一种地裂缝测量方法技术

本公开提供了一种地裂缝测量方法，包括：在地裂缝的一侧和另一侧分别将第一管体和第二管体垂直于地面进行固定，其中第一管体、第二管体和连通管连通并容纳测量用流体；在第一时刻，获取第一管体中的液面刻度HA1和第二管体中的液面刻度HB1，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L1；在第二时刻，获取第一管体中的液面刻度HA2和第二管体中的液面刻度HB2，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L2；根据ΔL＝L2‑L1计算第一时刻和第二时刻之间地裂缝的宽度变化值ΔL，并根据ΔH＝|HA2‑HB2|‑|HA1‑HB1|计算地裂缝的台阶高度变化值ΔH。通过本公开提供的地裂缝测量方法，能够准确便利地测量地裂缝的变化。

A Method for Measuring Ground Fissures

【技术实现步骤摘要】
一种地裂缝测量方法
本专利技术涉及一种测量方法，更具体地，涉及一种测量地裂缝的变动的地裂缝测量方法。
技术介绍
煤炭开采等活动引起的地表塌陷可能会诱发地裂缝发育。地裂缝会引起土壤开裂、水分流失，还会对建(构)筑物造成损害。在沉陷区的治理工程中，常常需要动态监测地裂缝宽度和台阶高度的变化，为防治工作提供第一手资料。由于裂缝形态的形态特殊性，裂缝往往不仅仅是水平方向的拉伸开裂，还常在垂直方向发生错位，表现为台阶状地裂缝。利用传统方法测量地裂缝宽度和台阶高度的常规流程为：1)发现早期裂缝发育位置，打桩标记。2)然后利用钢尺反复测量裂缝宽度和台阶高度，求取均值。传统方法的缺陷在于工作繁琐，大尺寸裂缝读数误差大(难以保证钢尺水平或竖直)，且由于裂缝形态的不规则性，往往需要针对测量多次再取均值。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的问题，本专利技术实施例提供了一种高精度且便利地动态测量地裂缝宽度和台阶高度值的地裂缝测量方法。为此，本专利技术实施例提供了一种地裂缝测量方法，包括：在地裂缝的一侧将第一管体垂直于地面进行固定，在地裂缝的另一侧将第二管体垂直于地面进行固定，其中，第一管体和第二管体上沿轴向标记有刻度，第一管体与第二管体之间连接有连通管，第一管体、第二管体和连通管连通并容纳测量用流体；在第一时刻，获取第一管体中的液面刻度HA1和第二管体中的液面刻度HB1，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L1；在第二时刻，获取第一管体中的液面刻度HA2和第二管体中的液面刻度HB2，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L2；根据ΔL＝L2-L1计算第一时刻和第二时刻之间地裂缝的宽度变化值ΔL，并根据ΔH＝|HA2-HB2|-|HA1-HB1|计算地裂缝的台阶高度变化值ΔH。可选地，本专利技术实施例的地裂缝测量方法还包括：在第一时刻之前，测量地裂缝的初始宽度W0和地裂缝的初始台阶高度H0，根据W＝W0+ΔL计算地裂缝的当前宽度，根据H＝H0+ΔH计算地裂缝的当前台阶高度。可选地，本专利技术实施例的地裂缝测量方法还包括：在获取液面刻度之前，检测第一管体和/或第二管体是否偏离垂直方向，并将检测为偏离垂直方向的第一管体和/或第二管体调整回垂直方向。可选地，本专利技术实施例的地裂缝测量方法通过包括如下部件的地裂缝测量装置来实施：第一管体，其第一端封闭，其第二端开口，第一管体上距其第一端预定距离处设置有第一连通端口；第一固定器，其第一端连接到第一管体，其第二端具有安插件；第二管体，其第一端封闭，其第二端开口，第二管体上距其第一端预定距离处设置有第二连通端口；第二固定器，其第一端连接到第二管体，其第二端具有安插件；连通管，其两端分别连接至第一连通端口和第二连通端口。可选地，所述地裂缝测量装置还包括：第一堵塞件，其接合于第一管体第二端以堵塞第一管体第二端；第二堵塞件，其接合于第二管体第二端以堵塞第二管体第二端。可选地，在所述地裂缝测量装置中，第一堵塞件包括第一螺帽，第一螺帽的一端具有螺接到第一管体第二端部的第一螺纹部，第一螺纹部上设置有第一通气口；第二堵塞件包括第二螺帽，第二螺帽的一端具有螺接到第二管体第二端部的第二螺纹部，第二螺纹部上设置有第二通气口。可选地，所述地裂缝测量装置还包括：第一水准器，其设置在第一堵塞件的端部；第二水准器，其设置在第二堵塞件的端部。可选地，在所述地裂缝测量装置中，第一固定器的第一端或第一管体的第一端包括第一球形铰接件和第一螺母，第一螺母能移动到紧固第一球形铰接件的位置和松开第一球形铰接件的位置；第二固定器的第一端或第二管体的第一端包括第二球形铰接件和第二螺母，第二螺母能移动到紧固第二球形铰接件的位置和松开第二球形铰接件的位置；第一管体的第一端或第一固定器的第一端包括第一球形件，第一球形件铰接到第一球形铰接件；第二管体的第一端或第二固定器的第一端包括第二球形件，第二球形件铰接到第二球形铰接件。可选地，第一球形件和第二球形件的半径为0.5-2cm，第一螺母和第二螺母的内径为0.5-2cm。可选地，连通管的长度为第一管体或第二管体的长度的1.5-3倍。可选地，第一管体和第二管体的长度在20-150cm之间并且直径在1-5cm之间。可选地，测量用流体为有色流体。可选地，测量用流体为有色植物油。通过本专利技术实施例的地裂缝测量方案，利用连通器中两侧液面始终保持一致的特点，能够在地裂缝动态变化期间，随时获取地裂缝的沿水平面的准确的宽度变化量，并且能够根据两个管体的液面高度差准确便利地获得地裂缝的台阶高度变化量，从而获得地裂缝的当前准确尺寸，避免了多次直接测量地裂缝所需的繁琐工作，同时将测量误差降低到可接受的水平，为煤矿沉陷区的治理等工作提供有力的技术支持。附图说明为了更容易理解本专利技术，将通过参照附图中示出的具体实施方式更详细地描述本专利技术。这些附图只描绘了本专利技术的典型实施方式，不应认为对本专利技术保护范围的限制。图1为本专利技术一个实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的构造示意图；图2为本专利技术一个实施例的地裂缝测量方法的流程示意图；图3为本专利技术另一个实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的构造示意图；图4为本专利技术再一个实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的构造示意图；图5A-5B为本专利技术另一些实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的局部构造示意图；图6为本专利技术一个实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的构造示意图；图7A-7C为图6所示实施例的地裂缝测量装置的不同状态下的示意图。附图标记第一管体1第二管体2第一固定器3第二固定器4连通管5第一连通端口6第二连通端口7第一堵塞件8第二堵塞件9第一螺纹部10第二螺纹部11第一通气口12第二通气口13第一水准器14第二水准器15第一球形铰接件16第二球形铰接件17第一螺母18第二螺母19第一球形件20第二球形件21具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。图1为本专利技术一个实施例的地裂缝测量方法中使用的地裂缝测量装置的构造示意图。图2为本专利技术一个实施例的地裂缝测量方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例的地裂缝测量装置包括第一管体1，第二管体2，第一固定器3，第二固定器4，和连通管5。第一管体1的一端封闭，另一端开口，为便于描述，该封闭端在此称为第一端，开口端称为第二端。第一管体1为空心透明管体，可以由有机玻璃、树脂等材料制成。本专利技术中第一管体1的直径可在1-5cm之间，长度可在20-150cm之间，长度越长，量程越大。在本实施例中第一管体的直径为2cm，长度为60cm。第一管体1上距其第一端(即封闭端)预定距离处设置有第一连通端口6，第一连通端口6可以构造为从第一管体1突出的管口，也可以构造为贯通第一管体1的管壁的通孔。第一管体1上沿第一管体1的轴向标记有刻度，刻度线的间距可以根据测量所需精度进行设定，例如可设定为1mm、2，mm、5mm等，在本实施例中将刻度线间距设定为1mm，最大量程设定为55cm。第一管体1上的刻度线可以从距其第一端(图1中示为底端)1-2.5cm起，到距其第二端(图1中示为顶端)2-5cm处止。第一连通端口6的位置可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地裂缝测量方法，包括：在地裂缝的一侧将第一管体垂直于地面进行固定，在地裂缝的另一侧将第二管体垂直于地面进行固定，其中，第一管体和第二管体上沿轴向标记有刻度，第一管体与第二管体之间连接有连通管，第一管体、第二管体和连通管连通并容纳测量用流体；在第一时刻，获取第一管体中的液面刻度HA1和第二管体中的液面刻度HB1，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L1；在第二时刻，获取第一管体中的液面刻度HA2和第二管体中的液面刻度HB2，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L2；根据ΔL＝L2‑L1计算第一时刻和第二时刻之间地裂缝的宽度变化值ΔL，并根据ΔH＝|HA2‑HB2|‑|HA1‑HB1|计算地裂缝的台阶高度变化值ΔH。

