[实用新型]深水区地表沉降监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土体沉降监测技术领域，特别涉及一种深水区地表沉降监测装置及方法。

背景技术

在路堤填筑、地基处理工程中，需进行地表沉降监测，以了解工程施工过程中地基的压缩变形情况，确保施工安全。目前涉水筑堤工程中地表沉降监测主要是沉降盘法，即将沉降盘布设于地基表层，当地基发生沉降时，将引起沉降盘高程的下降，通过水准仪人工测读来实现地表沉降量的观测。但该方法存在使用局限性和诸多缺点：1)深水区筑堤距岸线较远，常规水准测量无相对稳定架设平台，测试困难，且受测杆过长、风浪较大等诸多因素的影响，测试精度无法保证；2)沉降盘布设于堤身，且测杆必须露出水面，对施工干扰很大，且极易受施工机械破坏，保护非常困难；3)沉降盘损坏事故频发，且修复非常困难甚至无法原位修复，因此，无法保证数据的连续性，监测安全控制更是无法实现；4)仪器分辨率较低，且只能人工测读，观测精度差，工作效率低，劳动强度大。

实用新型内容

为解决现有技术在深水区使用、仪器保护及数据采集等存在的诸多问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种深水区地表沉降监测装置，包括基准桩、硅压式沉降仪、沉降盘、固定组件，其特征在于：所述硅压式沉降仪包括有储液罐、硅压传感器，所述储液罐通过固定组件固定在沉降盘上，所述硅压传感器通过固定组件固定在基准桩上，储液罐与硅压传感器之间采用柔性连接，形成密闭的自平衡系统,放置于地基土层中。

所述硅压式沉降仪还包括有通气管、通液管、传输电缆，储液罐与硅压传感器之间连通有通气管和通液管，所述通气管和通液管均采用柔性材质，外用软胶管保护；传输电缆一端与硅压传感器相连接，另一端与外部数据采集设备相连接。

所述基准桩包括钢管和锚头，锚头固接于钢管底部，沿钻孔置于地基稳固土层；所述沉降盘包括沉降板、弹簧片，弹簧片均匀固接在沉降板上并外伸放置在地基表层；所述固定组件包括支座、法兰盘；所述支座下方固接在所述钢管顶部，所述支座上方与硅压传感器固接；所述储液罐与所述法兰盘固接，所述法兰盘固接在所述沉降板下部。

所述沉降板设置有螺栓孔，通过螺栓与所述法兰盘固接，所述储液罐采用螺纹固接在法兰盘上；所述支座下部与所述钢管顶部采用螺纹固接，所述支座上部与硅压传感器采用螺纹固接；所述锚头采用螺纹固接在钢管底部，所述钢管可以分节，相邻节钢管采用螺纹固接。

所述法兰盘和所述支座上均设置有吊耳系保护钢丝绳，所述保护钢丝绳长度根据支座至地表面距离确定，且略小于通气管和通液管长度，用来保护通气管、通液管在埋设时不受力。

所述沉降板上面设置有吊环系吊装钢丝绳。

所述弹簧片均匀焊接在所述沉降板周边。

所述通气管为单根塑料管，所述通液管为双根塑料管。

当地基发生沉降时，将引起沉降盘和支座之间的距离变化，即硅压传感器与储液罐之间的距离变化，通过硅压传感器测出通液管内液体压力的变化，进而换算出硅压传感器与储液罐之间高程差的变化，再与初始高程差相比较，即可换算出地基表层的沉降量。

本实用新型深水区地表沉降监测装置的各个组件的固接方式不限于上述的螺纹固接、焊接固接，还可以采用其他固接方式。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型深水区地表沉降监测装置，通过硅压传感器将硅压式沉降仪内储液罐与硅压传感器之间相对距离的变化换算成高程差的变化，进而获得地基表层沉降量；储液罐和硅压传感器之间采用柔性连接，不受土层侧向变形影响，且整套监测装置均位于土层钻孔内，只有传输电缆引出钻孔，减少仪器对施工的干扰，易于保护，且不受潮汐、风浪、施工机械等外部环境影响，提高测试可靠性，能够适用现有技术无法使用的工况。本装置具有结构简单、操作方便、适应能力强、测试精度高等优点。另外，通过数据采集模块，还可实现实时自动监测，大大降低人工成本，具有工作效率高、稳定性好等优点。本实用新型有效克服了现有技术中存在的诸多缺点，可适用于各种复杂工况的地基处理工程，具有广泛的应用价值。

附图说明：

图1是本实用新型的使用状态结构示意图。

图中：1-基准桩；11-钢管；12-锚头；2-硅压式沉降仪；21-储液罐；22-硅压传感器；23-通气管；24-通液管；25-传输电缆；3-沉降盘；31-沉降板；32-弹簧片；33-吊环；34-吊装钢丝绳；4-固定组件；41-支座；42-法兰盘；43-螺栓；44-吊耳；45-保护钢丝绳；5-钻孔；

具体实施方式：