CN105737938B - 一种地下水位与深部位移同孔监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水位与深部位移同孔监测装置，涉及地质监测技术领域,包括测斜管、渗压计和测斜仪，所述渗压计通过电缆与地表的读数仪相连，渗压计通过绳索能在沿测斜管内上下移动；测斜仪能沿着测斜管移动测量测斜管的偏移距离。将测斜管下放到钻好的测斜孔底部，将渗压计与电缆连接后通过绳索将渗压计下放至透水管底部，电缆另一端留在测斜孔孔口与读数仪相连可读取地下水位；测斜仪可沿着测斜管逐点监测深部位移数据。本发明具有结构简单紧凑、可实现地下水位和深部位移同孔监测的优点，节省了钻孔的工程费用，提高监测效率。

Description

一种地下水位与深部位移同孔监测装置

技术领域

本发明涉及地质监测技术领域,尤其涉及一种地下水位与深部位移同孔监测装置。

背景技术

深部位移监测是滑坡监测的一项重要内容，其不仅可以对滑坡的发生与否进行预警预测，还可以找出潜在滑动面的埋藏深度。目前主要采用钻孔测斜的方式进行深部位移监测，即在边坡坡体上通过人工钻探的方式钻有一定深度的钻孔，然后往钻孔里面安装具有固定导槽的测斜管，装有导轮的测斜仪沿着导槽自下往上测量测斜管的偏移距离，以此来监测坡体位移随时间变化的规律。另外，滑坡体内部地下水位亦是监测的重点，地下水位的高低直接影响边坡的稳定与否，监测地下水位同样需要钻孔至一定的深度处埋设渗压计，根据孔隙水压力换算出地下水位的深度。

目前，深部位移监测孔和地下水位监测孔通常独立布置，两个监测内容独立进行，增加了钻孔的工程费用，另外，过多的钻孔扰动增大了边坡滑动的风险，因此，发明一种实现地下水位与深部位移同孔监测的装置具有重要的工程意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、可提高监测效率，降低钻孔的工程费用的地下水位与深部位移同孔监测装置，可降低钻孔扰动带来的边坡失稳风险。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种地下水位与深部位移同孔监测装置，包括测斜管、渗压计和测斜仪，所述渗压计通过电缆与地表的读数仪相连，渗压计通过绳索能在沿测斜管内上下移动；测斜仪能沿着测斜管移动测量测斜管的偏移距离。

优选的，所述测斜管的下端连接有透水管，透水管的管壁上设有透水孔。

优选的，所述透水管的管壁上还设有滤网。

优选的，还设有空心透水容器，所述渗压计置于空心透水容器中，所述绳索与空心透水容器连接。

优选的，所述透水管下端连接有带尖底的底盘。

优选的，所述透水管与测斜管通过连接管相连，所述透水管的内壁设有导向槽、外壁设有导向凸起，所述导向槽与底盘上的凸起过盈配合，导向凸起与连接管内的凹槽过盈配合。

优选的，所述透水管为分体式，包括同心的内筒和外筒，滤网设置在内筒和外筒之间，所述内筒和外筒的管壁上均布设有透水孔，内筒和外筒管壁上的透水孔相对应、且内外贯通。

优选的，所述空心透水容器为圆柱空心筒，其外径小于透水管及测斜管的内径，且透水管的内外径与测斜管内外径一致；圆柱空心筒的筒壁及筒底上均设有微型过水孔，圆柱空心筒的顶部设有电缆过孔，渗压计设置在圆柱空心筒内，电缆贯穿电缆过孔两端分别与渗压计与读数仪相连。

优选的，所述空心透水容器为分体式，包括筒盖和筒身，所述筒盖与筒身螺纹连接。

优选的，所述空心透水容器的顶部对称设有两个与绳索相连的耳环。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：将透水管与测斜管连接好后下放到钻好的测斜孔底部，将渗压计与电缆连接后后并放置到空心透水容器内，通过绳索将空心透水容器下放至透水管底部，同时将电缆另一端留在测斜孔孔口与读数仪相连即可读取地下水位；另外，测斜仪亦可沿着测斜管从底部往上逐点监测深部位移数据，彼此相互独立，互不影响。本发明具有结构简单紧凑、可实现地下水位和深部位移同孔监测的优点，节省了钻孔的工程费用，提高监测效率、降低钻孔的工程费用的优点，可降低钻孔扰动带来的边坡失稳风险。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中透水管的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图1中空心透水容器的结构示意图；

