深层水平位移监测方案.docx

深层水平位移监测

广州市盛洲地基基础工程有限公司
技术研究院

1概述
深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。

2仪器设备
测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33所生产的CX系列，国外有美国SINCO公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC等）
内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4条或仅一端铣制滑动槽4条，各槽相隔90度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。）

3监测仪器工作原理
测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm一个测点)量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi,即Δdi=Lsinθi
由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi=ΣΔdi
(2)而管口累积水平位移为:B=ΣΔdi
(3)式中Δdi为量测段内的水平位移增量;L为量测点的分段长度,一般常取015m;θi为量测段内管轴线与铅垂线的夹角;bi为自固定点的管底端以上i点处水平位移;B为管口在该次观测时的水平位移;n为测斜孔分段数目,n=H/015,H为孔深。测斜仪的工作原理见图

4设备安装和布置
4.1测斜管道埋设
测斜管可采用铝合金或塑料管，其弯曲性能应以适应被测主体的位移情况为适宜。测斜管内纵向的十字导槽应润滑顺直，管端接口密合。测斜管应理设于地基土体水平位移最大的平面位置，一般埋设于路堤边坡坡处或边沟上口外线1.0m左右的位置。测斜管埋设时应采用钻机导孔，导孔要求垂直，偏差率不大于1.5％。测斜管底部应置于深度方向水平位移为零的硬上层中至少50cm或基岩上，管内的十字导槽必须对准路基的纵横方向。
4.2详细施工方法：
(1)钻孔。要求：定位准确；倾斜度小于1度；钻孔直径与测斜管匹配(比测斜管略大)。由于在软土中钻孔易发生塌孔、缩孔等问题，需要采用泥浆钻进，条件许可时采用下套管跟进，以保证不塌孔，确保测斜管能顺利下入孔内。
(2)下管。下管前对测斜管进行检查，对外观质量较差、老化或受损的不合格管子应不予采用。底部安装底座后用密封胶进行密封，以防泥浆进入。下管前计算好长度、节数，并在接头处打好自攻螺丝导孔。准备好下管时固定用的绳子等。用经纬仪确定好导向槽的方向，逐节或几节(预先接好，接头处用密封胶进行密封)下管。钻孔较深时宜采用钻机或吊车等机械设备，在人工的帮助下下入。当孔内水位较高，对管造成较大浮力时可向管内注入清水且适当施加静压力，但不可将测斜管压弯。同时要注意导向槽的方向不发生变化，如果下入后进行纠正会引起测斜管的角度发生旋转，这是不允许的。
(3)孔壁回填。当测斜孔较浅(小于20m)或观测时间间隔较长时，可采用细砂回填或自然塌孔消除孔壁空隙。细砂回填时一定要用长钢筋捣动，且间隔一定时间加砂，才能达到真正密实。当测斜孔较深，或埋管与观测时间间隔较短时，应采用孔壁注浆的方法。可采用管外注水泥浆，由下向上注入水泥浆直至溢出地表为止。
(4)孔口设置与记录。包括测量测斜管顶端高程，安装保护盖，测斜管四周砌好保护墩，并做好标记。记录应含工程名称、测孔编号、孔深、孔口坐标、高程、埋设日期、人员及该点的钻孔地质情况等，以备查验和解释观测结果。
4.3场地布置监测点
测斜管布置在理论值位移最大处。

5监测数据采集与整理分析
5.1测斜数据采集
将测斜导管预埋设后,测定导管的位置初始值。当土层发生侧向移动时,测斜管也相应地产生形变。将测斜仪探头沿测斜管导槽底部自下而上每隔1m(或50cm)测得读数并提拉而上,直