CN108086283A - 拉线式沉降观测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及沉降观测系统的技术领域,公开了拉线式沉降观测系统,包括呈垂直布置的拉线、位于工作面上方的观测部件、固定在硬岩层中的锚固体、布置在待测位置上的沉降板以及呈垂直布置的拉线套;拉线的下端固定在锚固体上,拉线的上端延伸至工作面的上方,且活动连接于观测部件;拉线套活动套设在拉线的外部,拉线套的下端与沉降板固定连接,观测部件抵接在拉线套的上端,观测部件监测由拉线套的上端拉伸出来的拉线的长度,通过沉降板的沉降,带动拉线套的下降,通过观测部件监测由拉线套拉伸出来的拉线的长度,得到待测位置的沉降量以及沉降速率等信息,监测数据直接准确,降低工作量。
Description
技术领域
本发明涉及沉降观测系统的技术领域,尤其涉及拉线式沉降观测系统。
背景技术
在大面积地基进行软基处理的过程中,往往需要对淤泥及淤泥质土等高含水率、高孔隙比的高压缩性土层进行排水固结处理,排水固结主要处理方法主要采用真空预压、堆载预压或真空联合堆载预压进行处理。
软基处理过程中,需要对软土层的沉降速率及累计沉降量(总压缩量)进行全过程监测,以控制堆载加载速率、推算工后沉降、提出卸载时间以及评价处理效果。目前,软基处理过程中,软土层沉降监测通常采用在地表放置沉降标,并采用影响区域外的工作基点对沉降标进行水准测量的方法。
现有技术中,对于大面积地基的软基处理工程,采用上述常规方法存在以下问题:
1、加载过程中导致沉降杆偏斜的情况时有发生,水准测量精度难以保证。
2、引测距离远,人工观测工作量大。
3、难以进行自动化实时监测。
发明内容
本发明的目的在于提供拉线式沉降观测系统,旨在解决现有技术中,软土层的沉降观测,存在测量精度低以及工作量大的问题。
本发明是这样实现的,拉线式沉降观测系统,包括呈垂直布置的拉线、位于工作面上方的观测部件、固定在硬岩层中的锚固体、布置在待测位置上的沉降板以及呈垂直布置的拉线套;所述拉线的下端固定在锚固体上,所述拉线的上端延伸至工作面的上方,且活动连接于所述观测部件;所述拉线套活动套设在拉线的外部,所述拉线套的下端与所述沉降板固定连接,所述观测部件抵接在所述拉线套的上端,所述观测部件监测由所述拉线套的上端拉伸出来的拉线的长度。
进一步的,所述拉线套的上端延伸至填土层的上方。
进一步的,所述沉降板的下方设置下套管,所述沉降板的上方设置有上套管,所述上套管及下套管分别呈垂直布置;所述沉降板中设有垂直布置的通孔,所述拉线活动穿过所述通孔、所述上套管的直径大于所述通孔的直径,所述上套管的下端抵接在沉降板上,所述上套管活动布置在拉线套的外周;所述下套管的直径小于通孔的直径,所述下套管的下端抵接在硬岩层上,所述下套管的上端活动穿设在沉降板的通孔中,且所述上套管、通孔以及下套管呈同轴布置。
进一步的,所述拉线套的上端延伸出所述上套管,且延伸至所述上套管的上方。
进一步的,所述拉线套与置于所述拉线套内的拉线之间滑动配合。
进一步的,置于所述拉线套内的拉线长度与拉线套的长度一致。
进一步的,所述观测部件包括支撑架以及呈垂直布置的弹簧,所述支撑架抵接在所述拉线套的上端,所述弹簧的上端与拉线固定连接,所述弹簧的下端与所述支撑架固定连接,且所述弹簧处于预压状态。
进一步的,所述支撑架的下端设置有观测标志。
进一步的,所述拉线上设置有刻度或标记。
进一步的,所述拉线套为极低压缩性柔性材料制成。
与现有技术相比,本发明提供的拉线式沉降观测系统,通过沉降板的沉降,带动拉线套的下降,进而通过观测部件监测由拉线套拉伸出来的拉线的长度,得到待测位置的沉降量以及沉降速率等信息,监测数据直接准确,大大减少误差源,保证测量准确,且测量量程不受限制,消除复杂施工工况的扰动影响,方便测量,降低施工的保护要求,大大降低工作量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的拉线式沉降观测系统的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1所示,为本发明提供较佳实施例。