图5是图4中筒身的筒底示意图；

图中：1-测斜管，2-透水管，3-连接管，4-底盘，5-空心透水容器，6-透水孔，7-滤网，8-微型过水孔，9-耳环，10-绳索，11-渗压计，12-电缆，13-导向凸起，14-导向槽，15-筒盖，16-筒身，17-电缆过孔，18-砂砾石，19-水泥浆，20-测斜孔，21-内筒，22-外筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，显然以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明权利要求的范围内。

如图1-5所示的一种地下水位与深部位移同孔监测装置，包括测斜管1、渗压计11和测斜仪，所述渗压计11通过电缆12与地表的读数仪相连，渗压计11通过绳索10能在沿测斜管1内上下移动；测斜仪能沿着测斜管1移动测量测斜管1的偏移距离。所述测斜管1的下端连接有透水管2，透水管2的管壁上设有透水孔6，透水管2的管壁上还设有滤网7。

还设有空心透水容器5，所述渗压计11置于空心透水容器5中，所述空心透水容器5设置在透水管2内，渗压计11通过电缆12与地表的读数仪相连，所述空心透水容器5可与绳索10相连并可沿测斜管1和透水管2的内壁上下升降，可在空心透水容器5的顶部对称设有两个与绳索10相连的耳环9，把两根绳索10分别连接到两个耳环9上，通过缓缓下放两个绳索10将空心透水容器5下放至测斜管1底部。

作为一种优选结构，所述透水管2与测斜管1通过连接管3相连，所述透水管2设置在下端连接有带尖底的底盘4上，所述透水管2的内壁设有导向槽14、外壁设有导向凸起13，所述导向槽14与底盘4上的凸起过盈配合固定底盘4，导向凸起13与连接管3的凹槽过盈配合固定，底盘4与透水管2、连接管3与透水管2均采用插槽方式连接，操作简单方便。其中，所述透水管2的内外径与测斜管1内外径一致，透水管2的管壁上均布设有透水孔6。

为了更好地将地下水中杂质进行过滤，所述透水管2为分体式包括同心的内筒21和外筒22，滤网7设置在内筒21和外筒22之间，所述内筒21和外筒22的管壁上均布设有透水孔6，内筒21和外筒22管壁上的透水孔6相对应、且内外贯通。整个透水管2可使其外部周围地层中的地下水渗入透水管2内部，同时滤网7又可防止地层中的砂石进入。

所述空心透水容器5为圆柱空心筒，其外径小于透水管2及测斜管1的内径，且透水管2的内外径与测斜管1内外径一致，圆柱空心筒与透水管2及测斜管1之间存在间隙，方便圆柱空心筒在透水管2及测斜管1内上下自由升降，方便更换渗压计11；圆柱空心筒的筒壁及筒底上均设有微型过水孔8，可使渗入透水管2内的地下水进入圆柱空心筒以便监测渗透水压力；圆柱空心筒的顶部加工有电缆过孔17，渗压计11设置在圆柱空心筒内，电缆12贯穿电缆过孔17两端分别与渗压计11与读数仪相连。

为了方便渗压计11安装，所述空心透水容器5设计为分体式，包括筒盖15和筒身16，所述筒盖15与筒身16螺纹连接，操作简单方便。

利用本发明进行地下水位和深部位移同孔监测的步骤如下：

(1)安装测斜管1：采用常规测斜管，将测斜管1与透水管2通过连接管3连接在一起，将底盘4与透水管2连接在一起，连接好后将测斜管1下放到测斜孔20底部，在透水管2与测斜孔20的间隙内，用砂砾石18填充密实，在测斜管1与测斜孔20的间隙内用水泥浆19将钻孔填筑密实。

