本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的GN-1型測斜儀。

1用途

GN-1型測斜儀廣泛適用于測量土石壩、面板壩、邊坡、土基、基坑、巖體滑坡等結(jié)構(gòu)物的水平位移。配用本公司的GN-103型讀數(shù)儀測讀數(shù)據(jù)，并可將數(shù)據(jù)傳入計算機進(jìn)行處理。

2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

3結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1結(jié)構(gòu)

GN-1型測斜儀采用了耐沖擊型傾斜傳感器，電纜為帶承載鋼芯表面鑲有標(biāo)尺的聚胺脂電纜。測斜儀主要由傾斜傳感器、測桿、導(dǎo)輪、信號傳輸電纜及繞盤等組成，

3.2工作原理

在被測物內(nèi)埋設(shè)測斜管, 測斜管內(nèi)壁上有兩對互成90 °的導(dǎo)向槽，將測斜儀按某一方向順導(dǎo)槽放入測斜管內(nèi)，逐段進(jìn)行測量，從而得到測斜管每段軸線與鉛垂線之間的傾角和該段的水平位移值，累加后得出測斜管全長范圍內(nèi)的總水平位移值，并可描繪出測斜管隨被測物變形的曲線。

如圖1所示：測斜儀以鉛垂線為軸，傾向?qū)蜉喴粋?cè)為正值，傾向另一側(cè)為負(fù)值。

3.3計算方法：

3.3.1當(dāng)被測物發(fā)生傾斜變化時，帶動測斜管同步變化，測斜儀將測量測斜管軸線與鉛垂線所成的傾角，并換算成水平位移值，該位移值S_i與輸出的讀數(shù)F_i具有如下關(guān)系：

S_i = L×Sin(a + b×F_i + c×F_i² + d×F_i³)

式中：S_i—測斜管軸線在i段與鉛垂線的水平位移值，單位為mm；

F_i—測斜儀在i段的實時測量值，單位為F；

a﹑b﹑c﹑d—測斜儀的標(biāo)定系數(shù)；

L—測點間距。

測斜管軸線與鉛垂線的總水平位移值 (圖2)：

S₀ = S₁₀ + S₂₀ + S₃₀ + S₄₀ + .......

S = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + .......

式中：S₀—總基準(zhǔn)值，單位為mm。

S—測斜管軸線的總水平位移值，單位為mm。

3.3.2被測物傾斜變形量的計算方法：

△S_i = S_i - S_i0

式中：△S_i—被測物在i點實測水平位移值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為mm ；

S_i—在i段的實測水平位移值，單位為mm ；

S_i0—在i段的基準(zhǔn)值，單位為mm 。

被測結(jié)構(gòu)物的總傾斜變形量

△S = S - S₀

式中：△S —測斜管軸線的總水平位移值相對于總基準(zhǔn)值的變化量，單位為mm；

4埋設(shè)與安裝

GN-1型測斜儀為一種可重復(fù)使用的測量儀器，測斜儀的測量方法是測量測斜管軸線的傾斜度。所以測量前必須先埋設(shè)測斜管，方可實現(xiàn)測量。

4.1測斜管的安裝

安裝時中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向，導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計要求定準(zhǔn)的方向一致。先將最下端測斜管裝上管底蓋，用螺絲或膠固定；其它測斜管與接管之間用自攻螺絲固定，并堵住縫隙，防止泥沙進(jìn)入管內(nèi)；按次序逐節(jié)放入鉆孔中，直至孔口；若鉆孔內(nèi)有水，須朝管內(nèi)注入清水。確認(rèn)測斜管安裝完好后進(jìn)行按設(shè)計要求進(jìn)行回填，回填材料一般用膨潤土、原土沙或砂漿；回填時每填至3～5米時要進(jìn)行一次注水，注水是為了使膨潤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。測斜管地表管口段應(yīng)澆注上混凝土，露在地表上的測斜管須用鋼管加以保護，蓋上管蓋，嚴(yán)禁防止物體落入。

注意：安裝完成的測斜管應(yīng)先用測斜儀模擬器試放，模擬測斜儀順測斜管互成90°的兩個導(dǎo)向槽內(nèi)都能很平順地通過，說明測斜管安裝完好。

4.2測斜儀組裝

首先檢查測斜儀的導(dǎo)輪不應(yīng)晃動并且轉(zhuǎn)動靈活、扭簧是否有力、密封圈有否完好。將測桿與電纜連接頭連接在一起，為防止測斜儀進(jìn)水影響測值的穩(wěn)定，連接一定要牢固可靠，用扳手將電纜連接頭與測桿擰緊。先將電纜從電纜繞盤上放出孔深的長度來，再將讀數(shù)儀的測量線擰在電纜繞盤的插座上。打開讀數(shù)儀，將測斜儀在鉛垂線上轉(zhuǎn)動，檢查輸出讀數(shù)是否正常(以鉛垂線為軸傾向?qū)л喴粋?cè)讀數(shù)為正，傾向另一邊讀數(shù)為負(fù)，如圖1所示)，并做好測量前的準(zhǔn)備。

4.3測量

按需要測量方向?qū)y斜儀置入測斜管內(nèi)，并使導(dǎo)輪*進(jìn)入導(dǎo)槽內(nèi)并放至管底，停留五分鐘后拉動電纜，使電纜上的記號對準(zhǔn)管口，停留3秒鐘左右，待讀數(shù)儀顯示的讀數(shù)穩(wěn)定后，按一下手持存貯按鈕或儀表面板上的存貯鍵，實時測量值將被存貯在讀數(shù)儀中；以此類推，每個記號讀數(shù)一次。

測量基準(zhǔn)點一般選用管底。測斜管底部可靠地固定在基巖或其它比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物中(埋入深度應(yīng)大于50cm)。

若不能確定測斜管底部是否穩(wěn)定，此時可將測量基準(zhǔn)點定為管口，并在管口設(shè)立經(jīng)緯儀測量標(biāo)點。每次測斜前應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查管口坐標(biāo)有無變化。

4.4測值

為提高測量精度，消除系統(tǒng)測量誤差，正、反方向各測讀一遍，計算各段位移量取其平均值。即：

S_ix＝(S_i(+x) - S_i(-x))／2

S_iy＝(S_i(+y) - S_i(-y))／2

每根測斜管所有同高程上正、反方向兩次測值和的一半計算值，應(yīng)為測斜儀的理論鉛垂?fàn)顟B(tài)下的讀數(shù)值，此S_ix′或S_iy′應(yīng)趨近某一定值。即：

S_ix′＝(S_i(+x) + S_i(-x))／2

S_iy′＝(S_i(+y) + S_i(-y))／2

若測值S_ix′與S_iy′有離散性；主要原因是：①測斜儀前、后兩組導(dǎo)輪的幾何形心的連線在正、反兩次測量時不*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測斜管與土體固結(jié)不好。

如果測斜管的接縫過大，某一導(dǎo)輪正巧停在此處，S_ix′或S_iy′也會出現(xiàn)較大的變化。因此在測管的接頭處可反復(fù)多測幾次。如果某一、兩處的和值與正常值明顯偏差過大可剔除不用。