CN104328777A - 一种岩土工程边坡地表变形监测装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土工程边坡地表变形监测装置及方法，该装置通过在边坡主要监测控制点设置测量基座，通过在基座上设置角度调整装置，调整激光测距仪底座的角度，使得激光测距仪对边坡监测断面上各测点进行距离量测，通过对不同监测时间角度及距离的分析确定边坡的地表变形。本发明解决了以往测量中的监测点保护问题，钢筋及水泥砂浆保护控制测点，提高精度。测量基座的插入式设计，保证了量测的简便易行，且提高了量测精度。通过角度调整装置，使得边坡监测断面的变形测量更加直观，数据更易分析。激光测距仪量测适用性高，回避了用全站仪、水准仪等仪器转站及视差影响造成的误差。

Description

一种岩土工程边坡地表变形监测装置与方法

技术领域

本发明涉及一种岩土工程边坡地表变形监测装置与方法。

技术背景

边坡与滑坡是一种常见和重大的地质灾害，例如造成交通中断、河道堵塞、水库失事、建筑物坍塌、厂矿掩埋等事故，从而造成巨大的经济损失与生命财产损失。因此，对不宜处理或危险性较大的滑坡，监测其变形动态，及时预警，能够预防灾害的发生。并且对于加固处理中以及处理完的边坡，监测也能为施工提供可靠的资料，保障施工安全。

地表变形监测是边坡监测的重要组成部分，目前大多采用水准仪、全站仪等设备对边坡地表变形进行检测，但这种监测方法较为繁琐，且数据处理较为复杂，不够直观，特别是在地势条件较为险峻的地区，更增加了量测的难度。

发明内容

本发明的目的就是提供一种岩土工程边坡地表变形监测装置与方法，有效保证量测的精度，提高量测效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种岩土工程边坡地表变形监测装置，该装置包括测量基座、所述测量基座通过角度调整装置与激光测距仪底座连接，激光测距仪底座上安装激光测距仪。

优选角度调整装置采用插入式设于测量基座上。

所述激光测距仪底座置于角度调整装置之上，底部为一指针，可以记录激光测距仪的角度变化。

所述激光测距仪与激光测距仪底座指针时刻保持同一直线，保证量测精度。

所述测量基座底部为直径20m的钢筋，钢筋长度为25cm-80cm，通过向控制测点处地表钻孔后水泥砂浆固定，测点处为土质地基，则钢筋长度为80cm，岩质地基钢筋长度为25cm，以保证监测点位置固定。

一种岩土工程边坡地表变形监测方法，包括以下步骤：

(1)在控制测点上钻孔，安装测量基座并水泥砂浆固定；

(2)将角度调整装置底部插入测量基座，并保证其竖直；

(3)将激光测距仪底座通过螺栓安装在角度调整装置上；

(4)将激光测距仪放置于激光测距仪底座上，调整角度开始边坡监测断面测量；

(5)每测量一个测点，同时记录激光测距仪读数及角度调整装置读数，通过不同量测时间数据对比掌握监测断面边坡地表变形情况。

该装置通过在边坡主要监测控制点设置测量基座，通过在基座上设置角度调整装置，调整激光测距仪底座的角度，使得激光测距仪对边坡监测断面上各测点进行距离量测，通过对不同监测时间角度及距离的分析确定边坡的地表变形。

本发明具有的有益效果：

1、本发明解决了以往测量中的监测点保护问题，钢筋及水泥砂浆保护控制测点，提高精度。

2、测量基座的插入式设计，保证了量测的简便易行，且提高了量测精度。

3、通过角度调整装置，使得边坡监测断面的变形测量更加直观，数据更易分析。

4、激光测距仪量测适用性高，回避了用全站仪、水准仪等仪器转站及视差影响造成的误差。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

其中：1、测量基座；2、角度调整装置；3、激光测距仪底座；4、激光测距仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种岩土工程边坡地表变形监测装置，包括测量基座1，角度调整装置2，激光测距仪底座3，激光测距仪4，角度调整装置2采用插入式设于测量基座1上，所述激光测距仪底座3置于角度调整装置2之上，其中角度调整装置2与激光测距仪底座3连接处通过螺栓的来调节角度，底部为一指针，所述激光测距仪4与激光测距仪底座3指针时刻保持同一直线，激光测距仪底座上放置激光测距仪。

一种岩土工程边坡地表变形监测装置与方法，其特征在于，操作方法包括以下几步：

(1)在控制测点上钻孔，安装测量基座1并水泥砂浆固定。

(2)将角度调整装置底部插入测量基座，并保证其竖直。

(3)将激光测距仪底座通过螺栓安装在角度调整装置上。

(4)将激光测距仪放置于激光测距仪底座上，调整角度开始边坡监测断面测量。

(5)每测量一个测点，同时记录激光测距仪读数及角度调整装置读数，通过不同量测时间数据对比掌握监测断面边坡地表变形情况。

沉降速度的计算:

在时间T₁初次测量测距仪对监测点1读数L₀，指针读数θ₀；

在时间T_i第二次测量测距仪对监测点1断面L_i，指针读数θ_i；

则该监测断面相对于初次测量的累计沉降值为S＝L_itanθ_i-L₀tanθ₀

该监测断面相对于初次测量的沉降速度

某一时间段的沉降速度为 $v=\frac{L_i\tan {\mathrm{\θ}}_i-L_{i-1}\tan {\mathrm{\θ}}_{i-1}}{T_i-T_{i-1}}$

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种岩土工程边坡地表变形监测装置，其特征在于，包括测量基座、所述测量基座通过角度调整装置与激光测距仪底座连接，激光测距仪底座上安装激光测距仪；所述角度调整装置采用插入式设于测量基座上；所述激光测距仪底座置于角度调整装置之上，底部为一指针；所述激光测距仪与激光测距仪底座指针保持同一直线；所述测量基座底部为直径20m的钢筋，钢筋长度为25cm-80cm，通过向控制测点处地表钻孔后水泥砂浆固定。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测点处为土质地基时，钢筋长度为80cm。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测点处为岩质地基时，钢筋长度为25cm。

4.一种岩土工程边坡地表变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在控制测点上钻孔，安装测量基座并用水泥砂浆固定；

(2)将角度调整装置底部插入测量基座，保证其竖直；

(3)将激光测距仪底座通过螺栓安装在角度调整装置上；

(4)将激光测距仪放置于激光测距仪底座上，调整角度开始边坡监测断面测量；

(5)每测量一个测点，同时记录激光测距仪读数及角度调整装置读数，通过不同量测时间沉降速度数据对比掌握监测断面边坡地表变形情况。

5.如权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述沉降速度的计算如下：

(1)在时间T₁初次测量测距仪对监测点读数L₀，指针读数θ₀；

(2)在时间T_i第二次测量测距仪对监测点断面L_i，指针读数θ_i；

(3)则该监测断面相对于初次测量的累计沉降值为S＝L_itanθ_i-L₀tanθ₀；

(4)该监测断面相对于初次测量的沉降速度

(5)某一时间段的沉降速度为 $v=\frac{L_i\tan {\mathrm{\θ}}_i-L_{i-1}\tan {\mathrm{\θ}}_{i-1}}{T_i-T_{i-1}}.$