滑動測微計

滑動測微計沿測線以線法測量位移量，探頭採用球錐定位原理來測量測管上的標記，而且感測器精度很高，在每次測量前後進行定期校準，可到達非常高的測量精度和長期穩定性。

簡介

八十年代初，瑞士聯邦蘇黎世科技大學岩石及隧道工程系K.Kovari教授等提出了線法監測原理（Linewise observation），區別於以應變計為代表的點法監測原理（Pointwise Observation）。後者只能

測定元件埋設處的應變信息，前者則是連續地測量相鄰兩點間的信息，這樣它就可以導出整條測線上軸向和橫向變形分布。 根據線法監測原理他們研製了一系列的攜帶型儀器，以區別於應變計、多點伸長計等固定埋設式儀器。此類儀器己申報專利並委託瑞士Solexperts AG公司生產銷售。這些儀器分別適用於不同精度要求的工程，不同方向的鑽孔，可單獨或同時測量軸向和橫向變形，大部分是攜帶型的，即一套儀器可用於多個鑽孔甚至多個工程。

滑動測微計是70年代末至80年代初最早研製成功, 精度最高，套用最廣的一套儀器。測試精度可達±0.002mm，可以用於高精度地測量任意方向的鑽孔及岩石、混凝土或土壤中測線的軸向位移。

測量原理 – 線法位移測量

球錐定位原理：探頭的球狀頂端和環形錐狀的測量標記，確保測量時探頭的長度為1米（見下圖右）。

在塑性套管上每米間隔有一個金屬測標，將測線劃分成若干段，通過灌漿，測標與被測介質牢固地澆築在一起，當被測介質發生變形時，將帶動測標與之同步變形。用滑動測微計逐段測出各標距長度隨時間的變化，從而得到反映被測介質沿測線的變形分布規律（見下圖左）。

測量原理

球錐定位原理

儀器組成

一套完整的滑動測微計由以下幾部分組成：

● 探頭

● 電纜

● 導桿

● 讀數儀

● 數據處理儀

● 校準裝置

技術參數

探頭：滑動測微計GMD（數字式）

基本長度：1000 mm

軸向測量感測器：數字式位移感測器

測量範圍：±10 mm

系統精度：±0.002 mm

線 性 度：< 0.02 % FS

分 辨 率：0.001 mm

溫度影響係數：< 0.01 % FS / ℃

操作溫度：-20 ℃到 +60 ℃

高壓下的水密性：高達 15 bar

重量：3.2 kg

校準裝置

基本長度：1000 mm

測量區段：997.5 mm / 1002.5 mm

操作溫度：+20 ℃ ± 2 ℃

熱係數：< 0.0015 mm / ℃

主要套用

滑動測微計用於高精度地測量任意方向的鑽孔及岩石、混凝土或土壤中測線的軸向位移。適用於：隧道，膨脹岩，擠壓岩，挖掘，地基，大壩，易滑坡的斜坡，不穩定的斜坡，岩片，岩質邊坡，樁牆， 地下連續牆，樁，樁載荷試驗。 可提供岩石和土壤中被測區域或結構的性狀，以及結構和基礎之間的相互作用信息。在擋土牆（樁）或大壩及山體基岩中埋設專用PVC測管(類似測斜管)，我們就可以很方便地使用儀器在任何時間測得相應測管在軸線方向上對應的各點的應變（應力）值，把這些結果適當處理就可以獲得樁體（或樁體中的軸向鋼筋）、大壩、基岩中的應變（應力）連續變化規律曲線。為工程安全監測提供資料。

工程套用實例

Zurich Hardtum體育場

為評估樁承載力和可靠性，進行了三次靜載試驗。使用滑動測微計 ，測試現場埋設，包括在樁中鑽孔到樁底8米處形成測線，以及在樁側形成一個38米深的測線。

Zurich Hardtum體育場套用實例

Belchen隧道/Chienberg隧道

為了評估Gipskeuper的Belchen和Chienberg隧道的膨脹激勵，進行了滑動測微計測量。為此，安裝了帶O形密封的不鏽鋼測量管。它們承受高膨脹壓力，O型環防止水進入到具有膨脹潛在性的岩層。

aticosa隧道

隧道開挖面前方的位移測量，由滑動測微計或滑動變形計測量，用於最佳化隧道開挖面錨固，及評估和維護其穩定性。這些測量也可以由反向的伸長計進行測量。

aticosa隧道套用實例

優勢

滑動測微計相對於大壩中套用的混凝土應變計及正倒錘，相對於試樁中的鋼筋計、壓力盒等點法固定式儀器而言具有如下優點：

1、連續地測定標距為1m的測段平均應變，解析度高，任何部位微小變形都反映在測值中，可評估構件質量，計算彈性模量。傳統方法只能測定幾個點的應變，兩點之間的變形只能推斷，而且測點處的應變由於探頭介入而產生局部應力畸變，其測量值將偏離真實值。

2、傳統方法是將被測元件預埋在構件內部，不僅測點有限，而且易於損壞，更主要的是零點飄移無法避免，不能修正。新方法只在構件內埋設套管和測環，用一個探頭測量，簡單可靠，不易損壞，而且探頭可隨時在銦鋼標定筒內進行標定。

3、新方法所用的探頭具有溫度自補償功能，特別適用於長期監測，如負摩阻力監測，岩土工程以及鋼或混凝土等大型構件監測等，以區分溫度應變及應力導致的應變，這是傳統方法無法做到的。

4、對於承受橫向力的大型構件，如樁、地下連續梁，大壩等，平行埋設二條測線，利用應變差計算橫向位移，比常用的傾斜計高一個量級，可達1×10，而且可用於任何方向鑽孔中。

滑動測微計與岩土工程中常用的多點伸長計相比具有如下優點：

1、測點多，精度高，可修正溫度影響及零點飄移。測環防鏽，不怕腐蝕。

2、多點伸長計不適用爆破開挖區，其測頭及中部一旦損壞，整個測孔報廢；滑動測微計測管無論從頭、尾或中部炸掉一部分其餘仍可測量。

3、滑動測微計測定的是連續的應變分布，通過2-3個相互垂直的測線，可進一步計算應力分布。一個滑動測微計測孔的資料和多點伸長計、應變計、應力計三種方法獲取的資料相同，而且測點多，精度高，埋設費用也比較低。