本发明提供的拉线式沉降观测系统,用于大面积地基的软基处理过程,用于对软土层22的沉降量监测。
地基包括硬岩层23、软土层22以及填土层21,沿自下而上的布置方向,硬岩层23、软土层22以及填土层21依序布置。拉线式沉降观测系统包括呈垂直布置的拉线106、观测部件、布置在待测位置上的沉降板100以及呈垂直布置的拉线套103,拉线套103固定在硬岩层23中,拉线106的下端固定连接在拉线套103上,拉线106的上端朝上垂直布置,穿过软土层22以及填土层21,延伸至填土层21的上方,延伸至工作面的上方;在待测位置上布置有布置的沉降板100,拉线106活动穿过沉降板100;拉线套103布置在观测部件与沉降板100之间,且拉线套103的下端与沉降板100固定连接,拉线套103活动套设在拉线106的外周。
在实际运用中,观测部件布置在工作面上方的基准位20,拉线106处于绷直状态,在软基处理过程中,待测位置沉降,沉降板100也随之下降,拉线套103随之沉降板100下降,这样,原先置于拉线套103内的拉线106则由拉线套103的上端拉伸出来,观测部件则可以监测该部分被拉伸出来的拉线106的长度,进而获取软土层22的沉降量。
上述提供的拉线式沉降观测系统,通过沉降板100的沉降,带动拉线套103的下降,进而通过观测部件监测由拉线套103拉伸出来的拉线106的长度,得到待测位置的沉降量以及沉降速率等信息,监测数据直接准确,大大减少误差源,保证测量准确,且测量量程不受限制,消除复杂施工工况的扰动影响,方便测量,降低施工的保护要求,大大降低工作量。
将沉降板100位置的沉降或位移量传导至拉线套103的另一端,以方便测量,且便于实现自动化监测。不仅适用于堆载预压的软基处理工程,而且适用于基坑水平位移或边坡水平位移的传导。
本实施例中,拉线106采用高强度高刚度的专用测量拉线106,设刻度或标记。拉线108可采用混凝土等表面粗糙且方便埋设的材料,可采用插入浇筑式埋设,埋设深度深入稳定的不受工程影响的硬岩土层,确保锚固固定不松动。拉线套103采用极低压缩性柔性线材料,内径尽量保持与拉线106接近,使拉线套103与拉线106紧密贴合,但可自由纵向滑动。
拉线套103的下端置于填土层21中,拉线套103的上端延伸至填土层21的上方,这样,便于观测部件对由拉线套103的上端拉伸出来的拉线106的长度进行监测。置于拉线套103内的拉线106长度与拉线套103的长度一致。
本实施例中,沉降板100中设有垂直布置的通孔,拉线106活动穿过该通孔。
在沉降板100的下方设置下套管101,在沉降板100的上方设置有上套管102,且上套管102及下套管101分别呈垂直布置,上套管102的直径大于通孔的直径,上套管102的下端抵接在沉降板100上,且上套管102活动布置在拉线套103的外周;下套管101的直径小于通孔的直径,下套管101的下端抵接在硬岩层23上,下套管101的上端活动穿设在沉降板100的通孔中,且上套管102、通孔以及下套管101呈同轴布置。
这样,当沉降板100沉降时,随之沉降板100的下降,下套管101的上端通过沉降板100的通孔,逐渐插入上套管102中。
通过设置上套管102以及下套管101,便于拉线106的布置,且便于拉线套103随着沉降板100的沉降而下降。
本实施例中,拉线套103保证合适的内径,且拉线套103与置于拉线套103内部的拉线106之间滑动连接,这样,使拉线106具有横向相对移动空间,以减小或消除部分软土侧向位移导致的观测误差。
作为优选的实施例,拉线套103的上端延伸出上套管102,且延伸至上套管102的上方,这样,便于对拉伸出拉线套103上端的拉线106的长度进行监测。
本实施例中,观测部件包括弹簧105以及支撑架104,支撑架104抵接在拉线套103的上端,弹簧105的上端与拉线106固定连接,弹簧105的下端与支撑架104固定连接,且弹簧105保持预压状态,这样,当拉线套103下降时,在弹簧105的弹力作用下,驱动支撑架104抵接着拉线套103朝下移动,且将原先置于拉线套103内部的拉线106拉伸出来。
