【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土体分层沉降监测，具体涉及多级沉降标及其使用方法。
技术介绍
1、在堤防、土石坝、路基填筑、堆载预压等岩土工程中，经常需要监测深部土层的沉降情况。目前，传统的深部土层沉降监测方法主要是在土体中钻孔安装分层沉降管，或预埋分层沉降管，并在分层沉降管外侧的不同深度套装沉降磁环，然后使用分层沉降仪在沉降管内侧感应沉降磁环的位置，通过沉降磁环的位置变化来监测所在土层的沉降。分层沉降仪原理简单，操作方便，在岩土工程监测领域得到了广泛应用，但分层沉降仪仍存在着其局限性，如：1、依赖人工测读，操作复杂，工作量大；2、安装繁琐，时效性差，监测效率低；3、易受环境的干扰，在恶劣环境下难以实施。
2、公开(公告)号为cn220602511u的技术公开了一种一体化分层沉降监测装置，通过设置升降监测组件带动监测探头下潜和上升，实现自动监测的目的。其实质是采用电机转动代替人工拉提电磁沉降仪的探头，其余与人工监测方法相同。该装置是一种运动机构，具有需要使用动力电源、组件易受磨损、安装实施不便等缺点。
3、公开(公告)号为cn217733966u的技术公开了一种基于软基处理分层沉降自动化监测装置，通过在沉降基准管的内侧安装多个磁致伸缩测量机构，分别探测沉降基准管的外侧各活动磁环的位置，实现全过程不间断的自动化监测。缺点是磁致伸缩测量机构位于沉降基准管的深部，安装维护不便，且磁致伸缩测量机构为串联模式，互相依赖，可靠性低。
4、综上所述，随着岩土工程监测技术的发展，对于深部土层沉降监测的自动化和信息化要求越来越高
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题在于提供多级沉降标及其使用方法，能够同时完成深部土层中多个测量点的实时的、连续的和自动的沉降监测，提高深部土层沉降的监测效率，并且便于安装、调试和维修更换。
2、为实现上述目的，本专利技术提供多级沉降标，设置在土层钻孔中，用于不同深度土层的沉降监测，所述土层钻孔的轴线为竖向设置；包括自动监测机构和基座，所述基座固定设置于地表土层中，并位于土层钻孔的上方，所述基座上设有第一水准标记和通孔，所述通孔与土层钻孔相对准；所述自动监测机构包括多级监测单元，所述监测单元包括测管、固定组件、监测组件和第二水准标记，所述测管穿过基座的通孔并伸入到土层钻孔中，且测管上端伸出于基座，所述测管与土层钻孔的轴线同轴设置，所述固定组件固定于测管的下端并插入土层钻孔孔壁处的土层中，所述监测组件能够测量测管相对于基座的位移，所述第二水准标记设置在测管的顶端处；不同级监测单元的固定组件位于土层钻孔的不同深度。
3、进一步地，多级监测单元的测管从内到外同轴嵌套设置，且相邻测管中位于内侧的测管上的固定组件低于位于外侧的测管上的固定组件。
4、进一步地，所述固定组件包括紧固器和多个弹簧片，所述紧固器固定在测管上，所述弹簧片的第一端与紧固器固定连接、第二端插入到土层钻孔孔壁处的土层中。
5、进一步地，所述固定组件还包括水溶性轧带，所述自动监测机构在下放安装到土层钻孔前弹簧片的第二端被水溶性轧带捆绑在测管的外壁上，且多个弹簧片均处于弹性储能状态。
6、进一步地，多级监测单元中最内部的测管的底端设置有用于阻挡泥土进入的锥形底盖，所述锥形底盖同时作为测管下放安装到土层钻孔时的导向机构。
7、进一步地，多级监测单元中任意相邻的两根测管之间的空隙处均设置有用于阻挡泥土进入的限位隔离环，并且限位隔离环还能够使多根测管的轴心均相同。
8、进一步地，所述监测组件包括能够直接或者间接地测量测管相对于基座位移的位移传感器。
9、进一步地，所述土层钻孔与多级监测单元的测管之间填充有干燥膨润土。
10、本专利技术还公开了一种多级沉降标的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
11、s1、钻孔：使用钻机在预定地段钻设土层钻孔；
12、s2、安装多级监测单元：将固定组件固定在测管上，将测管伸入到土层钻孔中，且测管上端伸出于土层地表，并将固定组件固定在土层钻孔孔壁处的土层中，并且不同级监测单元的固定组件设置在土层钻孔中不同深度；
13、3s、浇筑基座：使用混凝土在土层钻孔的孔口处浇筑基座，并在基座中制作通孔，且土层钻孔的轴线与基座上通孔相对准，测管位于通孔中，且测管上端伸出于基座；
14、s4、安装监测组件：将监测组件安装在测管上，且监测组件高出于基座；
15、s5、自动监测：在基座上设置第一水准标记，当多级监测单元相对于第一水准标记运动时，通过监测组件测量测管相对于第一水准标记的位移；
16、s6、人工复测：采用精密水准测量方法定期人工测量第一水准标记的绝对沉降和第二水准标记与第一水准标记之间的相对沉降，并且对监测组件的测量的数据进行检验和复核。
17、如上所述，本专利技术涉及的多级沉降标及其使用方法，具有以下有益效果：
18、1、通过设置基座和自动监测机构，把不便测量的土体深部沉降传递到便于测量的地表，能够同时完成多个测量点的实时、连续和自动的监测，还能够实现人工检验和校准，提高深部土层沉降的监测效率。
