將探頭放入保護箱內(nèi)�
回到室內(nèi),擦干讀�(shù)儀并給電池充電�
最好讓所有的接頭在室�(nèi)�(fēng)��
�(jīng)過幾十年的理論研究和�(yīng)用實�,測斜儀越來越向輕便、簡�、自動化方向�(fā)展,由此�(chǎn)生的效果也越來越明顯。為保證巖土工程�(shè)計、施工及其運行安�,各種各樣的測斜儀�(fā)揮了重要的作�。相信隨著巖土工程信息化建設(shè),各種監(jiān)測方法將會得到廣泛重��
工程概況
LNG電廠,廣東省惠州市大亞灣殼牌石油項目�。該廠東臨大�,北為丘陵地�。地基處理面積約36.06萬m2。本次試驗區(qū)�(jiān)測與檢測,面積約900m2。根�(jù)深圳市勘察測繪院提供的工程地�(zhì)勘察報告表明,場地內(nèi)無揭露淤泥質(zhì)土之類的軟弱下臥土層。試驗區(qū)�(nèi)采用強夯、碾壓加固的處理方法。測斜儀�(jiān)測的主要目的是監(jiān)測強夯過程中引起的土體側(cè)向位��
�(shè)計布�
按照�(shè)計及�(guī)范要求,共布�(shè)3個監(jiān)測點(靠近海邊),位置按�(shè)計方要求布設(shè)。測斜監(jiān)測分別在地面下約1.5�2.5�4.5�5.5m處進行。測斜管埋設(shè)好后,強夯施工前每天觀�1�,強夯施工時加密觀�,以后每天觀測一�,總共監(jiān)測時間為一個月�
�(jiān)測數(shù)�(jù)采集與處�
�(jiān)測使用的儀器是南京葛南事業(yè)有限公司生產(chǎn)的GN-1A型固定式測斜儀,通過自動�(shù)�(jù)采集和處理系�(tǒng),可以得到測斜儀�(jiān)測成果表�
�(jiān)測意�
在場地強夯過程中,場地土體發(fā)生了�(jié)�(gòu)和性質(zhì)上的�(zhuǎn)變:一方面,場地中心區(qū)域的土體得到加密,甚至部分土體發(fā)生隆�(分析原因可能是夯點間距過小或夯擊能量過大);另一方面,場地中心的土體會擠壓周邊的土體,特別是靠近海邊的土體具有凌空面,凌空面的高�4�6m,肉眼可以發(fā)�(xiàn)凌空面在強夯過程中發(fā)生明顯變�,局部地區(qū)甚至�(fā)生少量土體坍�。在靠近海邊的區(qū)域等距離布置�3個監(jiān)測孔。經(jīng)過對布置�3個孔進行�(jiān)�,可以得到場地強夯過程中引起的土體側(cè)向位移情況,為場地強夯施工提供了及時的監(jiān)測信�,從而及時修改強夯點距和夯擊能量。通過對面積約900m2的試驗區(qū)�(jiān)�,得到最佳強夯點距為6�7m,夯擊能量為2000kN·m。這樣既可以滿足場地地基承載力的設(shè)計值,又防止靠近海邊的土體�(fā)生傾斜或坍塌�
維庫電子�,電子知�,一查百��
已收錄詞�162542