簡介
鑽孔伸長儀可記錄與鑽孔底部的參照點之間垂直距離發生的連續變化。是精確測量觀察點連續變形的最有效工具。為研究表土層內的移動變形機理,建立動態力仔想連學預測模型和研究地表沉陷控制方法,就可建立一個岩體內部移動變形監測鑽孔,用鑽孔伸長儀進行監測。
為了更好地理解滑坡誘發因素與運動力學之間的複雜關係,需要連續記錄滑坡變形,而測量運動速率相對快鑽祝立的滑坡變形往往有許多條件限制,例如:人力、財力、設備的耐用性及假定條件等。為此,近年來,西班牙和義大利的研究人員對連續測量的設備進行了開發和改進,其中之一便是伸長儀凝舉再槳。伸長儀造價低廉,在記錄變形速率突變上非常有用而廣泛套用於滑坡監測中。以往滑坡監測大都用鋼絲伸長儀。
測量系統
測量系統由四部分組成:
1、SONDEX沉降系統:它包括探頭、電匙想纜和帶讀數裝置的卷纜輪。
探頭內部有無線電頻率振盪器和電測器電路,不受非準直性、磁帶或多感應現象的影響。電纜重3.9kg/150m,外表面每米有一刻度,用來計算測深,卷纜輪上有電壓指示器、靈敏度旋鈕,蜂鳴器和電池檢驗按鈕。卷纜輪內部裝有三節4.5 V的電池為本系統供電(可用1.5 V電池代替),工作時電壓不低於11 V,工作時間在200小時左右。
2、
測管:有兩種測管可供使用,一種是柔性波紋管,一種是剛性塑膠管。
測管作為感應環的載體,把它置人岩層時,應保證感應環與圍岩同步運動。根據不同條件,兩種測管可單獨使用,也可配合使用。比較理想的使用方式是剛性管外面套柔性管,這樣既可保證感應環(固定在柔性管上)與圍岩一起運動,又保證探頭在管內暢通無阻。
3、感應環:感應環系由一般的金屬絲製成,使用時繞在管壁上,兩頭相接,用膠帶固定,可根據需要在下管子前按一定間承棵紙諒隔布置。
4、基準架:基準架是可移動的,使用時裝在孔口上方。架子上有毫米刻劃的標尺,用來測量深度不足1m的尾數部分。架子上配置有手柄、滑輪等,可用來調整探頭的深度。
測量原理
探頭內的感應電路在探頭接近感應環時,將引起蜂鳴器報警,並使指示器上指針偏轉。當指針過到峰值,即探頭中心正好對準感應環時,利用電纜和標尺上的刻度,便可測得探頭中心所在的刻度值。根據工程前、後進行的測量結果,可算出不同深度(感應環所在位置)岩層的垂直位移以及每一段內岩層的豎向伸長或壓縮量。為獲得絕對的位移值,至少應有一個感應環(如孔底附近)埋在穩定岩石中,或者有一個感應環(如孔口附近)用其它方法測得絕放贈估對位移值。
鑽孔伸長儀的使用和安裝
如《鑽孔伸長儀使用和安裝示意圖》所示在鑽孔內下階狀塑膠套管,並用水泥固定在孔內。在套管外部預定的高度上固定不鏽鋼圈的位置,利用能發生磁感應的探頭來確定。用帶刻劃的電纜將探頭送入孔內。當探頭達到鋼圈水平,磁感應以電信號通過電纜傳至孔口的記錄器,遷付蒸從而確定鋼圈的高度位置。鑽孔圍岩移動帶動鋼圈移動,所以鋼圈位置變化反映了該位置岩層的軸向位移,
定位精度達到1.5mm。在鑽孔內下特製的塑膠套管,套管內有兩對正交的滑槽,精密的測斜儀帶有滑輪,可沿此套管的滑槽上下移動。連線測斜儀的電纜有深度刻劃,觀測時,將測斜儀放至孔底,逐漸提升。每提升約1m,記錄儀上自動顯示該部位的鑽孔傾斜度,直到提測至地面為止。該系統的精度約為每33m±0.8mm。
鑽孔伸長儀使用和安裝示意圖