【技术特征摘要】
2019.06.14 CN 20191051915101.一种地裂缝测量方法，包括：在地裂缝的一侧将第一管体垂直于地面进行固定，在地裂缝的另一侧将第二管体垂直于地面进行固定，其中，第一管体和第二管体上沿轴向标记有刻度，第一管体与第二管体之间连接有连通管，第一管体、第二管体和连通管连通并容纳测量用流体；在第一时刻，获取第一管体中的液面刻度HA1和第二管体中的液面刻度HB1，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L1；在第二时刻，获取第一管体中的液面刻度HA2和第二管体中的液面刻度HB2，并测量第一管体中的液面和第二管体中的液面之间的距离L2；根据ΔL＝L2-L1计算第一时刻和第二时刻之间地裂缝的宽度变化值ΔL，并根据ΔH＝|HA2-HB2|-|HA1-HB1|计算地裂缝的台阶高度变化值ΔH。2.如权利要求1所述的方法，还包括：在第一时刻之前，测量地裂缝的初始宽度W0和地裂缝的初始台阶高度H0；根据W＝W0+ΔL计算地裂缝的当前宽度，根据H＝H0+ΔH计算地裂缝的当前台阶高度。3.如权利要求1所述的方法，还包括：在获取液面刻度之前，检测第一管体和/或第二管体是否偏离垂直方向，并将检测为偏离垂直方向的第一管体和/或第二管体调整回垂直方向。4.如权利要求1所述的方法，其通过使用包括如下部件的地裂缝测量装置来实施：所述第一管体，其第一端封闭，其第二端开口，第一管体上距其第一端预定距离处设置有第一连通端口；第一固定器，其第一端连接到第一管体，其第二端具有安插件；所述第二管体，其第一端封闭，其第二端开口，第二管体上距其第一端预定距离处设置有第二连通端口；第二固定器，其第一端连接到第二管体，其第二端具有安插件；所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴群英，郭佐宁，张健，郑永飞，毕银丽，任智智，王文涛，张池，
申请(专利权)人：陕煤集团神木张家峁矿业有限公司，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：陕西,61