本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的GN-2B型測(cè)斜儀。
1用途
GN-2B型測(cè)斜儀廣泛適用于測(cè)量土石壩、面板壩、巖體滑坡、邊坡、路基、基坑、土建基坑等建筑物的水平位移、垂直沉降及滑坡，該儀器配合測(cè)斜管可反復(fù)使用，同時(shí)可方便實(shí)現(xiàn)傾斜測(cè)量的自動(dòng)化。測(cè)斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器,可靠性好穩(wěn)定時(shí)間快，安裝附件少組裝方便。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī) 格 型 號(hào) | GN-2B |
| 測(cè)桿直徑，mm | 25/38 |
| 輪 距，mm | 500 |
| 總 長(zhǎng)，mm | 700 |
| 單孔測(cè)點(diǎn)：點(diǎn) | 1~12 |
| 測(cè)量范圍（水平或垂直）， ° | ±30 |
| 最小讀數(shù)（靈敏度），〃/F | ≤9 |
| 位移分辨率，mm/500mm | ±0.02 |
| 測(cè)量精度：F.S | ±0.1% |
| 耐水壓：MPa | ≥1 |
3結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
GN-2B型測(cè)斜儀由傾斜傳感器、測(cè)桿、導(dǎo)輪、信號(hào)傳輸電纜等組成。
3.2工作原理
通常情況下，由多支GN-2B型測(cè)斜儀串聯(lián)裝在測(cè)斜管內(nèi)，通過裝在每個(gè)高程上的傾斜傳感器，測(cè)量出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的傾斜角度，以此將結(jié)構(gòu)物的變形曲線描述出來。同時(shí)其測(cè)值可計(jì)算出測(cè)桿標(biāo)距長(zhǎng)度500mm范圍內(nèi)的水平位移。測(cè)斜儀可多支串聯(lián)組裝，亦可布設(shè)為一個(gè)測(cè)量單元獨(dú)立工作,并可回收重復(fù)使用。測(cè)斜儀能方便地實(shí)現(xiàn)傾斜測(cè)量自動(dòng)化。
3.3計(jì)算方法：
當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生傾斜變形時(shí)，測(cè)斜儀將同步感受變形，其變形量Si與輸出的讀數(shù)Fi具有如下關(guān)系：
Si = Li ×Sin(a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3)
S = S1 + S2 + S3 + S4 + ...
式中： Si — 被測(cè)結(jié)構(gòu)物在第i點(diǎn)與鉛垂線(或水平線)的傾斜變形量，單位為mm；
Li — 第i支測(cè)斜儀的兩輪距間的標(biāo)距，單位為mm；
Fi — 第i支測(cè)斜儀的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；
a﹑b﹑c﹑d — 第i支測(cè)斜儀的計(jì)算系數(shù)；
S — 各測(cè)點(diǎn)位移值求和后被測(cè)結(jié)構(gòu)物的總傾斜變形量，單位為mm。
注：當(dāng)使用EXCEL進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要先將角度轉(zhuǎn)換為弧度，再乘儀器標(biāo)距得出位移量，公式如下：
Si = L×Sin((a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3) π/180)
