工程測量新設(shè)備應(yīng)用技術(shù)分析

1、工程測量新設(shè)備應(yīng)用技術(shù)分析論文主題詞：工程測量 設(shè)備 技術(shù) 研究論文摘要:工程測量的方法和設(shè)備與傳統(tǒng)的測量不同。 其中重要的測量設(shè) 備除深層沉降儀與測斜儀外，還有振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)、土壓力盒、孔隙水壓力計(jì) 等,分別適用于不同的專門需求。當(dāng)前,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)尚無成熟的方法用以計(jì)算基坑周圍的土體變形 ，施工 中通過準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測，可以指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)，有利于及時(shí)采取應(yīng)急措施，避 免或減輕破壞性的后果。一、工程監(jiān)測的特點(diǎn)分析1、時(shí)效性普通工程測量一般沒有明顯的時(shí)間效應(yīng)。基坑監(jiān)測通常是配合降水和開 挖過程,有鮮明的時(shí)間性。測量結(jié)果是動態(tài)變化的 ，一天以前（甚至幾小時(shí)以前） 的測量結(jié)果都會失去直接的意義，

2、因此深基坑施工中監(jiān)測需隨時(shí)進(jìn)行，通常是1 次/d,在測量對象變化快的關(guān)鍵時(shí)期，可能每天需進(jìn)行數(shù)次?；颖O(jiān)測的時(shí)效性要求對應(yīng)的方法和設(shè)備具有采集數(shù)據(jù)快、全天候工作 的能力,甚至適應(yīng)夜晚或大霧天氣等嚴(yán)酷的環(huán)境條件。2、高精度普通工程測量中誤差限值通常在數(shù)毫米，例如60m以下建筑物在測站上 測定的高差中誤差限值為，而正常情況下基坑施工中的環(huán)境變形速率可能在 /d 以下,要測到這樣的變形精度，普通測量方法和儀器部不能勝任，因此基坑施工中 的測量通常采用一些特殊的高精度儀器。3、等精度基坑施工中的監(jiān)測通常只要求測得相對變化值，而不要求測量絕對值。例 如,普通測量要求將建筑物在地面定位，這是一個絕對量坐標(biāo)

3、及高程的測量，而在 基坑邊壁變形測量中，只要求測定邊壁相對于原來基準(zhǔn)位置的位移即可 ，而邊壁 原來的位置（坐標(biāo)及高程）可能完全不需要知道。由于這個鮮明的特點(diǎn)，使得深基坑施工監(jiān)測有其自身規(guī)律。例如，普通水 準(zhǔn)測量要求前后視距相等，以清除地球曲率、大氣折光、水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管 軸不平行等項(xiàng)誤差，但在基坑監(jiān)測中，受環(huán)境條件的限制，前后視距可能根本無法 相等。這樣的測量結(jié)果在普通測量中是不允許的，而在基坑監(jiān)測中，只要每次測量 位置保持一致，即使前后視距相差懸殊，結(jié)果仍然是完全可用的。因此，基坑監(jiān)測要求盡可能做到等精度。使用相同的儀器 ，在相同的位置 上，由同一觀測者按同一方案施測。二、工程測量新設(shè)備

4、和技術(shù)適應(yīng)基坑監(jiān)測的上述內(nèi)容和特點(diǎn)，具體測量中采用了很多新型的測量儀 器,本文結(jié)合作者在河南參與的工程實(shí)例，介紹磁性深層沉降儀和測斜儀等設(shè)備。 這些新的設(shè)備及其技術(shù)特點(diǎn)是傳統(tǒng)的工程測量不能涵蓋的。1、深層沉降儀深層沉降儀是用來精確測量基坑范圍內(nèi)不同深度處各土層在施工過程中 沉降或隆起數(shù)據(jù)的儀器。它由對磁性材料敏感的探頭和帶刻度標(biāo)尺的導(dǎo)線組成。 當(dāng)探頭遇到預(yù)埋在預(yù)定深度鉆孔中的磁性材料圓環(huán)時(shí)，沉降儀上的蜂鳴器就會發(fā) 出叫聲。此時(shí)測量導(dǎo)線上標(biāo)尺在孔口的刻度以及孔口的標(biāo)高，即可獲得磁性環(huán)所在位置的標(biāo)高。通過對不同時(shí)期測量結(jié)果的對比與分析，可以確定各土層的沉降(或隆起)結(jié)果。深層沉降觀測過程分為井口標(biāo)

5、高觀測和場地土深層沉降觀測兩大部分。井口標(biāo)高觀測按常規(guī)光學(xué)水準(zhǔn)觀測方法進(jìn)行。 以下介紹作者在工程實(shí)際中使用的 加拿大RockTest公司產(chǎn)R-4型磁性沉降儀，其刻度劃分為1mm讀數(shù)分辨精度為1) 磁性沉降標(biāo)的安裝(1) 用鉆機(jī)在場地中預(yù)定位置鉆孔(實(shí)際布設(shè)孔位時(shí)要注意避開墻柱軸 線)。根據(jù)各個測點(diǎn)的不同觀測目的，考慮到上部結(jié)構(gòu)的重量分布及結(jié)構(gòu)形式以及 實(shí)際土壓力影響深度，綜合取定各孔深尺寸及沉降標(biāo)在孔中的埋設(shè)位置。(2) 用PVC塑料管作為磁性探頭的通道(稱為導(dǎo)管),導(dǎo)管兩端設(shè)有底蓋和 頂封。將第一個磁性圓環(huán)安裝在塑料管的端部，放入鉆孔中。待端部抵達(dá)孔底時(shí)， 將磁性圓環(huán)上的卡爪彈開；由于卡爪打

