[發(fā)明專(zhuān)利]一種深水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)裝置及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410099232.7
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103882847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金華輝;吳雄偉;劉正國(guó);姜建芳;李紅文;俞炯奇;占川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江省水利河口研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E02D1/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D1/00
• 代理公司: 紹興市越興專(zhuān)利事務(wù)所 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于深水區(qū)沉降變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種深水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)裝置及使用方法。

背景技術(shù)

沉降監(jiān)測(cè)是工程建設(shè)中重要技術(shù)措施，是工程設(shè)計(jì)、施工與設(shè)計(jì)變更重要依據(jù)，現(xiàn)階段，涉水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)往往采用地表沉降板法，即通過(guò)水準(zhǔn)儀實(shí)施監(jiān)測(cè)，但受施工作業(yè)環(huán)境限制難以克服以下缺點(diǎn)：深水區(qū)沉降板埋設(shè)困難且測(cè)桿長(zhǎng)度過(guò)大，施工填筑往往采用大型船只或車(chē)輛拋石填筑，其大大增加了操作難度和破壞機(jī)率，破壞后開(kāi)挖修復(fù)工作量極大且效率低下；長(zhǎng)距離深海區(qū)海堤沉降監(jiān)測(cè)，測(cè)量距離較大，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)出露面無(wú)法架設(shè)測(cè)量平臺(tái)，只能待海堤填筑到露面時(shí)，才能進(jìn)行正常測(cè)量，加之海面大風(fēng)、大浪等不良天氣狀況，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常測(cè)量。

隨著工程技術(shù)發(fā)展，不少巖土監(jiān)測(cè)工程已成功應(yīng)用靜力式水準(zhǔn)儀、單點(diǎn)沉降計(jì)（鉆孔埋設(shè)）、剖面沉降儀（滑動(dòng)式或水壓式）等構(gòu)筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，但均由于埋設(shè)維護(hù)作業(yè)環(huán)境為深水區(qū)（無(wú)出露面），加之海面大風(fēng)、大浪等不良天氣狀況均無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測(cè)，靜力式水準(zhǔn)儀雖然無(wú)需出露面工作面，但測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)需要水管連接，水管破壞或漏水均會(huì)導(dǎo)致儀器失效，后期維護(hù)需要開(kāi)挖補(bǔ)埋或重新埋設(shè)，且拋石填筑極易導(dǎo)致水管破壞，再之，深水淤泥拋石沉降量大容易造成水管與探頭連接脫落，導(dǎo)致儀器失效。為此，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種深水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)裝置及使用方法，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充分利用了深水區(qū)作業(yè)環(huán)境特征，不受施工作業(yè)和潮水位限制，其不僅有效保證了沉降監(jiān)測(cè)的精度，且價(jià)格低廉、安全可靠，其可大面積適用于水利、海洋、土工工程等淤泥質(zhì)軟土地基監(jiān)測(cè)工程中，具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，且可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種深水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)裝置，包括基準(zhǔn)樁組件、沉降壓力探頭組件和讀數(shù)儀，所述基準(zhǔn)樁組件包括基準(zhǔn)樁，所述基準(zhǔn)樁端部安裝有沉降標(biāo)尺，所述沉降標(biāo)尺端部安裝有氣壓矯正探頭；所述的沉降壓力探頭組件包括探頭通水連接道、沉降探頭和沉降盤(pán)，所述探頭通水連接道一端與基準(zhǔn)樁連接，探頭通水連接道另一端與沉降探頭連接，所述探頭通水連接道位于氣壓矯正探頭的下方，所述沉降探頭固定在沉降盤(pán)內(nèi)；所述的探頭通水連接道包括硬質(zhì)塑料通管和2個(gè)排水板，所述沉降探頭連接有探頭數(shù)據(jù)線(xiàn)，所述硬質(zhì)塑料通管和探頭數(shù)據(jù)線(xiàn)夾于2個(gè)排水板之間；所述的氣壓矯正探頭和沉降探頭均與讀數(shù)儀連接。

由于水位線(xiàn)波動(dòng)較大或需自動(dòng)化測(cè)量，可以根據(jù)量測(cè)方法安裝水位探頭或水位矯正探頭，所述的水位探頭安裝在沉降標(biāo)尺下端部，置于常水位以下，所述的水位探頭位于氣壓矯正探頭的下方，所述探頭通水連接道位于水位探頭的下方。

所述的沉降盤(pán)下方安裝有探頭保護(hù)盒，所述探頭保護(hù)盒的一側(cè)開(kāi)口，所述的沉降探頭外部通過(guò)土工布粗砂包裹后與探頭保護(hù)盒固定。

所述的氣壓矯正探頭和水位探頭均為可移動(dòng)的安裝在沉降標(biāo)尺上。

一種深水區(qū)沉降監(jiān)測(cè)裝置的使用方法，包括以下步驟：

（1）埋設(shè)放樣，在深水區(qū)構(gòu)筑物監(jiān)測(cè)點(diǎn)外圍打設(shè)基準(zhǔn)樁，使沉降標(biāo)尺在常水位范圍內(nèi)；

(2)放置沉降盤(pán)，在排水板上捆綁若干沙袋，水平放置沉降盤(pán)，探頭保護(hù)盒朝下，且探頭保護(hù)盒開(kāi)口處朝向基準(zhǔn)樁，把探頭通水連接道的一部分埋入淤泥中；

(3)探頭通水連接道露出淤泥的部分固定于基準(zhǔn)樁常水位線(xiàn)以下；

(4)讀取沉降標(biāo)尺中的水位高程M，水位探頭固定高程N(yùn)和水位到水位探頭距離H₂；用讀數(shù)儀讀取沉降探頭壓力值F^a、水位探頭壓力值F^b、氣壓矯正探頭壓力值F^c；

（5）數(shù)據(jù)處理及計(jì)算，計(jì)算埋設(shè)沉降探頭高程H_i；

(6)重復(fù)（4）和（5），計(jì)算探頭累計(jì)沉降量H。

當(dāng)風(fēng)浪大的時(shí)候，采用水位人工讀測(cè)方法一時(shí)，所述步驟（5）中埋設(shè)沉降探頭高程H₁計(jì)算公式為：

H_i=M-（F^a-F^c)/((F^b-F^c)/H₂）。

當(dāng)采用水位人工讀測(cè)方法二時(shí)，所述步驟（5）中埋設(shè)沉降探頭高程H₁計(jì)算公式為：

H_i=M-(F^a-F^c)/g。

當(dāng)采用水位自動(dòng)測(cè)量時(shí)，所述步驟（5）中埋設(shè)沉降探頭高程H₁計(jì)算公式為：