(2)安装渗压计11：拧松并取下空心透水容器5的筒盖15，将渗压计11按照规范要求进行检验和浸泡，其次，在其外面包裹上沙包，并置于空心透水容器5的筒身16内，让电缆12穿过电缆线孔17，然后拧紧筒盖15，把两根绳索10分别连接到两个耳环9上，然后平衡抓紧两个绳索10缓缓下放空心透水容器5直至透水管2底部。

(3)地下水位和深部位移监测：待测斜管1管内水位稳定后，开始读取读数仪上由渗压计11检测到的数值，并定期监测地下水位的变化，另外，可同时下放测斜仪，从测斜孔20底向上监测地层深部位移数据。需要注意的是，若出现渗压计11坏死失效的情况，可根据第2步的步骤的重新更换渗压计11。

工作原理为，将透水管2与测斜管1连接好后下放到钻好的测斜孔20底部，透水管2与测斜孔20之间用砂砾石18填充密实，方便地下水渗入透水管2内，上部测斜管1与测斜孔20之间用水泥浆19填筑密实来固定测斜管1，将渗压计11与电缆12连接好后并放置到空心透水容器5内，把空心透水容器5下放至透水管2底部，同时将电缆12另一端留在测斜孔20孔口与读数仪相连即可读取地下水位；另外，测斜仪亦可沿着测斜管1从底部往上逐点监测深部位移数据，彼此相互独立，互不影响。

综上所述，本发明具有结构简单紧凑、操作方便的优点，通过透水管2及空心透水容器5地下水可进入空心透水容器5内，通过渗压计11来监测地下水位的变化，同时，测斜仪可从测斜孔20底向上监测地层深部位移数据。利用本发明可使渗透水压力测量和深部位移监测同时进行、互不干扰，不仅提高了监测效率，还可以大大降低钻孔带来的工程费用，降低钻孔扰动带来的边坡失稳风险。

Claims (6)

1.一种地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：包括测斜管(1)、渗压计(11)和测斜仪，所述渗压计(11)通过电缆(12)与地表的读数仪相连，渗压计(11)通过绳索(10)能在沿测斜管(1)内上下移动；测斜仪能沿着测斜管(1)移动测量测斜管(1)的偏移距离；所述测斜管(1)的下端连接有透水管(2)，透水管(2)的管壁上设有透水孔(6)，所述透水管(2)的管壁上还设有滤网(7)；

还设有空心透水容器(5)，所述渗压计(11)置于空心透水容器(5)中，所述绳索(10)与空心透水容器(5)连接；所述空心透水容器(5)为圆柱空心筒，其外径小于透水管(2)及测斜管(1)的内径，且透水管(2)的内外径与测斜管(1)内外径一致；圆柱空心筒的筒壁及筒底上均设有微型过水孔(8)，圆柱空心筒的顶部设有电缆过孔(17)，渗压计(11)设置在圆柱空心筒内，电缆(12)贯穿电缆过孔(17)两端分别与渗压计(11)与读数仪相连。

2.根据权利要求1所述的地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：所述透水管(2)下端连接有带尖底的底盘(4)。

3.根据权利要求2所述的地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：所述透水管(2)与测斜管(1)通过连接管(3)相连，所述透水管(2)的内壁设有导向槽(14)、外壁设有导向凸起(13)，所述导向槽(14)与底盘(4)上的凸起过盈配合，导向凸起(13)与连接管(3)内的凹槽过盈配合。

4.根据权利要求1所述的地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：所述透水管(2)为分体式，包括同心的内筒(21)和外筒(22)，滤网(7)设置在内筒(21)和外筒(22)之间，所述内筒(21)和外筒(22)的管壁上均布设有透水孔(6)，内筒(21)和外筒(22)管壁上的透水孔(6)相对应、且内外贯通。

5.根据权利要求1所述的地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：所述空心透水容器(5)为分体式，包括筒盖(15)和筒身(16)，所述筒盖(15)与筒身(16)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的地下水位与深部位移同孔监测装置，其特征在于：所述空心透水容器(5)的顶部对称设有两个与绳索(10)相连的耳环(9)。