[发明专利]基坑围护结构分层水平位移的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基坑工程围护结构不同深度处水平位移测量的装置及方法。特别是涉及一种基坑围护结构两侧为基本平行的情况下分层进行基坑围护结构水平位移的测量装置及测量方法。

背景技术

基坑工程施工过程中，基坑围护结构不同深度处的水平位移是基坑工程安全性的主要评价指标，因而是基坑施工过程中的主要监测项目。

基坑围护结构不同深度处水平位移一般通过在围护结构中埋设测斜管后用测斜仪进行测量。测斜管埋设复杂、测量成本高、测量结果不稳定，所以精度难于保证。国内外还有一些基于激光测距原理的对基坑围护结构不同深度处的水平位移进行测量的研究，这些研究涉及的装置都具有较复杂的结构，或者较大的尺寸。在整个测量期间，都需要将激光测距传感器的固定装置安装在每一层基坑围护结构上，很容易受到爆破振动和机械碰撞，从而影响测量精度，甚至还可能会令测量装置遭到碰坏。此外，有的激光测距传感器由于受固定装置的结构所限，对测点和仪器的安装位置有特定要求，否则激光发射端无法找到待测目标点。由于测量时每条测线都要安装相应的激光测距仪固定装置，用量大，费用高，因而没有能在工程实际中广泛应用。

现有基坑围护结构分层水平位移的测量方法主要有轴线法、小角度法、全站仪坐标变化法等，前两种方法采用经纬仪及钢尺进行测量，全站仪坐标变化法通过全站仪同时测定夹角及距离，利用换算公式计算得到基坑围护结构的水平位移值。以上各种测量方法都有一定的弊端，轴线法及小角度法对场地要求较高，其测量工作的基点要选在距离基坑不远处、在基坑开挖过程中基本不动的点，如果基点选择的距离较长，从经纬仪中读取的钢尺读数精度就较低。全站仪坐标变化法虽然测量精度高，但其测量过程繁琐，测量成本高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装方便的基坑围护结构分层水平位移的测量装置以及测量过程简便快捷、测量结果精度高的测量方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基坑围护结构分层水平位移的测量装置，所述基坑围护结构包括位于基坑两侧的第一围护结构和第二围护结构，所述第一、第二围护结构均包括圈梁和围护墙。本发明提供的测量装置包括一个相对位移测量装置和一个绝对位移测量装置，所述相对位移测量装置包括固定安装在第一围护结构侧面上的第一定线装置、安装在所述第一定线装置上的第一激光测距传感器和安装在第二围护结构上的位移反光片；所述绝对位移测量装置包括固定安装在第一围护结构顶面上的第二定线装置、安装在第二定线装置上的第二激光测距传感器和一个基准反光片，基准反光片固定设置在所述第一围护结构一侧的基准点处，所述第一、第二定线装置均包括一基座，基座内设有一球窝，球窝与一球头转子球面配合，球头转子与所述第一、第二激光测距传感器固定连接，所述球窝与所述球头转子之间还设有锁紧装置。

优选地，球头转子上固定有螺钉，所述第一、第二激光测距传感器与所述球头转子之间通过所述螺钉相连接。

优选地，所述锁紧装置为装设于所述基座上的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的头部外露于所述基座，所述锁紧螺钉的尾部伸入所述球窝内。

优选地，所述第一定线装置通过第一膨胀螺丝固定安装在所述第一围护结构的圈梁的侧面上；所述第二定线装置通过第二膨胀螺丝固定安装在所述第一围护结构的圈梁的顶面上。

优选地，所述第一、第二膨胀螺丝的端部均具有螺纹，所述螺纹具有固定长度。

优选地，所述第一、第二激光测距传感器上均连接有外置触发线和外置触发按钮。

优选地，所述基准点到所述第二激光测距传感器的距离大于等于所述基坑开挖深度的5倍。

本发明还提供一种基坑围护结构分层水平位移的测量方法，包括以下步骤：选定基准点，以所述第二激光测距传感器安装处作为基准测点，用第二激光测距传感器按照测量频率测量所述基准点到所述基准测点的距离值l，按照测量频率，每次测量值l_j与初次测量值l₀的差值为所述基准测点的绝对水平位移值Δl_j，Δl_j＝|l_j-l₀|，其中j表示测量次数，j＝0,1,2……；