作为优选实施例,支撑架104的下端设置观测标志,以方便人工对准读数。
在实际施工中,参照如下施工步骤:
1)、软基处理完成场地平整及工作垫层铺设后,采用钻机在预定监测点钻探孔位,孔深达到软土层22以下稳定硬岩土层深度,然后埋设拉线106及拉线108,下放拉线套103管至地面预留一定长度;
2)、放置沉降板100,使拉线106穿过沉降板100,拉线套103固定的沉降板100上,拉线106穿过拉线套103之上预留一定长度;
3)、安装观测部,连接弹簧105与拉线106,是拉线106拉直并保持轻微拉力,稳定一段时间后,开始测读初始刻度;
4)、观测读数过程中,应始终保持拉线106拉直,并保持轻微拉力,弱拉线106松弛,应重新拉直,但不宜是拉力过大。按频率记录拉线106标尺刻度,计算沉降量、沉降速率,绘制沉降曲线,根据沉降曲线推算工后沉降、最终沉降量、固结度等数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.拉线式沉降观测系统,其特征在于,包括呈垂直布置的拉线、位于工作面上方的观测部件、固定在硬岩层中的锚固体、布置在待测位置上的沉降板以及呈垂直布置的拉线套;所述拉线的下端固定在锚固体上,所述拉线的上端延伸至工作面的上方,且活动连接于所述观测部件;所述拉线套活动套设在拉线的外部,所述拉线套的下端与所述沉降板固定连接,所述观测部件抵接在所述拉线套的上端,所述观测部件监测由所述拉线套的上端拉伸出来的拉线的长度。
2.如权利要求1所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述拉线套的上端延伸至填土层的上方。
3.如权利要求1或2所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述沉降板的下方设置下套管,所述沉降板的上方设置有上套管,所述上套管及下套管分别呈垂直布置;所述沉降板中设有垂直布置的通孔,所述拉线活动穿过所述通孔、所述上套管的直径大于所述通孔的直径,所述上套管的下端抵接在沉降板上,所述上套管活动布置在拉线套的外周;所述下套管的直径小于通孔的直径,所述下套管的下端抵接在硬岩层上,所述下套管的上端活动穿设在沉降板的通孔中,且所述上套管、通孔以及下套管呈同轴布置。
4.如权利要求3所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述拉线套的上端延伸出所述上套管,且延伸至所述上套管的上方。
5.如权利要求3所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述拉线套与置于所述拉线套内的拉线之间滑动配合。
6.如权利要求1或2所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,置于所述拉线套内的拉线长度与拉线套的长度一致。
7.如权利要求3所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述观测部件包括支撑架以及呈垂直布置的弹簧,所述支撑架抵接在所述拉线套的上端,所述弹簧的上端与拉线固定连接,所述弹簧的下端与所述支撑架固定连接,且所述弹簧处于预压状态。
8.如权利要求7所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述支撑架的下端设置有观测标志。
9.如权利要求3所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述拉线上设置有刻度或标记。
10.如权利要求3所述拉线式沉降观测系统,其特征在于,所述拉线套为极低压缩性柔性材料制成。
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