CN103512550A - 深水筑堤堤基沉降观测仪 - Google Patents

深水筑堤堤基沉降观测仪 Download PDF

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吴彩娥
臧光文
陆忠民
管利平
包伟力
徐兵
肖庆华
陈刚
邓鹏�
刘汉中
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Shanghai Investigation Design and Research Institute Co Ltd SIDRI
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    • G01C5/06—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels by using barometric means

Abstract

本发明提供一种深水筑堤堤基沉降观测仪，它包括位于岸坡上的储液罐，储液罐的外部挂有气压计，储液罐通过通液管与密封式沉降箱连通，密封式沉降箱位于水下，密封式沉降箱内的底部固定有渗压计，渗压计通过渗压计电缆与频率计连接，频率计位于岸坡上。本发明深水筑堤堤基沉降观测仪，不受水下填筑和水上填筑的影响，在未开始填筑时就可以进行埋设；埋设完之后受到施工的干扰或者破坏的几率较小；测试方法相对于沉降板法来说要简单，操作方便，测值准确；还可测得深水筑堤中水下填筑期的堤基沉降，使得沉降测试资料完整；还可接入自动化监测系统进行实时测量。

Description

深水筑堤堤基沉降观测仪
技术领域
本发明涉及一种深水筑堤堤基沉降观测仪。
背景技术
在软土地基上修筑公路、高速公路、铁路及其他建筑物，都会涉及到地基的沉降。由于土质的复杂性，在设计时很难作出精确的沉降计算，而地基的沉降问题涉及到建筑的安全，十分重要。为此，在施工过程中就必须进行现场的沉降观测，以便于及时验证计算数据，作出合理的修正。以高速公路为例，观测地基沉降的方法是在地基上每隔50~100米埋入一个沉降板，上接沉降标，在施工过程中用水准仪进行观测，测量其高度，在施工完成后仍然要进行观测，即作常年沉降观测用。
而在深水中进行大堤填筑的施工过程中，堤身、堤基沉降量也是一个非常重要的控制性参数。通过对堤基沉降观测数据的分析，可有效地指导填筑施工作业，并对大堤的安全性进行实时的评价。在浅水区或无水区进行筑堤时，一般采取直接在堤基表面安装沉降板的方式进行沉降观测。但在深水区域筑堤时，此种方法存在以下缺陷：
①沉降板埋设要有施工作业面，沉降板在水下定位不易；
②填筑期水面以下的堤基沉降量难以测量，且测量误差不易控制；
③受上部填筑的影响，沉降板容易被破坏，当大堤填筑到水面以上后，用水准测量方法对现场要求较高。
由于存在上述缺陷，导致很难得到整个填筑期内堤基沉降较为完整和准确的资料。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种深水筑堤堤基沉降观测仪，用于解决现有技术中很难得到整个填筑期内堤基沉降较为完整和准确的资料的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种深水筑堤堤基沉降观测仪，它包括位于岸坡上的储液罐，储液罐的外部挂有气压计，储液罐通过通液管与密封式沉降箱连通，密封式沉降箱位于水下，密封式沉降箱内的底部固定有渗压计，渗压计通过渗压计电缆与频率计连接，频率计位于岸坡上。
由于渗压计固定在密封式沉降箱中，该密封式沉降箱不受水下填筑和水上填筑的影响，在未开始填筑时就可以进行埋设，且埋设完之后受到施工的干扰或者破坏的几率较小；通过频率计、气压计测得的压强以及储液罐内水位高程，即可计算出深水筑堤水下填筑期的堤基沉降，令沉降测试资料完整，同时还可接入自动化监测系统进行实时测量。
优选的，密封式沉降箱、通液管和渗压计电缆的外部包裹有一层柔性保护套。柔性保护套起到了保护密封式沉降箱、通液管和渗压计电缆的作用。
更进一步的优选，位于密封式沉降箱与通液管连接处的柔性保护套的外部还缠绕有紧固金属丝或金属带。紧固金属丝或金属带更进一步地加强了柔性保护套对密封式沉降箱和通液管的包裹，更进一步地保护了密封式沉降箱和通液管。
更进一步的优选，柔性保护套上还吊有至少一个重物吊坠。其中，重物吊坠可通过吊挂绳套或金属丝吊在柔性保护套上。重物吊坠增加了通液管、渗压计电缆和柔性保护套的重量，保证了密封式沉降箱的稳定性，保证了测量数据的准确性。
优选的，密封式沉降箱的顶部设有阀门。在密封式沉降箱未放入水下前，可先打开阀门，令密封式沉降箱的内部充满纯净水。
优选的，密封式沉降箱与通液管的连接处用密封胶封闭。密封胶保证了密封式沉降箱与通液管密封连接。
优选的，储液罐通过支架固定在岸坡上。通过支架将储液罐设置在岸坡交通方便、受外部环境影响小且易于保护的地方，保证了测量的安全性和稳定性。
如上所述，本发明深水筑堤堤基沉降观测仪，可得到整个填筑期内堤基沉降较为完整和准确的资料，该深水筑堤堤基沉降观测仪主要具有以下有益效果：
