测斜仪
测斜仪是一种用于测量钻孔、基坑、地基基础、墙体和坝体坡等工程构筑物的顶角、方位角的仪器 。测斜仪是一种测定钻孔倾角和方位角的原位监测仪器。
在国外,上世纪五十年代就利用测斜仪对土石坝、路基、边坡及其隧道等岩土工程进行原位监测。我国从八十年代的开始引进美、日、英等国生产的测斜仪对一些重大的岩土工程进行原位监测,取得了良好效果。一些相关的研究机构随后研制出电阻应变式、加速度计式和电子计式等智能型测斜仪。到目前为止,各种各样的测斜仪广泛应用于水利水电、矿产冶金、交通与城建岩土工程领域,在保证岩土工程设计、施工及其使用安全中,发挥了重要的作用 。
测斜仪的工作原理
斜管通常安装在穿过不稳定土层至下部稳定地层的垂直钻孔内。使用数字垂直活动测斜仪探头,控制电缆,滑轮装置和读数仪来观测测斜管的变形。次观测可以建立起测斜管位移的初始断面。其后的观测会显示当地面发生运动时断面位移的变化。观测时,探头从测斜管底部向顶部移动,在半米间距处暂停并进行测量倾斜工作。探头的倾斜度由两支受力平衡的伺服加速度计测量所得。一支加速度计测量测斜管凹槽纵向位置,即测斜仪探头上测轮所在平面的倾斜度。另一支加速度计测量垂直于测轮平面的倾斜度。倾斜度可以转换成侧向位移。对比当前与初始的观测数据,可以确定侧向偏移的变化量,显示出地层所发生的运动位移。绘制偏移的变化量可以得到一个高分辨率的位移断面图。此断面图有助于确定地面运动位移的大小,深度,方向和速率。
测斜仪的注意事项
(1)位移~深度曲线作法:位移~深度曲线即位移随深度的变化曲线,是测斜仪重要的监测成果曲线,然而在长期的监测实践中发现,测读时很容易出错。
(2)每1m测读一次时的数据处理:当测斜孔深度较大,同时倾斜角随深度的变化较小时,为了加快测量进度,往往采用每1m测读一次的方式进行。然而在数据处理过程中,工程人员往往仍沿用每0.5m测读一次时的数据处理方法。这将导致所作的位移~深度曲线与实际不符。
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