CN108086283A - 拉线式沉降观测系统 - Google Patents

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

拉线式沉降观测系统

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。