①不受水下填筑和水上填筑的影响，在未开始填筑时就可以进行埋设；
②埋设完之后受到施工的干扰或者破坏的几率较小；
③测试方法相对于沉降板法来说要简单，操作方便，测值准确；
④可测得深水筑堤中水下填筑期的堤基沉降，使得沉降测试资料完整；
⑤可接入自动化监测系统进行实时测量。
附图说明
图1显示为本发明深水筑堤堤基沉降观测仪的结构示意图。
元件标号说明
1                储液罐
2                气压计
3                通液管
4                密封式沉降箱
5                渗压计
6                渗压计电缆
7                频率计
8                柔性保护套
9                紧固金属丝或金属带
10               重物吊坠
11               吊挂绳套或金属丝
12               阀门
13               支架
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种深水筑堤堤基沉降观测仪，它包括位于岸坡上的储液罐1，储液罐1的外部挂有气压计2，储液罐1通过通液管3与密封式沉降箱4连通，密封式沉降箱4位于水下，密封式沉降箱4内的底部固定有渗压计5，该渗压计5可为正弦式渗压计，渗压计5通过渗压计电缆6与频率计7连接，频率计7位于岸坡上；密封式沉降箱4、通液管3和渗压计电缆6的外部包裹有一层柔性保护套8（如橡胶套）；位于密封式沉降箱4与通液管3连接处的柔性保护套8的外部还缠绕有紧固金属丝或金属带9（如铁丝）；柔性保护套8上还吊有至少一个重物吊坠10；重物吊坠10通过吊挂绳套或金属丝11（如铁丝）吊在柔性保护套8上；密封式沉降箱4的顶部设有阀门12；密封式沉降箱4与通液管3的连接处用密封胶封闭；储液罐1通过支架13固定在岸坡上。
投入使用时，先将阀门12打开，将密封式沉降箱4灌满纯净水后关闭阀门12，再将密封式沉降箱4放入水下；向储液罐1中灌入纯净水，纯净水通过通液管3与密封式沉降箱4中的纯净水汇合。通过频率计7进行人工观测，得到频率模数R和温度T，然后根据厂家提供的公式计算得到渗压计5所在位置的水压力P水；利用气压计2得到大气压P气，计算出经气压修正后的渗压计5所在位置的水头h=P水／9.8+(1013-P气）／100（式中P水的单位为kPa，P气的单位为hPa）；利用二等水准精度测量储液罐1内水位高程H2，则密封式沉降箱4内的渗压计5所在位置的高程为H=H2-h。最后利用本次高程减去前次高程，即可计算出渗压计5所在位置的堤基的本次沉降量；利用本次高程减去初始高程，从而计算出渗压计5所在位置的堤基的累计沉降量。
综上所述，本发明深水筑堤堤基沉降观测仪，可得到整个填筑期内堤基沉降较为完整和准确的资料。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：它包括位于岸坡上的储液罐（1），所述储液罐（1）的外部挂有气压计（2），所述储液罐（1）通过通液管（3）与密封式沉降箱（4）连通，所述密封式沉降箱（4）位于水下，所述密封式沉降箱（4）内的底部固定有渗压计（5），所述渗压计（5）通过渗压计电缆（6）与频率计（7）连接，所述频率计（7）位于岸坡上。
2.根据权利要求1所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述密封式沉降箱（4）、通液管（3）和渗压计电缆（6）的外部包裹有一层柔性保护套（8）。
3.根据权利要求2所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：位于所述密封式沉降箱（4）与所述通液管（3）连接处的柔性保护套（8）的外部还缠绕有紧固金属丝或金属带（9）。
4.根据权利要求2所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述柔性保护套（8）上还吊有至少一个重物吊坠（10）。
5.根据权利要求4所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述重物吊坠（10）通过吊挂绳套或金属丝（11）吊在所述柔性保护套（8）上。
6.根据权利要求1所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述密封式沉降箱（4）的顶部设有阀门（12）。
7.根据权利要求1所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述密封式沉降箱（4）与所述通液管（3）的连接处用密封胶封闭。
8.根据权利要求1所述的深水筑堤堤基沉降观测仪，其特征在于：所述储液罐（1）通过支架（13）固定在岸坡上。
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