[发明专利]一种软土路基沉降监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程地基变形监测，具体涉及一种高速公路软土路基沉降监测方法，同时涉及一种高速公路软土路基沉降监测装置。

背景技术

岩土变形监测是工程建设中必不可少的技术措施，是岩土工程设计、施工与运行技术决策的重要依据，规范要求高速公路建设中必须对软土路基沉降进行监测。目前，软土路基沉降监测采用最多的方法是地表沉降板法，即埋设地表沉降板、通过水准仪测量沉降板上测杆的高程变化来获取路基沉降量，这种方法具有沉降板容易制作，埋设简单，费用较低等优点，但存在以下难以克服的缺点：沉降板的测杆必须随着路堤填筑而不断接高，增加了操作难度和累计误差；测杆必须露出路面或埋于路面下，前者对施工影响较大且容易被碾压机械等损坏，而后者则需要在每次测量时将测杆挖出，工作量大且不容易找到位置，监测效率较低，破坏了压实路基的整体性；施工机械不能靠近测杆进行碾压，只能采取小型机械进行碾压主，因而压实质量比周围差，难以达到控制要求；对每个监测断面需要在不受路基沉降影响的较远位置深层埋设测量基准点，测量距离较长，难以保证通视条件，工作量和强度都较大，且测量精度不佳，遇大风、雨、雪、雾等恶劣天气或夜晚均不能测量；当路堤较高时，测量时需要的测站较多，精度下降，操作困难；路面施工后无法继续进行监测。

也有少数采用水杯式监测方法，能实现对整个断面沉降的连续监测，但需要在路堤旁设立基站，且基站标高也需要通过外围基准点进行校核，精度方面也不能令人满意；采用光纤进行沉降测量是高新技术之一，但除了精度较高外，存在着价格高、量程小、读数仪昂贵的缺点外，同样需要通过外围基准点进行校核。

综上可见目前常用的软基沉降监测方法并不理想，为此，必须开发一种全新的监测方法及装置，以克服现有沉降监测方法测试费用高、工作量大、精度不佳和影响施工等缺点，新的装置及方法结合位移传感器和工作基准桩，不影响路堤施工，不受施工和天气条件限制，实现对软土路基沉降的全天候、高精度、快速连续监测。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种高速公路软土路基沉降监测方法，该方法简单可靠，精度容易保证，监测精度高。

本发明另一个目的在于提供一种软土路基沉降监测装置，该装置能对软土路基沉降进行长期连续监测，精度高，测试费用低，操作方便，不影响施工。

本发明的实现方法如下：

①埋设工作基准桩：在软基沉降监测点位置钻孔，通过注浆等措施制作形成工作基准桩，基准桩在路基监测过程中产生的沉降可以忽略不计，从而将基准桩作为沉降监测的基准点，避免了常规监测方法在路基外围设置基准点引起的误差。

②安装位移传感器：在基准桩桩顶上安装位移传感器，传感器底座一端固定在基准桩桩顶不动，传感器另一端的拉杆可上下自由伸缩，达到自由测量路基下沉量的目的；同时在位移传感器周围安装保护波纹管，防止水或泥进入影响传感器工作。

③连接电缆：用测试电缆将传移感器与路基外的监测站点相连，将软土路基内监测点处传感器的测试信号传送到路基外监测站的数显仪中。

④放置沉降钢板：将沉降钢板水平放置于软土路基地表，同时与传感器拉杆顶接触，沉降钢板随着路基表面一同均匀下沉，从而推动位移传感器拉杆产生与路基沉降等量的位移，使位移传感器能实时准确地测量到软土路基的沉降。

⑤位移监测读数：在监测站点将测试电缆与数显仪相连，路堤施工前读取位移初始值，监测过程中读取实时位移值，同时记录监测日期和时间，读数的频率或时间间隔可以根据需要自由调整。可以采用人工系统记录，也可以选用存储卡进行自动存储。由于测试方法相对简单，测量过程中不存在人为影响因素，因而沉降测试精度可以得到很好保证。

⑥数据处理：某次实时监测值减去初始值即为测点位置该时段内的路基累计沉降量，整理所获得的监测数据，即可绘制路基沉降随时间变化的曲线。

一种实现上述方法的装置包括工作基准桩、位移量测装置、电缆、读数装置等部分。

①工作基准桩