基坑监测测斜仪的安装与使用指南

一、引言

在基坑工程中，为确保基坑及周边环境的安全稳定，准确监测基坑围护结构的水平位移至关重要。测斜仪作为一种常用的监测设备，能够精确测定围护结构不同深度处的水平位移情况，为工程决策提供关键数据支持。本文将详细介绍测斜仪的安装与使用方法。

二、测斜仪的工作原理

测斜仪基于摆锤原理工作。其探头内部有一个高精度的摆锤，当测斜仪沿测斜管移动时，摆锤会因重力作用而发生偏移，通过测量摆锤的偏移角度，结合测斜管的已知方向，就可以计算出不同深度处的水平位移量。

三、安装前准备

• 测斜管选择
  • 选用质量可靠、内径符合测斜仪探头尺寸的测斜管。测斜管通常由 PVC 等材料制成，具有一定的强度和柔韧性。
  • 确保测斜管的管壁光滑，以减少探头移动时的摩擦阻力。
    
• 测斜管埋设
  • 在基坑围护结构施工过程中，按照设计要求将测斜管预先埋设。一般采用钻孔埋设的方式，钻孔应垂直于基坑围护结构表面。
  • 测斜管应分段连接，每段长度一般为 2 - 3m，连接时要保证管段之间的垂直度和密封性。可以采用专用的密封胶圈和连接头进行连接，防止地下水渗入管内影响测量精度。
  • 在测斜管埋设过程中，要注意保持管内导槽的方向正确。导槽方向应与基坑可能发生水平位移的主要方向一致，通常与基坑长边方向平行或垂直。
  • 测斜管埋设完成后，在管顶和管底做好标识，以便后续测量时能够准确找到测斜管的位置和方向。
    
• 基准点设置
  • 在基坑周边稳定的区域设置基准点，基准点应牢固可靠，不易受到基坑施工影响。
  • 基准点可以采用混凝土桩或钢板桩等形式，其高程和坐标应精确测定。一般需要使用高精度的测量仪器（如全站仪、水准仪）进行测量，作为后续测斜仪测量结果的参照标准。
    
  
  

四、测斜仪安装

• 探头检查
  • 在安装测斜仪探头之前，对探头进行全面检查。确保探头外观无损坏，各部件连接牢固，传感器工作正常。
  • 可以通过仪器自带的自检功能对探头进行检测，检查探头的零点输出、灵敏度等参数是否符合要求。
    
• 探头安装
  • 将探头缓慢放入测斜管内，注意使探头的导向轮与管内导槽良好接触。在放入过程中，要避免探头与测斜管内壁发生碰撞，以免损坏探头或影响测量精度。
  • 当探头到达测斜管底部后，停留一段时间（一般为 5 - 10 分钟），让探头适应管内环境，然后开始向上测量。
    
• 电缆连接
  • 测斜仪探头通过电缆与读数仪相连。电缆应具有良好的柔韧性和防水性能，避免在测量过程中发生电缆缠绕或损坏。
  • 连接电缆时，要确保连接牢固，避免接触不良导致信号传输中断。
    
  
  

五、测量操作

• 测量准备
  • 在每次测量前，将读数仪开机预热，使其达到稳定的工作状态。
  • 检查探头电缆连接是否正常，确保读数仪能够正确读取探头数据。
    
• 测量过程
  • 将探头缓慢向上提升，每提升一定距离（一般为 0.5 - 1m），停留一段时间（如 1 - 2 分钟），待探头稳定后读取读数。读取的数据包括水平位移值和测量深度等信息。
  • 在测量过程中，要保持探头匀速上升，避免速度过快或过慢影响测量精度。同时，要注意观察读数仪的显示数据，确保数据稳定可靠。
  • 测量过程中应记录好每次测量的深度、水平位移值以及测量时间等信息，以便后续分析和整理数据。
    
• 正反行程测量
  • 为了消除测量过程中的系统误差，一般需要进行正反行程测量。即先从测斜管底部向上测量一次，然后再从顶部向下测量一次。
  • 将两次测量得到的数据进行对比分析，如果两次测量结果差异较大，应检查测量过程是否存在问题，如探头是否在导槽内顺畅移动、电缆是否有干扰等，并及时进行调整和重新测量。
    
  
  

六、数据处理与分析

• 数据整理
  • 将测量得到的数据按照深度顺序进行整理，形成表格形式。表格应包含测量深度、正行程水平位移值、反行程水平位移值等信息。
  • 对整理好的数据进行初步检查，查看是否存在异常值或明显错误的数据。如果发现异常数据，应及时分析原因并进行修正或重新测量。
    
• 计算位移量
  • 根据正反行程测量数据，计算各深度处的平均水平位移量。一般采用以下公式计算： 平均水平位移量 = （正行程水平位移值 + 反行程水平位移值）/ 2
  • 计算出平均水平位移量后，以深度为横坐标，水平位移量为纵坐标，绘制水平位移随深度变化的曲线。通过该曲线可以直观地了解基坑围护结构不同深度处的水平位移分布情况。
    
• 数据分析与预警
  • 分析水平位移随时间的变化趋势，判断基坑围护结构的稳定性。如果水平位移变化速率逐渐增大，或者位移量超过了设计允许值，应及时发出预警信号。
  • 结合其他监测数据（如沉降、应力等）进行综合分析，全面评估基坑的安全状况。当发现基坑存在安全隐患时，应及时采取相应的措施，如加强基坑支护、调整施工方案等，确保基坑工程的安全。
    
  
  

七、注意事项

• 在测斜仪安装和使用过程中，要严格遵守操作规程，确保测量精度和人员安全。
• 定期对测斜仪设备进行维护和保养，检查探头、电缆、读数仪等部件的工作状态，及时更换损坏的部件。
• 在基坑施工过程中，要注意保护测斜管和基准点，避免其受到破坏或扰动。如发现测斜管或基准点有异常情况，应及时进行修复和重新测量。
• 测量人员应经过专业培训，熟悉测斜仪的操作方法和数据处理分析技巧。在测量过程中，要认真仔细，确保测量数据的准确性和可靠性。
  

通过正确安装和使用测斜仪，并对测量数据进行科学的处理与分析，可以及时掌握基坑围护结构的水平位移情况，为基坑工程的安全施工提供有力保障。