6、開后無法收回，故這種磁性環(huán)是一次性的， 不能重復(fù)使用，安裝時(shí)必須格外小心。(3) 將需安裝的磁性圓環(huán)套在塑料管上，依次放大孔中預(yù)定深度。確認(rèn)磁 性環(huán)位置正確后，彈開卡爪。測量點(diǎn)位要綜合考慮基底壓力影響深度曲線和地質(zhì) 勘探報(bào)告中有關(guān)土層的分布情況。(4) 固定探頭導(dǎo)管，將導(dǎo)管與鉆孔之間的空隙用砂填實(shí)。(5) 固定孔口，制作鋼筋混凝土孔口保護(hù)圈。(6) 測量孔口標(biāo)高3次，以平均值作為孔口穩(wěn)定標(biāo)高。測量各磁性圓環(huán)的 初始位置(標(biāo)高)3次,以平均值作為各環(huán)所在位置的穩(wěn)定標(biāo)高。2) 磁性沉降標(biāo)的測量(1) 在深層沉降標(biāo)孔口做出醒目標(biāo)志，嚴(yán)密保護(hù)孔口。將孔位統(tǒng)一編號,以與測量結(jié)果對應(yīng)。(2) 根據(jù)基坑施工

7、進(jìn)度，隨時(shí)調(diào)整孔口標(biāo)高。每次調(diào)整孔口標(biāo)高前后，均須 分別測量孔口標(biāo)高和各磁性環(huán)的位置。(3) 每次基坑有較大的荷載變化前后，亦須測量磁性環(huán)位置。2、測斜儀測斜儀是一種可以精確地測量沿鉛垂方向土層或圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平位移,再由兩個方向的 RockTest公司產(chǎn)/的工程測量儀器，可以用來測量單向位移，也可以測量雙向位移 位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。本文介紹加拿大 RT-20MI型測斜儀,其儀器標(biāo)稱精度為± 6mm/25m探頭精度為±1)測斜管的埋設(shè)(1) 在預(yù)定的測斜管埋設(shè)位置鉆孔。根據(jù)基坑的開挖總深度，確定測斜管 孔深,即假定基底標(biāo)高以下某一位置處支護(hù)結(jié)構(gòu)后的土體

8、側(cè)向位移為零 ，并以此 作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)。(2) 將測斜管底部裝上底蓋，逐節(jié)組裝，并放大鉆孔內(nèi)。安裝測斜管時(shí)，隨 時(shí)檢查其內(nèi)部的一對導(dǎo)槽，使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內(nèi)注入清水， 沉管到孔底時(shí)，即向測斜管與孔壁之間的空隙內(nèi)由下而上逐段用砂填實(shí) ，固定測 斜管。(3) 測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈，將探頭模型放入測 斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，以檢查導(dǎo)槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導(dǎo)槽的 現(xiàn)象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認(rèn)測斜管導(dǎo)槽暢通時(shí)，不允許放入探 頭。(4)測量測斜管管口坐標(biāo)及高程，做出醒目標(biāo)志，以利保護(hù)管口。現(xiàn)場測量 前務(wù)必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以

9、與測量結(jié)果對應(yīng)。2) 土體水平位移測量(1) 連接探頭和測讀儀。當(dāng)連接測讀儀的電纜和探頭時(shí) ，要使用原裝扳手 將螺母接上。檢查密封裝置、電池充電情況(電壓)及儀器是否能正常讀數(shù)。當(dāng)測 斜儀電壓不足時(shí)必須立即充電，以免損傷儀器。(2) 將探頭插入測斜管，使?jié)L輪卡在導(dǎo)槽上，緩慢下至孔底以上處。注意不 要把探頭降到套管的底部，以免損傷探頭。測量自下而上地沿導(dǎo)槽全長每隔測讀 一次。為提高測量結(jié)果的可靠度，每一測量步驟中均需一定的時(shí)間延遲，以確保讀 數(shù)系統(tǒng)與環(huán)境溫度及其他條件平穩(wěn)(穩(wěn)定的特征是讀數(shù)不再變化)。若對測量結(jié)果 有懷疑可重測，重測的結(jié)果將覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)。(3) 測量完畢后，將探頭旋轉(zhuǎn)180。，插入同一對導(dǎo)槽，按以上方法重復(fù)測 量，前后兩次測量時(shí)的各測點(diǎn)應(yīng)在同一位置上；在這種情況下，兩次測量同一測點(diǎn) 的讀數(shù)絕對值之差應(yīng)小于10%,且符號相反,否則應(yīng)重測本組數(shù)據(jù)。(4) 用同樣的方法和程序，可以測量另一對導(dǎo)槽的水平位移。(5) 側(cè)向位移的初始值應(yīng)取基坑降水之前，連續(xù)3次測量無明顯差異之讀 數(shù)的平均值。(6) 觀測間隔時(shí)間通常取定為3d.當(dāng)側(cè)向位移的絕對值或水平位移速率有明顯加大時(shí)，必須加密觀測次數(shù)。(7) RT-20MU型測斜儀配有RS-232接口 ,可以與微機(jī)相連,將系統(tǒng)設(shè)置與 測量數(shù)據(jù)在微機(jī)與測斜儀之間傳輸。RockTest公司還開發(fā)有