[發明專利]一種監測地表沉降的非接觸監測方法

在審

• 申請號: 202010776927.X
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111735427A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 李志文;李光山;魏剛;李紅剛;陳德強;楊剛;彭明剛;李丹;李軻;焦奔;吳晨晨
• 申請（專利權）人: 中國電建集團鐵路建設有限公司;中電建（福州）軌道交通有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01S17/48
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 黃詩錦;蔡學俊

本發明提供一種監測地表沉降的非接觸監測方法，包括步驟如下：（1）在公路的預設測點位置鉆得監測孔，監測孔內設置反光鏡；（2）在地下盾構開挖影響范圍之外并已經完成沉降處架設測站，測站安置在地勢較高處，保證測站的激光測距儀能發射激光到達反光鏡；（3）測站垂直設置且在測站上由下平行設置2臺激光測距儀；（4）運用解析三角形的幾何方法確定待測測點處的沉降量：安置好測點和測站，在沉降發生之前，分別使用2個激光測距儀對準反光鏡進行測距并記錄；待沉降發生后，重復上述操作。本發明不僅可以避免車輛以及監測人員存在的較大的安全隱患，而且還可以避免公路地表監測期間造成交通擁堵，同時具有工作時間短，效率較高的優點。

技術領域

本發明涉及一種監測地表沉降的非接觸監測方法。

背景技術

21世紀是地下洞室開發的世紀，地下工程中在已有的建筑和公路下的開發日益頻繁，地下盾構開挖將會影響到前方大約20m地表產生變形，變形到一定的程度時，威脅地表上的公路和建筑的安全，甚至發生沉降事故。為了保證地下工程施工期間公路的安全，必須對受地下施工影響的公路的地表進行沉降變形監測。目前傳統地面沉降監測手段是水準測量，國內在監測公路段地表沉降的主要方法就是此種方法，地表沉降的監測直接反應測點周邊土體的變化情況。

在我國國內監測公路地表面沉降的具體方法是：在路面上鉆取直徑150mm左右，深度為800mm左右的圓孔，將監測點埋置在孔內。在進行公路的地表沉降監測時，需要人工將精密水準尺放在監測點的上方，然后用水準儀測量。此方法可以較精確監測公路地表沉降，是目前使用的技術方法。但是這種技術方法存在一些問題，在使用精密水準尺的過程中需要人工將精密水準尺放置在監測點的上方并扶持，在對其他監測點進行監測時需要人工手拿精密水準尺在各測點之間來回移動，因此手扶精密水準尺的人在公路上的工作時間較長，車輛以及監測人員的安全存在較大的隱患，在監測期間易造成交通擁堵，對交通造成較大的影響。工作時間較長，效率較低。

發明內容

本發明對上述問題進行了改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種監測地表沉降的非接觸監測方法，可以避免車輛以及監測人員存在的較大的安全隱患，同時還可以避免公路地表監測期間造成交通擁堵，工作時間短且效率較高。

本發明的具體實施方案是：提供一種監測地表沉降的非接觸監測方法，包括步驟如下：（1）在公路的預設測點位置鉆得監測孔，在監測孔內設置面向激光測距儀的反光鏡；（2）在地下盾構開挖影響范圍之外并已經完成沉降處架設測站，且測站相對測點位置高度是較高處，測站安置在地勢較高處，保證測站的激光測距儀能發射激光到達反光鏡；（3）測站垂直設置且在測站上由下平行設置2臺激光測距儀，位置在上的激光測距儀為激光測距儀A，位置在下的激光測距儀為激光測距儀B；（4）運用解析三角形的幾何方法確定待測測點處的沉降量：安置好測點和測站，在沉降發生之前，分別使用激光測距儀A和激光測距儀B對準反光鏡進行測距并記錄；待沉降發生后，重復上述操作；（5）如圖1所示，測得AB、A'B、AC、A'C長度，已知BC長度，在三角形ABC中利用海倫公式求得面積S₁，即：

已知三角形ABC的面積S₁ ，底邊BC長度，可求得高AD長度，在直角三角形ADC中由勾股定理可求得CD長度，同理可求得EC長度；EC長度減CD長度就可求得AA'，AA'的長度即為待測沉降量。

進一步的，在步驟（1）中，反光鏡上端距離監測孔的孔口15cm。

進一步的，在步驟（1）中，所述監測孔內設有沉降板，所述反光鏡焊接在沉降板頂部；所述反光鏡與水平線之間的夾角為45°。