4埋設(shè)與安裝
4.1簡(jiǎn)介
GN-2B型測(cè)斜儀是一種定點(diǎn)測(cè)量?jī)A斜角度的儀器，可以在同一測(cè)斜管內(nèi)把多支測(cè)斜傳感器串聯(lián)起來分布在不同高程，用于測(cè)量測(cè)斜管內(nèi)傳感器所在位置的傾斜角的變化量。
GN-2B型測(cè)斜儀常用于活動(dòng)式測(cè)斜儀不易長(zhǎng)期測(cè)量的場(chǎng)合，可以安裝在大壩水庫水位以下觀測(cè)人員難以到達(dá)的位置，可以安裝在高邊坡危險(xiǎn)的滑坡上觀測(cè)人員上下困難的位置，觀測(cè)人員只要在觀測(cè)室進(jìn)行遙測(cè)即可，省時(shí)省力。
GN-2B型測(cè)斜儀是可重復(fù)使用的測(cè)量?jī)x器，需要與測(cè)斜管配套使用。因此，使用固定測(cè)斜儀必須埋設(shè)測(cè)斜管，方可實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
4.2測(cè)斜管的安裝
先將測(cè)斜管裝上管底蓋，用螺絲或膠固定。測(cè)斜管與測(cè)斜管之間用管接頭連接，測(cè)斜管與管接頭之間必須用螺絲固定后涂膠填縫密封。
測(cè)斜管在安裝中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向，導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計(jì)要求的方向一致。安裝時(shí)將裝好接頭的測(cè)斜管依次逐節(jié)放入鉆孔中，直至連接到設(shè)計(jì)深度的孔底。
當(dāng)確認(rèn)測(cè)斜管安裝完好后既可進(jìn)行回填，回填一般用膨潤(rùn)土球或原土沙?；靥顣r(shí)每填至3～5米時(shí)要進(jìn)行一次注水，注水是為了使膨潤(rùn)土球或原土沙遇水后與孔壁結(jié)合的牢固，以此方法直至孔口。露在地表上的測(cè)斜管應(yīng)注意做好保護(hù)，蓋上管蓋防止物體落入。測(cè)斜管地表管口段應(yīng)澆注混凝土，做成混凝土墩臺(tái)以保護(hù)管口及其轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定性。墩臺(tái)上應(yīng)設(shè)置測(cè)繪標(biāo)點(diǎn)。
安裝完成后的測(cè)斜管應(yīng)先用模擬測(cè)斜儀試放，試放時(shí)測(cè)斜管互成90°的兩個(gè)導(dǎo)向槽都應(yīng)從下到上試放到，保證模擬測(cè)斜儀在測(cè)斜管導(dǎo)槽內(nèi)能從上到下或從下到上都很平穩(wěn)順暢通過，以此作為測(cè)斜管安裝完好的標(biāo)志。
4.3測(cè)斜儀組裝
在安裝前，須對(duì)測(cè)斜管進(jìn)行測(cè)量，用活動(dòng)測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)量，這即可探一下測(cè)斜管安裝的好壞，同時(shí)可繪制出測(cè)斜管的管形圖，以使傳感器就位后測(cè)值不至于超過其滿量程限度。
在安裝前還要檢查孔口架是否就位固定好，以及測(cè)管是否做好十字導(dǎo)槽的“A+”軸向和“A-”軸向的標(biāo)記。
固定測(cè)斜儀從生產(chǎn)廠家出廠時(shí)是散件包裝的，首先應(yīng)檢查測(cè)斜儀的導(dǎo)向輪是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，扭簧是否有力。檢查傳感器部件是否工作正常(以鉛垂線為基準(zhǔn)傾向?qū)蜉喴粋?cè)讀數(shù)增大，傾向另一側(cè)讀數(shù)減小)，按設(shè)計(jì)高程截取連接鋼絲繩(設(shè)計(jì)高程加減25cm)，并將固定測(cè)斜儀用鋼絲繩首尾相連，確認(rèn)完好后以備安裝。
