CN104898180A - 一种地表裂缝简易监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地表裂缝简易监测装置，包括收敛仪、地质罗盘和两根固定杆，两根固定杆分别位于地表裂缝两侧，两根固定杆的连线与地表裂缝走向垂直；收敛仪两端的挂钩分别与两根固定杆的顶端挂接，地质罗盘贴近收敛仪的钢尺测量固定杆连线的方位角；所述固定杆采用中空的不锈钢管，且不锈钢管上部表面刷反光漆，且该不锈钢管的尾端为便于插入土体的斜切面；所述不锈钢管与同侧的地表裂缝边缘至少相隔1m；所述不锈钢管的顶端与地表相距0.3-0.7米；所述收敛仪的一端的挂钩通过连接杆延长。本发明只需将不锈钢管牢牢锤入土体，施工非常简单；本发明能重复利用，减少监测成本。

Description

一种地表裂缝简易监测装置

技术领域

本发明属于地表裂缝监测领域，具体涉及一种地表裂缝简易监测装置。

背景技术

滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响，在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的地质现象。我国滑坡灾害频发，根据中华人民共和国国土资源部统计的数据，2014年全国发生滑坡8128 起，占地质灾害比例达74.5%，造成大量的人员伤亡和财产损失。由于滑坡灾害点数目多又极度分散，不可能全部治理，也不能全部用专业监测设备进行监测，因此需要发动当地群众进行群测群防监测，以达到避险的作用。

目前广泛用于群测群防的监测装置为骑缝式简易监测桩，该简易监测桩多用水泥做桩、皮尺测量，具有投入快、成本低的特点，但其精度难以保证，测量数据不准确，且没有监测裂缝的错动，对滑坡两侧边界错动的监测不够合理，其监测桩的施工也比较麻烦，特别是山区混凝土施工很不方便，而且混凝土桩不能重复利用，造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，安装、使用方便，能重复利用的节约地表裂缝监测成本的地表裂缝简易监测装置。

本发明是这样实现的：

一种地表裂缝简易监测装置，包括收敛仪、地质罗盘和两根固定杆，两根固定杆分别位于地表裂缝两侧，两根固定杆的连线与地表裂缝走向垂直；收敛仪两端的挂钩分别与两根固定杆的顶端挂接；地质罗盘用于测量两根固定杆连线的方位角；

所述固定杆采用中空的不锈钢管，且该不锈钢管的尾端为便于插入土体的斜切面；

所述不锈钢管与同侧的地表裂缝边缘至少相隔1m；

所述不锈钢管的顶端高出地表0.3-0.7米，且该段不锈钢管表面刷反光漆（即露出地表的不锈钢管的表面设有反光漆层）；

所述收敛仪的一端的挂钩通过连接杆（金属圆杆）延长；

为监测裂缝的的错动，所述地质罗盘位于两不锈钢管之间，贴近收敛仪的钢尺以测量不锈钢管连线的方位角。

更进一步的方案是：所述不锈钢管的长度至少为1.5m。

更进一步的方案是：在不锈钢管难以锤入的土体，可以先开挖一个坑后再锤入土体，然后在坑中浇筑混凝土，使不锈钢管与地表连接处形成混凝土层。

本发明中，所述收敛仪的一端挂钩通过焊接金属圆杆加长，以增加测量时挂钩的稳定性；适应不同地形，扩大适用范围。因固定杆直接锤入土体，仅仅测量时需要用收敛仪将两固定杆进行挂接，测量完毕立即取下收敛仪，故而监测区仅有两个固定桩，对周围行人影响很小，同时适用范围也大，比如固定杆可以布置在公路两侧，监测公路变形。因固定杆锤入坚实的土体约1米，避免了固定杆的摇晃，确保了测量数据的准确性。因地表经常起伏不平和地表上生长有杂草，将固定杆伸出地表0.3-0.7米，就能使收敛仪的钢尺不被障碍物影响，从而确保测量数据的准确性。将露出地表部分的固定杆刷反光漆，能大大减少固定杆对人类活动的干扰，同时也减少了人类对固定杆的扰动，增加了固定杆的稳定性。将收敛仪在固定杆两端挂接并读取数据后，用地质罗盘在两固定杆中部位置测量钢尺的方位角，即可得到两固定杆连线的方位角，以分析裂缝是否错动及裂缝错动对桩间距的影响，从而获得更加精准的滑坡变形特点。如果固定杆离地表裂缝边缘太近，当地表裂缝变形时，固定杆可能发生扰动，不够稳定，从而影响测量数据的准确性，所以不锈钢管与同侧的地表裂缝边缘至少相隔1m。所述固定杆的尾端设有斜切面，便于插入土体。所述固定杆为中空的不锈钢管，当监测点取消后，可以将钢管拔出，用于其他滑坡的监测，节约了资源。

与现有的装置相比，本发明的优点在于：只需将不锈钢管牢牢锤入土体，施工简单；不锈钢管表面刷反光漆，减少了对人类活动的影响，增强了自身的稳定性；中空不锈钢管的成本低，安装简单、快捷，有效避免了在没有电的野外使用电焊、电钻等工具，也大大减少甚至避免了混凝土的浇筑，降低了工作量和施工成本；使用地质罗盘测量两根固定杆连线的走向，追踪裂缝是否错动及错动的大小；能重复利用，减少监测成本；采用收敛仪监测，保证了数据的精度和准确性。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1的俯视结构示意图；

