A. 測斜儀原理
測斜儀是一種用於測量鑽孔、基坑、地基基礎、牆體和壩體坡等工程構築物的頂角、方位角的儀器[1]。
測斜儀是一種測定鑽孔傾角和方位角的原位監測儀器。在國外,上世紀五十年代就利用測斜儀對土石壩、路基、邊坡及其隧道等岩土工程進行原位監測。我國從八十年代開始引進美、日、英等國生產的測斜儀對一些重大的岩土工程進行原位監測,取得了良好效果。一些相關的研究機構隨後研製出電阻應變式、加速度計式和電子計式等智能型測斜儀。各種各樣的測斜儀廣泛應用於水利水電、礦產冶金、交通與城建岩土工程領域,在保證岩土工程設計、施工及其使用安全中,發揮了重要的作用[2]。
中文名
測斜儀
外文名
clinometer;dip circle
感測器:
伺服加速度計
輪距:
500mm
量程
偏離垂直±30°
快速
導航
原理
特點
監測應用步驟
使用注意事項
用後保養
工程實例
測斜儀
分為攜帶型測斜儀和固定式測斜儀,攜帶型測斜儀分為攜帶型垂直測斜儀和攜帶型水平測斜儀,固定式分為單軸和雙軸測斜儀,應用最廣的是攜帶型測斜儀。測斜儀是一種通過測定鑽孔傾斜角從而求得水平向位移的原位監測儀器[3] 。
測斜儀的基本配置包括測斜儀套管、測斜儀探頭、控制電纜及測斜讀數儀[4] 。
原理
測斜管通常安裝在穿過不穩定土層至下部穩定地層的垂直鑽孔內。使用數字垂直活動測斜儀探頭,控制電纜,滑輪裝置和讀數儀來觀測測斜管的變形。第一次觀測可以建立起測斜管位移的初始斷面。其後的觀測會顯示當地面發生運動時斷面位移的變化。觀測時,探頭從測斜管底部向頂部移動,在半米間距處暫停並進行測量傾斜工作。探頭的傾斜度由兩支受力平衡的伺服加速度計測量所得。一支加速度計測量測斜管凹槽縱向位置,即測斜儀探頭上測輪所在平面的傾斜度。另一支加速度計測量垂直於測輪平面的傾斜度。傾斜度可以轉換成側向位移。對比當前與初始的觀測數據,可以確定側向偏移的變化量,顯示出地層所發生的運動位移。繪制偏移的變化量可以得到一個高解析度的位移斷面圖。此斷面圖有助於確定地面運動位移的大小,深度,方向和速率。
測斜儀工作原理
測斜儀的工作原理右圖所示。當測斜探頭在測斜管內自下而上逐段滑動測量時,探頭內的感測器敏感地反映出測斜管在每一深度段L處的傾斜角度變化,進而根據傾斜角求出不同高程處的水平位移增量,即 ,由測斜管底部測點開始逐段累加,可得任一高程處的水平位移,即,式中:di為第i測量段的水平位移增量;θi為第i測量段管軸線與鉛垂線的夾角;Sj為測斜管底端固定點(i=0)以上i=j點處的位移。
在測斜儀觀測時,為了消除和減少儀器的零漂及裝配誤差等,應在位移的正方向及測頭調轉180度以後的反方向各測讀一次數據,取正反兩方向測讀數據的代數平均值作為傾角測值[4] 。
特點
性能卓越:攜帶型數字垂直活動測斜儀以其耐久性,高精度和反應快速而贏得世界廣泛的贊譽。
可重復探測:為確保在各種測斜管上同樣可以探測,測斜儀探頭配備了堅固的輪架,密封的輪軸和特殊設計的測輪。
使用壽命長:探頭結構緊湊,允許通過小半徑曲線,安裝使用期限超過了其他所有廠商的測斜儀。
計算機率定:每個測斜儀探頭都經過專門設計的計算機率定工作台嚴格率定。
可靠的控制電纜:控制電纜非常耐用而且便於搬運,即使在低溫下也可以保持靈活耐用的特點。控制電纜還具有耐化學腐蝕及耐磨損的特性,並提供了極好的空間穩定性。
B. 什麼是測斜儀有什麼用
測斜儀是測量土體或結構物傾斜度的專業儀器,廣泛應用於地質、建築、橋梁、隧道及水利工程等領域。根據便攜性和安裝方式的不同,測斜儀可分為攜帶型和固定式兩種類型。攜帶型測斜儀又細分為垂直測斜儀和水平測斜儀,而固定式則包括單軸和雙軸兩種。
攜帶型測斜儀因其便攜性、耐久性和高精度等特點,在監測滑坡區、深洞開挖土體側向位移以及堤壩結構變形等方面發揮著重要作用。其核心設備是二力平衡的伺服加速度計,該設備具有出色的測量精度和快速響應能力。
測斜管通常安裝在垂直鑽孔內,穿過不穩定土層直達下部穩定地層。通過使用數字垂直活動測斜儀探頭、控制電纜、滑輪裝置和讀數儀等設備,可以監測測斜管的變形情況。首次觀測可以記錄測斜管的初始位置,之後的觀測則可以顯示出地面運動時斷面位移的變化。
在進行觀測時,探頭從測斜管底部向上移動,每移動半米便會暫停並進行一次傾斜度測量。傾斜度是通過兩支受力平衡的伺服加速度計來測量的。其中一支加速度計用於測量測斜管凹槽縱向位置的傾斜度,另一支則用於測量垂直於測輪平面的傾斜度。這些傾斜度數據可以轉換成側向位移量。
通過對當前與初始觀測數據的對比,可以確定側向偏移的變化量,從而顯示出地層所發生的運動位移。繪制這些偏移變化量可以生成高解析度的位移斷面圖,有助於確定地面運動的大小、深度、方向和速率。
測斜儀在監測地層運動和結構變形方面具有重要作用,其數據可以為地質災害預警、建築物安全評估以及施工過程中的實時監測提供重要依據。
C. 鑽孔樁傾斜度的檢測方法
鑽孔樁傾斜度的檢測方法,可以用超聲波成孔成槽檢測儀,可以進行鑽孔灌注樁成孔孔徑、垂直度、垮塌擴縮徑位置和傾斜方位檢測,地下連續牆槽寬、垂直度、垮塌擴縮徑位置和傾斜方位檢測,還可以測沉渣厚度,數據直觀,可以直接生成檢測報告