[發明專利]一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法

有效

• 申請號: 201811336003.7
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109238229B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 程關文;賈瀚文;朱萬成;劉洪磊;李連崇;張鵬海;牛雷雷;劉一龍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04;G01C25/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于工程監測技術領域，具體涉及一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法。步驟如下：第一步確定地質條件。第二步確定地表沉降測點布置靜力水準儀的方案。第三步計算累積沉降值。第四步：將每個靜力水準儀上布置溫度傳感器，監測環境溫度隨時間的變化。第五步確定延遲時間t。第六步確定溫度對地表變形的誤差值。第七步對沉降值進行溫度補償。根據第三步計算出在t_x時刻N_i測點的累積沉降值，將累積沉降值減去誤差值即實現了對N_i測點的累積沉降值進行溫度補償。本發明可提供一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法，對于提高基于靜力水準儀監測的地表沉降值的監測精度有很大的提高。

技術領域

本發明屬于工程監測技術領域，具體涉及一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法。

背景技術

隨著科學技術的迅猛發展和我國現代化進程的不斷加快，城市各類高層建筑物、重要建筑物和構筑物日益增多，同時在礦業工程領域老采空區危害日益加深。建(構)筑物本身或者老采空區的異常垂直位移常常是失穩和事故的前兆，因此，垂直位移監測顯得尤為重要。目前，垂直位移測量主要方法有靜力水準儀、經緯儀、測距儀等。經緯儀一般單價較高，同時極易受環境的影響，不適宜大規模長時間監測，而測距儀需要人工測量，不能實現不間斷監測，相比較傳統的垂直位移監測設備，靜力水準儀具有單價低，可大規模布設，同時具備了克服惡劣環境的諸多優點，被廣泛應用于建筑行業和地下空間工程行業。

靜力水準系統是在管道連接的容器中注入一定的液體，所有容器中的液體將在管道中自由流動，其結果是當平衡或者靜止時各個容器中的液體表面將保持相同的高度，用傳感器測量每個測點容器內液面的相對變化，再通過計算求得各點相對于基點的相對沉降量。

靜力水準儀測量系統的精度會受到來自外界因素和儀器兩方面的影響。液體靜力水準監測系統的測量誤差主要有外界影響因素，如溫度、氣壓等因素的影響；儀器本身結構的影響，如液體揮發、電子元件穩定性、設備安裝誤差等。靜力水準儀測量系統最主要的精度因素為溫度、延遲效應，例如某點的溫度升高導致液體體積變大、液位升高，但實際上此點沒有發生沉降變形，若以液位高度變化量來計算則可得出“此點發生了沉降”的結論，顯然是錯誤的；同時當容器中的液體較多，當外界溫度發生改變時，液體吸熱或者放熱過程需要花費一段時間，導致液體溫度與外界溫度不同步。正是因為這種延遲效應的存在，導致在某一時刻監測到的溫度值并非真實的液體溫度值，為了減小這一誤差，需要進一步進行延遲效應改正。所以急需要一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法，提高靜力水準監測的精度，保障被監測工程的安全，提高企業的效益。

發明內容

本發明所要解決的是采用靜力水準儀監測的地表沉降值受溫度影響較大的問題，本發明提供了一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法，以便提供靜力水準儀監測的地表沉降值的精度。

本發明的技術方案如下：

一種基于靜力水準儀監測的地表沉降值的溫度補償方法，包括以下步驟：

第一步：通過物探、鉆孔手段確定淺部采空區的范圍及上覆巖巖層的工程地質條件。

第二步：根據淺部采空區的范圍及上覆巖巖層的工程地質條件，確定地表沉降測點布置靜力水準儀的方案。根據監測的精度及監測范圍，選擇靜力水準儀。根據監測區域的一年四季的溫度變化范圍，選擇連通液，防止連通液冬天結冰。

在相鄰兩靜力水準儀布置連通管道，第一個靜力水準儀一側與儲液管連接，另一側與相鄰靜力水準儀相連，其中儲液罐與大氣連通，形成連通器。

往儲液罐倒入連通液，直至連通液充滿所有連通管道及靜力水準儀，然后封閉最后一個靜力水準儀的末端。

采用四芯電纜連接相鄰靜力水準儀，將靜力水準儀串聯后通過四芯電纜連接數據采集終端。其中，四芯電纜中的兩芯用于供電，另外兩芯用于傳輸靜力水準儀采集到的數據傳輸至數據采集終端。