測定高速公路地基沉降的裝置製造方法

2023-04-26 14:18:21 2

測定高速公路地基沉降的裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種測定高速公路地基沉降的裝置，包括設置於待測定高速公路路基下部的若干豎直且平行設置的水位管，每個水位管中均設有一個位於地下水位下方的水壓計，每個水位管的正上方均設有一塊帶小孔的沉降板，水壓計的接線穿過沉降板的小孔引導至路基邊坡以外與測壓表相連；在路基邊坡外也安裝一水位管，水位管中設有用於測定地下水位的水位計。本發明通過測定地下水位和伸到水位管內的水壓計的水頭來計算測點處的沉降。該方法操作簡單、不影響路基施工，而且精度較高、測量方便。
【專利說明】測定高速公路地基沉降的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種土木工程技術，尤其是一種測定高速公路地基沉降的裝置。
【背景技術】
[0002]對於任何一種建築物，基礎發生較大的沉降或發生明顯的不均勻沉降將對工程造成巨大的安全隱患和質量問題。因此，施工期間及竣工後，對地基進行有效的監測並通過已有觀測數據來預測建築物地基的變形情況已成為確保建築物安全的重要工作。目前，隨著高速公路的飛速發展，各種路基病害不斷發生，在一些軟土地基路段，由於地基的不均勻沉降造成的路基路面病害十分常見，因此，沉降監測應伴隨施工及運營的全過程。目前，高速公路地基沉降監測的方法主要有沉降板法和杯式沉降儀法，沉降板法是指在地基上埋設一塊鋼筋混凝土板，板上焊接鋼筋，路基施工過程中，每填一層土焊接一段，施工期觀測鋼筋的位移就能得知地基的沉降，但該方法在路面施工完成後便不能繼續觀測，而且影響路基的施工速度與質量。杯式沉降儀是利用U形管的原理，將沉降板與鋼筋軟管連接在一起，鋼筋軟管伸到路基邊坡以外，沉降板的下沉必定引起管內液面的下降，這可以通過邊坡外的液面讀出，進而可得到沉降量，但用該方法測定地基沉降時，如果管內進入氣泡，將會嚴重影響觀測結果的準確性。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種測定高速公路地基沉降的裝置，該裝置操作簡單、不影響路基施工，而且精度較高、測量方便。
[0004]為實現上述目的，本發明採用下述技術方案:
[0005]一種測定高速公路地基沉降的裝置，包括設置於待測定高速公路路基下部的若干豎直且平行設置的水位管，每個水位管中均設有一個位於地下水位下方的水壓計，每個水位管的正上方均設有一塊帶小孔的沉降板，水壓計的接線穿過沉降板的小孔引導至路基邊坡以外與測壓表相連；在路基邊坡外也安裝一水位管，水位管中設有用於測定地下水位的水位計。
[0006]所述水位管的外部裹附土工布。
[0007]測定高速公路地基沉降量時，先把所述裝置在原路基上埋設好，用水位計測定地下水位H1，再用測壓表測定水壓計的水頭Ill ；當路基的填土達到應測量沉降的高度後，再用水位計測定地下水位H2，用測壓表測定水壓計的水頭h2，然後利用下面公式計算這期間的地基沉降量Ah:
[0008]Ah= (H2+h2)_ (Hjh1)。
[0009]本發明中，水位管打入原地基內，沉降板位於水位管正上方，水壓計的接線固定到沉降板上，用水位計測定地下水位，用測壓表測定伸到水位管內水壓計的水頭，從而推算出地基的沉降。
[0010]本發明考慮到高速公路施工過程及工後沉降難以測定，用焊接式沉降板測定地基沉降影響路基施工，用杯式沉降儀測定沉降，管內氣泡影響其精度，如果將固定有水壓計的沉降板放在打入地基的水位管上，水壓計在水位管內的地下水位以下，沉降板的下沉必定會引起水壓計上面水頭的變化，通過測定地下水位和水壓計的水頭之和，兩次測得的和之差即為該段時間內的地基沉降。
[0011]本發明的有益效果是，本發明通過測定地下水位和伸到水位管內的水壓計的水頭來計算測點處的沉降。該方法操作簡單、不影響路基施工，而且精度較高、測量方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發明結構示意圖；