如在測(cè)孔內(nèi)只安裝一套儀器，只要把固定測(cè)斜儀頭部與鋼絲繩連接即可。在安裝時(shí)要根據(jù)被測(cè)體需要觀測(cè)的偏移方向，先將傳感器和輪架導(dǎo)輪的正方向(高輪方向)對(duì)準(zhǔn)測(cè)斜管的“A+” 軸向的導(dǎo)槽內(nèi)，緩緩滑入測(cè)管內(nèi)，理順儀器電纜，每放一段深度用自鎖扎帶把電纜同吊裝鋼絲繩纏在一起，不要扎在固定測(cè)斜儀的部件上。當(dāng)放到設(shè)計(jì)高程后把最后吊裝鋼絲繩固定在孔口裝置的橫軸上用鎖扣鎖緊，將電纜按設(shè)計(jì)走向埋設(shè)。
串聯(lián)安裝兩套以上固定測(cè)斜儀時(shí)安裝方法基本相同，固定測(cè)斜儀是用鋼絲繩首尾相連,組裝時(shí)應(yīng)按施工圖紙要求的數(shù)量裝成一個(gè)個(gè)測(cè)量單元，檢查確認(rèn)完好后以備吊裝。吊裝是按一個(gè)個(gè)測(cè)量單元的順序放入測(cè)斜管內(nèi)，每個(gè)測(cè)量單元之間的連接用鋼絲繩連接，連接一定要牢靠，各個(gè)測(cè)量單元的所有導(dǎo)向輪方向必須一致。
需要注意的是每套固定測(cè)斜儀要按順序作好編號(hào)記錄，逐個(gè)裝入時(shí)電纜要逐個(gè)理順一起用自鎖扎帶同鋼絲繩纏在一起，所有電纜要松弛不能拉緊,將最后的鋼絲繩縛在孔口裝置的橫軸上用鎖扣鎖緊。下放完成后應(yīng)核查儀器高程是否準(zhǔn)確，并拉動(dòng)吊裝鋼絲繩用讀數(shù)儀檢查傳感器的工作是否正常，隨后記錄穩(wěn)定的初始讀數(shù)。如發(fā)現(xiàn)問題可取出儀器重新安裝。 最后孔口應(yīng)設(shè)保護(hù)設(shè)施。觀測(cè)電纜按規(guī)定走向固定埋設(shè)。
4.4提示
固定測(cè)斜儀的孔口及觀測(cè)電纜都應(yīng)采取防雷措施，尤其雷擊高發(fā)地區(qū)。
4.5測(cè)量
測(cè)量傳感器應(yīng)先將測(cè)量線快速插頭插入VW-103型讀數(shù)儀的左邊插座上，將測(cè)量線的各色夾子對(duì)應(yīng)連接上傳感器的輸出電纜，黑、紅為電源端，白、綠為測(cè)量端。紅 — 電源(+)：直流電壓6 ～ 12V；黑 — 地；綠 — 地；白 — 信號(hào)(+)：直流電壓 -2 ～ +2V。
4.6埋設(shè)初始值
為提高測(cè)量精度，消除系統(tǒng)測(cè)量誤差，建議采用活動(dòng)式測(cè)斜儀來確定測(cè)斜管的基準(zhǔn)值。通過正、反方向各測(cè)讀一遍，計(jì)算各段位移量取其平均值。即：
Six＝(Si(+x) - Si(-x))／2
Siy＝(Si(+y) - Si(-y))／2
每根測(cè)斜管所有同高程上正、反方向兩次測(cè)值和的一半計(jì)算值，應(yīng)為測(cè)斜儀的理論鉛垂?fàn)顟B(tài)下的讀數(shù)值，此Six′或Siy′應(yīng)趨近某一定值。即：
Six′＝(Si(+x) + Si(-x))／2
Siy′＝(Si(+y) + Si(-y))／2
若測(cè)值Six′與Siy′有離散性；主要原因是：①測(cè)斜儀前、后兩組導(dǎo)輪的幾何形心的連線在正、反兩次測(cè)量時(shí)不*平行；②導(dǎo)向輪與導(dǎo)向槽的配合不好；③導(dǎo)向輪與輪軸之間的間隙太大；④測(cè)斜管與土體固結(jié)不好。 如果測(cè)斜管的接縫過大，某一導(dǎo)輪正巧停在此處，Six′或Siy′也會(huì)出現(xiàn)較大的變化。因此在測(cè)管的接頭處可反復(fù)多測(cè)幾次。如果某一、兩處的和值與正常值明顯偏差過大可剔除不用。