图3为收敛仪挂钩的焊接示意图；

图4为实施例2的结构示意图；

图5为实施例2的俯视结构示意图。

图中：1、收敛仪，2、地表裂缝，3、不锈钢管，4、混凝土层，5、挂钩，6、金属圆杆，7、地质罗盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

参见图1和图3，一种地表裂缝简易监测装置，包括收敛仪1、地质罗盘7和两根1.5m长的中空的不锈钢管3，两根不锈钢管3分别位于地表裂缝2两侧，两根不锈钢管3的连线与地表裂缝2的走向垂直；收敛仪1两端的挂钩分别与两根不锈钢管3的顶端挂接；地质罗盘7位于两不锈钢管3之间，贴近收敛仪1的钢尺以测量不锈钢管3连线的方位角；

所述不锈钢管3的尾端设有便于插入土体的斜切面，所述不锈钢管3与同侧的地表裂缝2的边缘相隔1m，不锈钢管3的顶端与地表相距0.5米；

所述收敛仪1的一端的挂钩5通过连接杆（金属圆杆6）延长。

使用本地表裂缝简易监测装置进行地表裂缝监测的步骤为：

（1）根据滑坡形成机理和现场变形特点选定几条关键的裂缝作为监测对象；

（2）准备不锈钢管3；选择合适内径和厚度的不锈钢管3，并将不锈钢管3斜切成段，每段为1.5m，并在不锈钢管3一端刷好约0.5m长的反光漆；根据地质条件的差异，不锈钢管3长度可以适当增减，但要保证钢管锤入土体后足够稳定，刷有反光漆一端的不锈钢管3伸出地表0.5m，避免杂草和地形变化对监测装置的影响；

（3）在选定的地表裂缝2两侧距离足够大的地方（由于收敛仪1本身具有一定长度，两根不锈钢管3间距不可太小；如果不锈钢管3距离裂缝太近，可能导致不锈钢管3不够稳定，有摇晃的可能，裂缝周围也有新增裂缝的可能，因此两根不锈钢管3间距应尽可能大；因此不锈钢管3与同侧的地表裂缝2的边缘相隔1m，即两根不锈钢管3之间的距离大于2m），将不锈钢管3锤入土体。两根不锈钢管3的连线需要与裂缝的走向保持垂直，以正确反映地表裂缝2的实际变形；

（4）将连接杆（金属圆杆6）焊接于收敛仪1的挂钩5上；测量时收敛仪1的一个挂钩5挂在一个不锈钢管3的顶部，收敛仪1另一端的挂钩5挂在另一个不锈钢管3的顶部，此时即可采用收敛仪1测量不锈钢管3顶部的距离；桩间距测量完毕，用地质罗盘7在两固定杆连线的中部，贴近收敛仪的钢尺以测量不锈钢管3的方位角，测量时应尽可能减少钢尺对地质罗盘7的干扰；

（5）重复以上测量步骤，取平均值。测量完毕后，取下收敛仪1，测量下一个地表裂缝2的距离。

与现有的装置相比，本发明的优点：由于只需要将钢管3牢牢锤入土体，因而监测桩的成本低，安装简单、快捷，有效避免了在没有电的野外使用电焊、电钻等工具，也大大减少甚至避免了在山路崎岖的地方进行混凝土的浇筑，降低了工作量和施工成本；不锈钢管3表面刷反光漆，减少了对人类活动的干扰，相应增强了自身的稳定性；同时，采用收敛仪1监测，保证了数据具有较高的精度；采用地质罗盘7测量不锈钢管3连线的方位角，追踪裂缝是否错动及错动的大小；收敛仪1的挂钩焊接加长是为了保证在测量过程中挂钩5不脱落。

实施例2

参见图4-图5，与实施例1所不同的是：所述不锈钢管3与同侧的地表裂缝2的边缘相隔1.5m，不锈钢管3的顶端与地表相距0.7米。

在不锈钢管3难以锤入的土体，可以先开挖一个坑后再将不锈钢管3锤入土体，然后在坑中浇筑混凝土，使不锈钢管3与地表连接处形成混凝土层4（混凝土墩），以便固定不锈钢管3，避免了不锈钢管3的晃动。

Claims (3)

1.一种地表裂缝简易监测装置，包括收敛仪、地质罗盘和两根固定杆，两根固定杆分别位于地表裂缝两侧，其特征在于：两根固定杆的连线与地表裂缝走向垂直；收敛仪两端的挂钩分别与两根固定杆的顶端挂接；

所述固定杆采用中空的不锈钢管，且该不锈钢管的尾端为便于插入土体的斜切面；

所述不锈钢管与同侧的地表裂缝边缘至少相隔1m；

所述不锈钢管的顶端高出地表0.3-0.7米，且露出地表段的不锈钢管表面刷反光漆；

所述收敛仪的一端的挂钩通过连接杆延长；

所述地质罗盘位于两不锈钢管连线之间，并贴近收敛仪的钢尺以测量不锈钢管连线的方位角。

2.如权利要求1所述的地表裂缝简易监测装置，其特征在于：所述不锈钢管的长度至少为1.5m。

3.如权利要求1或2所述的地表裂缝简易监测装置，其特征在于：所述不锈钢管与地表连接处设有混凝土层。