[发明专利]钻孔沉降变形监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种钻孔沉降变形监测系统，它包括微压传感器，其特征在于，它还包括一根安设在岩体钻孔内的液体管道，液体管道的孔外端连接有储液器，要求储液器位置高于钻孔位置，以保证液体管道中有稳定的压力；在钻孔底部或钻孔孔外的相对不变形点设置参照点作为基准点，钻孔内分布有多个测点，基准点和测点上均设有微压传感器，所有微压传感器的信号输出端通过导线电连接在孔外压力传感器数据采集仪的相应端口上；

上述微压传感器与液体管道的连接结构是：在液体管道上串接一个T型三通，微压传感器的膜片伸入管道，微压传感器的本体旋拧在三通的竖管上，用于传感器的膜片直接与管道中的液体接触，传感该点的液体压力值并通过信号输出到导线。

2.如权利要求1所述的钻孔沉降变形监测系统，其特征在于，所述微压传感器选用量程为0～30KPa的液体压力传感器，传感器的输出信号选用4～20mA的标准形式；所述的压力传感器采集仪采用通用的4～20mA多通道数据采集系统，通过无线传输把数据发送至主机，采集仪的通道数与传感器数目相对应。

3.一种利用权利要求1或2所述的钻孔沉降变形监测系统监测钻孔沉降变形的方法，其特征在于，

第一步:在岩体中施工近水平钻孔，钻孔应往外倾斜以达到防止钻孔积水的目的，然后将带有微压传感器的液体管道推进钻孔，基准点的微压传感器作为参照点设在相对不动的位置上，其余的微压传感器刚好处于事先设定的测点上，将所有微压传感器的信号输出端通过导线引出连接在孔外的数据采集仪的相应端口上；

第二步：整个系统安设固定后，从储液器向液体管道中注入防冻液体，利用储液器与液体管道中的液位差对液体管道施加压力；

第三步：监测岩体钻孔变形，具体包括：

第3.1步：首先采集基准点及各测点的初始压力值

设基准点的初始压力值为H0₀；

从孔口开始，分别为第一测点、第二测点、第三测点，以此类推直到第n测点，这些测点的初始压力值分别为H0₁、H0₂、H0₃、……H0_n；

第3.2步：采集岩体沉降变形后基准点及各测点的压力值

当钻孔周围的岩体沉降变形经历t天后所采集的基准点及各测点的压力值分别为H^t₀、H^t₁、H^t₂、H^t₃、……H^t_n，则这时第i测点的沉降量可按下式计算：

Δti=(Hit-H0t-Hi0+H00)×0.1]]>

式中：

0.1代表1mm水柱的压力，单位为Pa/mm；

—第i测点经历t天后周围岩体的沉降量，mm；

—第i测点经历t天后所采集的液体管中的压力，单位Pa。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在注入防冻液体之前，在液体管道中穿入一根细管至管道内端，以便注入液体时排出气体，待注入液体后将其拔出。