[發明專利]一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法

在審

• 申請號: 202011642344.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112813950A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王健;李菲菲;袁方龍;陳運濤;王榮利;姜小春;馬煥發
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;E02D17/02
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 張靜

1.一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法，其特征在于：多段式液壓監測裝置包括多段式液壓系統和無線傳輸系統，在監測斷面位置的地表進行開槽作業以得到監測點凹槽；

所述多段式液壓系統包括振弦式滲壓計、鋼絲軟管、監測液體、密封塞和管卡，所述鋼絲軟管的尾端插入所述監測點凹槽內，所述振弦式滲壓計依次均勻設置在所述鋼絲軟管內，所述密封塞將所述鋼絲軟管的首端密封，在所述鋼絲軟管內填充滿所述監測液體，利用所述管卡將所述鋼絲軟管的尾端與地連墻或冠梁進行固定；

所述無線傳輸系統包括無線傳輸器和PC電腦端，所述振弦式滲壓計的數據線與所述無線傳輸器的輸入端相連，所述無線傳輸器的無線信號輸出端與所述PC電腦端的信號輸入端相連，利用無線傳輸系統采集初始監測數據，在監測過程中，通過多段式液壓系統與監測點之間的液體壓差變化量計算監測點的沉降量，以實現自動監測基坑周邊地表豎向位移的目的；

按照下述步驟進行：

步驟1，選擇監測點，在監測斷面位置的地表進行開槽作業以得到監測點凹槽，將鋼絲軟管的尾端插入監測點凹槽內，將振弦式滲壓計的透水石提前放入監測液體中浸泡，以完全排出氣體，按自內而外的順序逐個把振弦式滲壓計推至指定位置，密封塞將鋼絲軟管的首端密封，在鋼絲軟管內填充滿監測液體，利用管卡將所述鋼絲軟管的尾端與地連墻或冠梁進行固定；

步驟2，將振弦式滲壓計的數據線自密封塞的出線孔導出，并利用704膠將出線孔進行封孔，導出的數據線與無線傳輸器的輸入端相連，無線傳輸器的無線信號輸出端與PC電腦端的信號輸入端相連；

步驟3，監測點的位置如果發生沉降，在鋼絲軟管的管口水頭高程不變的情況下，監測液體的高差增大，振弦式滲壓計測得的壓強增大，通過初始的液體壓差計算沉降量，其公式如下：

P＝G(f₁-f₀)+k(T₁-T₀) (1)

S_t＝H_t-H₀ (3)

其中：

P——液體壓強(kPa)；

G——滲壓計直線率定系數；

f₁——滲壓計測量頻率(Hz)；

f₀——滲壓計初始頻率(Hz)；

k——滲壓計溫度率定系數(kPa/℃)；

T₁——滲壓計測量溫度(℃)；

T₀——滲壓計初始溫度(℃)；

ρ——液體密度(g/cm³)；

H_t——測量的液體高度(m)；

H₀——初始液體高度(m)；

S_t——液體高差，即為累計沉降(m)。

2.根據權利要求1所述的一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法，其特征在于：在所述密封塞上開設有排氣閥、注水口和出線孔，注水口用于自鋼絲軟管的首端注入監測液體，直至監測液體灌滿整根鋼絲軟管并排出鋼絲軟管內的所有氣體，排氣孔用于排出鋼絲軟管內的所有氣體，出線孔用于將振弦式滲壓計的數據線自鋼絲軟管的首端密封塞的出線孔導出并與無線傳輸系統相連。

3.根據權利要求1所述的一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法，其特征在于：所述鋼絲軟管的管頂位于地面以下3-5cm處，所述鋼絲軟管的外徑為62mm，所述鋼絲軟管的內徑為50mm，所述鋼絲軟管的破裂壓為14kgf/cm²。

4.根據權利要求1所述的一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法，其特征在于：所述振弦式滲壓計的直徑為25mm，所述振弦式滲壓計的量程為0-170kPa，所述振弦式滲壓計的分辯率≤0.05％F·S。

5.根據權利要求4所述的一種自動監測基坑周邊地表豎向位移的多段式液壓監測方法，其特征在于：在所述振弦式滲壓計內設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的測量范圍為-25℃～+60℃。