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一种土体分层沉降的监测装置及方法


技术摘要:
本发明提供一种土体分层沉降的监测装置,包括一体式柔性柱状袋、定位杆、气囊和沉降仪探头,所述柔性柱状袋表面套设固定多个沉降磁环,所述定位杆下端连接所述气囊,所述定位杆用于插入所述柔性柱状袋内,下放所述柔性柱状袋至监测孔内指定位置、以及上提所述气囊挤压  全部
背景技术:
在软土地区进行路基建设通常需要监测土体的分层沉降量来判断各个土层的工 程特性是否满足设计要求,并将分层沉降量作为控制施工进度、确定堆载卸载时间和评价 地基处理效果的依据。通常使用的方法是磁环式沉降仪法,即用软尺沉降仪配合沉降管和 沉降磁环监测软土地基分层沉降量。磁环式沉降仪法工作方式为:预先在沉降管外表面用 水溶性胶带固定好沉降磁环,然后在待测软土地基中预埋沉降管,沉降管底端设有密封头 以防止泥土堵塞沉降管,沉降磁环内径略大于沉降管,紧密套在沉降管外随被测土层沉降; 沉降管与沉降磁环埋设好后通过人工把软尺沉降仪探头放入沉降管内,控制软尺让测头缓 慢地向下移动,当探头到达到土层中的沉降磁环埋设位置时,仪器便会发出蜂鸣声,此时人 工记录沉降磁环距离管口的长度,沉降管管口高程减去该长度测量值便得到该沉降磁环高 程,得到每个沉降磁环的高程便可测得各土层的分层沉降量,在路基建设过程中记录沉降 磁环的位置便能监测路基土体各层的状态,为工程建设提供宝贵的资料。 在现有的技术方案中,传统的沉降磁环内径略大于沉降管外径,而由于传统沉降 管与沉降磁环接触紧密,在沉降磁环随土层沉降的过程中传统沉降管会对沉降磁环产生一 个向上的摩擦力,传统沉降管对沉降磁环产生的摩擦力导致沉降磁环不能随土体同步沉 降,从而导致土体分层沉降量的测量结果时常出现较大的误差,不能及时准确的反映被测 土层的沉降量。且传统沉降管由数个沉降管单元管连接而成,传统沉降管在埋设过程中需 要多次接管,不仅使得埋设过程复杂、工作量大,且沉降管密封性也受影响,淤泥经常涌入 堵塞沉降管。因此,需要设计出一种土体分层沉降的监测方法及土体分层沉降的监测装置, 使之能消除沉降管与沉降磁环之间摩擦力的影响,且能减少埋设过程中的工作量并保证密 封性。
技术实现要素:
本发明的目的在于解决传统沉降管和沉降磁环间摩檫力较大,且沉降磁环与沉降 管之间易进入杂物而卡塞的问题,同时也能解决现有方法中接头处涌泥从而堵塞沉降管且 沉降管易折断的问题,提供一种土体分层沉降的监测装置。 本发明的实施例提供一种土体分层沉降的监测装置,包括一体式柔性柱状袋、定 位杆、气囊和沉降仪探头,所述柔性柱状袋表面套设固定多个沉降磁环,所述定位杆下端连 接所述气囊,所述定位杆用于插入所述柔性柱状袋内,下放所述柔性柱状袋至监测孔内指 定位置、以及上提所述气囊挤压所述柔性柱状袋使其紧贴监测孔内壁的被测土层,所述沉 降仪探头用于下放入所述柔性柱状袋内监测各所述沉降磁环的位置。 进一步地,所述柔性柱状袋为底部封闭,顶部开放的的柔性管体。 进一步地,所述定位杆为中空的管状结构,所述定位杆内部设有充气管,所述充气 3 CN 111549746 A 说 明 书 2/3 页 管下端连接所述气囊,所述充气管上端延伸出所述定位杆上端用于连接外部气源。 进一步地,所述气囊为球体或椭球体。 进一步地,所述柔性柱状袋具有透水性。 进一步地,所述柔性柱状袋的表面设有刻度条。 本发明的实施例还提供了一种土体分层沉降的监测方法,使用上述的土体分层沉 降的监测装置,且包括以下步骤: S1根据监测孔的深度选择适当长度的柔性柱状袋,在所述柔性柱状袋表面套设固 定多个沉降磁环; S2将所述柔性柱状袋套在定位杆上,然后定位杆插入所述柔性柱状袋内,下放所 述柔性柱状袋至监测孔内的指定位置; S3对气囊充气使其膨胀,上提所述定位杆拉动所述气囊向上运动,所述气囊挤压 所述柔性柱状袋使其紧贴监测孔内壁的被测土层; S4取出所述定位杆并向所述柔性柱状袋内下放沉降仪探头,所述沉降仪探头监测 各所述沉降磁环的至所述监测孔空口的距离,并根据该距离计算被测土层的沉降量。 本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本发明的土体分层沉降的监 测装置,柔性柱状袋为一体式结构,柔性柱状袋和土层紧密贴合,随土层同步下沉,解决了 现有技术中沉降磁环与沉降管之间摩擦力过大,及沉降磁环与沉降管之间进入杂物而使得 沉降磁环不再随土层沉降的问题,保证了土体分层沉降量监测系统的准确性;其次,该柔性 柱状袋安装方便,不用拼接沉降管,简化了安装步骤,并且有更好的密封性,解决了现有方 法中接头处涌泥从而堵塞沉降管的问题,由于其柔性的特征,也不会有折断的问题出现,保 证了土体分层沉降量监测系统的适用性。 附图说明 图1是本发明一种土体分层沉降的监测装置的柔性柱状袋安装状态的示意图; 图2是本发明一种土体分层沉降的监测装置的柔性柱状袋撑开过程的示意图; 图3是本发明一种土体分层沉降的监测装置监测状态的示意图; 图4是图1中定位杆2和气囊3的示意图; 图5是图1中柔性柱状袋1的示意图。 图中:1-柔性柱状袋、2-定位杆、3-气囊、4-沉降仪探头、5-监测孔、6-沉降磁环、7- 充气管、8-地面、9-外部气源、10-刻度条。
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