[0013]其中I路基，2測壓表，3水壓計，4沉降板，5水位計，6地下水位，7水位管。【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0015]如圖1所示，測定高速公路地基沉降的裝置，包括設置於待測定高速公路路基I下部的若干豎直且平行設置的水位管7，每個水位管7中均設有一個位於地下水位6下方的水壓計3，每個水位管7的 正上方均設有一塊帶小孔的沉降板4，水壓計3的接線穿過沉降板4的小孔引導至路基邊坡以外與測壓表2相連；在路基邊坡外也安裝一水位管7，水位管7中設有用於測定地下水位6的水位計5。水位管7的外部裹附土工布。
[0016]測定高速公路地基沉降量時，先把所述裝置在原路基上埋設好，用水位計5測定地下水位H1，再用測壓表2測定水壓計3的水頭Ill ；當路基I的填土達到應測量沉降的高度後，再用水位計5測定地下水位H2，用測壓表2測定水壓計的水頭h2，然後利用下面公式計算這期間的地基沉降量Ah:
[0017]Ah= (H2+h2)_ (H^h1) 0
[0018]具體應用時:
[0019](I)準備水位管，內徑約4~5cm，長度視地下水位而定，間距20cm打4個直徑約Icm的小孔，水位管外面裹附土工布，根據需測定沉降的點數準備水壓計，每點一個，另配備一臺水位計，沉降板數與水壓計個數相同，尺寸為邊長不小於30cm正方形PE板，厚度不小於Icm,中間打一小孔,直徑1cm。
[0020](2)在整平後的地基上需測沉降位置處鑽孔，孔徑大於水位管外徑，然後將裹附土工布的水位管放入孔內，縫隙處填土壓實，另外，在路基邊坡外安裝一水位管，用於測定地下水位。
[0021](3)將水壓計的接線穿過沉降板的小孔，保證板下的水壓計接線能夠伸到地下水位以下，然後將線固定到沉降板上，水壓計伸入水位管內，沉降板位於水位管正上方，並將水壓計的接線引導路基邊坡以外，如附圖所示。
[0022](4)用水位計測定地下水位，用測壓表測定不同測點的水壓計水頭，根據計算公式計算各測點的沉降。
[0023]適用條件:(I)在測量範圍內地質較均一，不產生水位差；
[0024](2)待填土過程中孔壓消散後再進行測量；
[0025](3)地下水位不產生較大的變化。[0026]實例:
[0027]在某高速公路上，為測定粉土地基強夯區和未夯區在路基施工過程中的沉降差異，選取一試驗段用本發明的方法測定沉降，由於該處地下水位較高，故選取沉降管長度為6m,內徑4cm，在強夯區和未夯區各選取兩個斷面，每個斷面設5個測點，路中心I個，兩側路肩各I個，兩四等分點各一個，在路基上土 3層之後，沉降監測裝置應用狀況良好，測得期間路中心沉降為4.3cm，路肩平均沉降為2.2cm，該處沉降有待在後續施工過程中繼續監測。
[0028]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。
【權利要求】
1.一種測定高速公路地基沉降的裝置，其特徵是，包括設置於待測定高速公路路基下部的若干豎直且平行設置的水位管，每個水位管中均設有一個位於地下水位下方的水壓計，每個水位管的正上方均設有一塊帶小孔的沉降板，水壓計的接線穿過沉降板的小孔引導至路基邊坡以外與測壓表相連；在路基邊坡外也安裝一水位管，水位管中設有用於測定地下水位的水位計。
2.如權利要求1所述的測定高速公路地基沉降的裝置，其特徵是，所述水位管的外部裹附土工布。
3.如權利要求1所述的測定高速公路地基沉降的裝置，其特徵是，測定高速公路地基沉降量時，先把所述裝置在原路基上埋設好，用水位計測定地下水位H1，再用測壓表測定水壓計的水頭h ;當路基的填土達到應測量沉降的高度後，再用水位計測定地下水位H2，用測壓表測定水壓計的水頭匕，然後利用下面公式計算這期間的地基沉降量Ah:
Ah= (H2+h2)_ (Hj+hj)。
【文檔編號】G01C5/00GK104019793SQ201410249345
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】宋修廣, 於一凡, 張宏博, 吳建清, 厲超 申請人:山東大學