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土木监测 发表于 2023-8-22 08:03:22 | 只看该作者 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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测斜仪是一种在土木工程安全监测领域中常见的仪器。




需要指出的是,部分传感器厂商将倾角传感器也成为测斜仪或称为盒式测斜仪。用于钻孔引导测量的随钻测斜仪、钻孔测斜仪、陀螺测斜仪等本文不做讨论。



1原理
测斜仪其基本原理是通过高精度的角度传感器测量仪器自身轴线与铅垂线或水平线的角度变化,结合仪器的长度来计算其位移数值。



测斜仪需要配合测斜管使用,钻孔后安装测斜管时需要注意其内部导槽的方向,应使得测斜管内的十字导槽与监测现场的位移方向相一致,从而保证测斜仪准确测量被监测对象的位移。
根据测斜仪所测角度的数量可分为单轴、双轴、三轴。单轴测斜仪可测出一个方向上的角度变化,双轴测斜仪可测出两个方向上的角度变化。而三轴测斜仪除了可以测量其横滚角、俯仰角之外可测量航向角上的角度变化,从而更对测量结果进行修正,得到更精确的位移值。

2分类
测斜仪根据其工作方式可以分为活动测斜仪和固定测斜仪两大类。




活动测斜仪(又称为滑动测斜仪)为人工监测方式,即由监测人员将活动测斜仪放入测斜管管底,按一定的间距提起并记录数据,然后处理数据,通过长时间的人工监测,得到被测对象的内部位移数据。




固定测斜仪为自动化监测方式,即由监测人员采用钢丝绳或金属连接杆将测斜仪按一定的间距将测斜仪装入测斜管内,采用自动化采集装置进行长时间监测获取数据,从而得到被测对象内部位移数据。

固定式测斜仪从外观上区分的话可以分为单轮和双轮两种形态,一般轮子的高低与传感器测量的位移方向有关。

近年来,市场上出现了柔性测斜仪或者阵列位移计的传感器,其基本原理与传统的固定式测斜仪一致。柔性测斜仪在出厂的时候可按照工程现场的实际需求定制传感器的线缆,通过柔性关节连接各个传感器,可适应较大的角度变化。

3工作原理
测斜仪其内部测角传感器因其工作原理的不同,有伺服加速度计式测斜仪、电解液式测斜仪、电阻应变片式测斜仪、振弦式测斜仪、微电子机械式测斜仪、光纤光栅式测斜仪等几种形式。

4安装方式
测斜仪可依其安装方式可分为垂直安装和水平安装,需要根据安装工艺预埋测斜管,并选用相应的传感器。
测斜管垂直安装时,可使用测斜仪测量被测对象的水平位移。水平位移计算时,固定起算点可设在监测孔的顶部或底部。当监测孔底部未进人稳定岩体土体或已发生位移时,应以孔顶为起算点,并应测量孔顶的平面坐标进行水平位移修正。
测斜管水平安装时,可使用测斜仪测量被测对象的竖向位移。竖向位移计算时,固定起算点可设在监测孔的头部或尾部。当监测孔头部或尾部可能存在沉降时则需要通过人工监测方式定期复测其高程,避免因其整体沉降而无法起到应有的监测效果。由于该方式需要钻水平孔,钻孔及安装测斜管的难度比垂直安装较大,同时由于人工沉降监测较为便捷、覆盖点多、成本相对较低等,沉降监测一般仍采用人工监测的方式。

5应用
测斜仪应用领域主要有:建筑物基坑监测、矿山边坡监测、地质灾害监测、水库大坝监测等。


——文章转载于“一起学监测”公众号(仅用于本网站交流学习,侵权必删)
——原文链接 https://mp.weixin.qq.com/s/ETXuS1rIjCNBxmOzKUc8YQ






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