19、2、便于安装、调试和维修更换，且适用于多种场景，如：(1)堤防、土石坝、路基填筑、堆载预压等岩土工程；(2)疏松土洞、溶洞、破碎带等地质条件复杂地段；(3)软土、膨胀土、湿陷性土等特殊性岩土地段；(4)工程施工对岩土层扰动较大或邻近重要建筑物、地下管线等地段。
20、3、通过设置多级监测单元为同轴套装结构，能够增强多级监测单元的整体抗弯性能，提高监测的精度和可靠性。
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1.多级沉降标，设置在土层钻孔(2)中，用于不同深度土层的沉降监测，所述土层钻孔(2)的轴线为竖向设置；其特征在于：包括自动监测机构和基座(1)，所述基座(1)固定设置于地表土层中，并位于土层钻孔(2)的上方，所述基座(1)上设有第一水准标记(101)和通孔，所述通孔与土层钻孔(2)相对准；所述自动监测机构包括多级监测单元(3)，所述监测单元(3)包括测管(301)、固定组件(302)、监测组件(303)和第二水准标记(306)，所述测管(301)穿过基座(1)的通孔并伸入到土层钻孔(2)中，且测管(301)上端伸出于基座(1)，所述测管(301)与土层钻孔(2)同轴设置，所述固定组件(302)固定于测管(301)的下端并插入土层钻孔(2)孔壁处的土层中，所述监测组件(303)能够测量测管(301)相对于基座(1)的位移，所述第二水准标记(306)设置在测管(301)的顶端处；不同级监测单元(3)的固定组件(302)位于土层钻孔(2)的不同深度。
2.根据权利要求1所述的多级沉降标，其特征在于：多级监测单元(3)的测管(301)从内到外同轴嵌套设置，且相邻测管(301
3.根据权利要求1或2所述的多级沉降标，其特征在于：所述固定组件(302)包括紧固器(3022)和多个弹簧片(3021)，所述紧固器(3022)固定在测管(301)上，所述弹簧片(3021)的第一端与紧固器(3022)固定连接、第二端插入到土层钻孔(2)孔壁处的土层中。
4.根据权利要求3所述的多级沉降标，其特征在于：所述固定组件(302)还包括水溶性轧带，所述自动监测机构在下放安装到土层钻孔(2)前弹簧片(3021)的第二端被水溶性轧带捆绑在测管(301)的外壁上，且多个弹簧片(3021)均处于弹性储能状态。
5.根据权利要求2所述的多级沉降标，其特征在于：多级监测单元(3)中最内部的测管(301)的底端设置有用于阻挡泥土进入的锥形底盖(304)，所述锥形底盖(304)同时作为测管(301)下放安装到土层钻孔(2)时的导向机构。
6.根据权利要求2所述的多级沉降标，其特征在于：多级监测单元(3)中任意相邻的两根测管(301)之间的空隙处均设置有用于阻挡泥土进入的限位隔离环(305)，并且限位隔离环(305)还能够使多根测管(301)的轴心均相同。
7.根据权利要求1所述的多级沉降标，其特征在于：所述监测组件(303)包括能够直接或者间接地测量测管(301)相对于基座(1)位移的位移传感器。
8.根据权利要求1所述的多级沉降标，其特征在于：所述土层钻孔(2)与多级监测单元(3)的测管(301)之间填充有干燥膨润土。
9.一种多级沉降标的使用方法，其特征在于：所述使用方法使用如权利要求1-9所述的多级沉降标，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.多级沉降标，设置在土层钻孔(2)中，用于不同深度土层的沉降监测，所述土层钻孔(2)的轴线为竖向设置；其特征在于：包括自动监测机构和基座(1)，所述基座(1)固定设置于地表土层中，并位于土层钻孔(2)的上方，所述基座(1)上设有第一水准标记(101)和通孔，所述通孔与土层钻孔(2)相对准；所述自动监测机构包括多级监测单元(3)，所述监测单元(3)包括测管(301)、固定组件(302)、监测组件(303)和第二水准标记(306)，所述测管(301)穿过基座(1)的通孔并伸入到土层钻孔(2)中，且测管(301)上端伸出于基座(1)，所述测管(301)与土层钻孔(2)同轴设置，所述固定组件(302)固定于测管(301)的下端并插入土层钻孔(2)孔壁处的土层中，所述监测组件(303)能够测量测管(301)相对于基座(1)的位移，所述第二水准标记(306)设置在测管(301)的顶端处；不同级监测单元(3)的固定组件(302)位于土层钻孔(2)的不同深度。
2.根据权利要求1所述的多级沉降标，其特征在于：多级监测单元(3)的测管(301)从内到外同轴嵌套设置，且相邻测管(301)中位于内侧的测管(301)上的固定组件(302)低于位于外侧的测管(301)上的固定组件(302)。
3.根据权利要求1或2所述的多级沉降标，其特征在于：所述固定组件(302)包括紧固器(3022)和多个弹簧片(3021)，所述紧固器(3022)固定在测...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶明星，张靖，车友明，李杰，包彩虹，李晓枫，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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