[發明專利]一種土石壩內部沉降監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810109802.4
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108444441A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 鄧成發;于桓飛;陳林;于世松;鄭敏生;吉順文;何耀輝;施齊歡;戴春華;高尚;葉輝
• 申請（專利權）人: 浙江廣川工程咨詢有限公司;浙江省水利河口研究院
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明屬于水工建筑物安全監測技術領域，特別涉及一種土石壩內部沉降監測裝置及方法。本發明的一種土石壩內部沉降監測裝置包括下部智能儲液罐，沉降設備和采集裝置。本發明的一種土石壩內部沉降監測裝置的使用步驟為（1）挖溝（2）埋設預制板（3）設備安裝（4）沉降前數據采集（5）沉降后數據采集和計算。本發明具有觀測效率高、觀測精度高以及壽命長的特點。

技術領域

本發明屬于水工建筑物安全監測技術領域，特別涉及一種土石壩內部沉降監測裝置及方法。

背景技術

土石壩在填筑過程中及工程完工后，需要進行內部沉降監測，以了解施工期及工后壩體變形情況，確保工程安全。目前土石壩內部沉降主要采用水管式沉降儀進行監測，它是利用液體在連通管兩端口保持同一水平面原理制成，將沉降測頭安裝于大壩內部預定測點，觀測臺安裝于壩后觀測房內，沉降測頭與觀測臺之間通過管路連接，當測點發生沉降時，觀測臺上的連通管液面高度也將降低，前后兩次讀數之差即為該測點的沉降量。該方法在實際監測中存在諸多缺點與不足：（1）測讀前需要向進水管內注水，待回水管出現回水，同時測量管液面靜止后方能觀測，觀測工序復雜，勞動強度大，工作效率低；（2）人工測讀，精度較差；（3）觀測臺體積較大，需設置專門觀測用房，增加工程造價；（4）由于觀測房布置于壩后坡上，自身存在沉降，因此實測沉降量實際為測點相對于觀測房的相對沉降量，而非測點的絕對沉降量；（5）臺風或暴雨天氣，特別是夜晚，觀測難度大，危險系數較高。

發明內容

為解決土石壩內部沉降現有監測技術在觀測效率、觀測精度及自動化采集中存在的諸多問題，本發明提供的技術方案如下：

一種土石壩內部沉降監測裝置，包括智能儲液罐，沉降設備和采集裝置，所述的沉降設備為1組硅壓沉降儀或者通過連接管連接的2組及以上的硅壓沉降儀，所述的智能儲液罐通過連接管與硅壓沉降儀相連，所述的采集裝置通過電纜與智能儲液罐和硅壓沉降儀相連。

所述的硅壓沉降儀和儲液罐均裝有防凍液。硅壓沉降儀和儲液罐內裝有防凍液，使得該設備可以在冷天也能使用。

所述的連接管包括回液管，進液管和通氣管，所述進液管依次連接智能儲液罐及各個硅壓沉降儀，所述回液管連接智能儲液罐和距離智能儲液罐最遠的硅壓沉降儀，所述通氣管連接各支硅壓沉降儀的內腔與智能儲液罐的上部。

所述的硅壓沉降儀設有保護殼，所述的保護殼設有矩形缺口，所述的沉降儀裝在預制板上。其中的保護殼用于保護其中的硅壓沉降儀不收外部天氣的變化，使得該設備可以更長久的使用。

所述的智能儲液罐安裝在安裝架上，所述安裝架安裝在壩后基準點上，所述的硅壓沉降儀安裝在設計預定位置。所述的設計預定位置即為待測點的位置，一般是圖紙中就設計好的測點。

所述的智能儲液罐安裝在安裝架上。

所述的連接管和電纜裝在保護管中。

所述的智能儲液罐下部為傳感器，上部為儲液罐。

所述的硅壓沉降儀內設有壓力感應膜。當傳感器和儲液罐之間的高差產生變化時，感應膜的全橋硅片發生形變，形變轉化的電信號經電纜傳輸至采集裝置。

一種土石壩內部沉降監測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

（1）挖溝：大壩填筑到高于埋設高程1.0～1.5m后，沿埋設剖面線挖溝，溝深1.0～1.5m，并整平溝底；

（2）埋設預制板：在設計預定位置埋設預制板；

（3）設備安裝：將進液管，回液管，通氣管及電纜均裝于保護管內穿引至壩后基準點；將硅壓沉降儀及保護殼固定在步驟（2）所述的預制板上；將安裝架固定在壩后極準點上；所述的壩后基準點就是壩后不動的點，一般為基巖或者穩定的土體。