[發明專利]用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201410261115.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN103994753A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 巨玉文;薛凱元;楊洋;胡穎
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

????本發明涉及黃土填料高填方路堤變形監測領域，具體是一種用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置及測量方法。

背景技術

黃土地區高填方路堤的變形監測是工程建設中必不可少的技術措施，是工程設計、施工、運行、維護加固的重要依據。目前，高填方路堤的變形監測采用最多的是鉆孔沉降磁環式與埋入沉降板式等傳統方法，但這兩種方法在使用過程中還存在一些不足，一、對于鉆孔沉降磁環式：（1）無法避免回填材料進入測定磁環和沉降管之間的間隙中，使測定磁環和沉降管之間的摩擦力過大，或回填材料與沉降管摩擦力較大，造成測定磁環隨土體的升降受到沉降管的很大約束；（2）定位環的外徑比測定磁環的內徑大，測定磁環向上移動時要受定位環的限制，這樣就容易造成所測定的土體向上變形值（土體膨脹時發生）失真；（3）機械鉆孔過程中對周圍土體的擾動較大，對測量不利；（4）沉降磁環與孔壁土體鏈接是否牢固無法保證。二、對于埋入沉降板式，這種方法具有沉降板容易制作，埋設簡單，費用較低等優點，但存在以下難以克服的缺點：（1）沉降板的測桿必須隨著路堤填筑而不斷接高，增加了操作難度和累計誤差；（2）測桿必須露出路面或埋于路面下，前者對施工影響較大且容易被碾壓機械等損壞，而后者則需要在每次測量時將測桿挖出，工作量大且不容易找到位置，監測效率較低，破壞了壓實路基的整體性；（3）施工機械不能靠近測桿進行碾壓，只能采取小型機械進行碾壓，因而壓實質量比周圍差，難以達到控制要求。

發明內容

本發明為了解決現有黃土地區高填方路堤的變形監測領域存在的問題，提供了一種用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置及測量方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置，包括套管以及設于套管一端且與套管相垂直的朝向一側的三齒叉，若干沉降測桿以及保護套管，第一根沉降測桿螺紋配合于套管內圓，相鄰沉降測桿之間螺紋連接配合，第一根保護套管套裝于套管外圓上，相鄰保護套管之間插接配合。

利用所述裝置的用于黃土填料高填方路堤的分層沉降測量方法，

其步驟為：

Ⅰ.根據黃土填料高填方路堤的工程特點與具體需求，確定需要沉降測量的土層深度；

Ⅱ.根據需要沉降測量的土層深度，在路堤上開挖探井；

Ⅲ.帶有沉降測桿和保護套管的三齒叉沿探井內側向下延伸至需要沉降測量的土層深度，三齒叉垂直插置于探井側壁上，采用逐節連接的方式連接各沉降測桿和保護套管直至伸出堤面，并填埋探井；

Ⅳ.通過精密水準儀人工測量沉降測桿桿頂標高變化，獲得所測土層的沉降量。

????本發明通過在黃土填料高填方路堤中開挖探井并分層埋入沉降測桿，通過精密水準儀人工測量桿頂標高變化即可精確計算出所測土層的沉降量。該測量方法獲得的沉降數據真實、客觀、精確，為準確確定和深入分析高填方路堤的沉降變形規律提供技術支持。

附圖說明

圖1為本發明所述用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置的結構示意圖。

圖2為本發明所述用于黃土填料高填方路堤的分層沉降測量方法的具體實施示意圖。

圖中：1-套管，2-三齒叉，3-沉降測桿，4-保護套管，5-探井。

具體實施方式

用于黃土填料高填方路堤的分層沉降裝置，包括套管1以及設于套管1一端且與套管1相垂直的朝向一側的三齒叉2，若干沉降測桿3以及保護套管4，第一根沉降測桿3螺紋配合于套管1內圓，相鄰沉降測桿3之間螺紋連接配合，第一根保護套管4套裝于套管1外圓上，相鄰保護套管4之間插接配合。

下面結合附圖2對本發明所述的分層沉降測量方法進行詳細的說明，其步驟為：

Ⅰ.根據黃土填料高填方路堤的工程特點與具體需求，確定需要沉降測量的土層深度：通過該黃土填料高填方路堤的勘察資料與設計文件，從而獲得該路段的原始地貌情況和相應的路堤填筑高度（路堤高度），獲得該路段相關管道（電力、供水、供氣等管道）的詳細埋設深度情況。由于管道下方土體的不均勻沉降引起管道的變形，給相關管道的安全運行造成危害。尤其是供水管道，該管道變形過大引起斷裂，大量供水的泄漏使黃土產生濕陷性，使管道的變形更大，同時造成路面變形與破壞，這樣便形成一個惡性循環。故而測量管道下方的土體變形是十分重要的。

因此，步驟Ⅰ中需要沉降測量的土層深度最少為四個。當沉降測量為四個時，其分別為堤面以下1m處，相關管道埋設深度以下0.5m處，路堤高度1/2處，路堤與地基交界處。多個沉降測量可以更全面的獲得不同土層的沉降情況。