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专利号: 2012104290606
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种道路路基不均匀沉降的监测装置,其特征在于,包括横向长管与轴向长管,所述横向长管包括多个水平设置的刚性管b(1),相邻两刚性管b(1)通过柔性连接管a(2)相连接,每根刚性管b(1)与柔性连接管a(2)的连接处均设置有液压传感器(4),连接后的刚性管b(1)的一个末端与刚性管a(3)的一端固接,刚性管b(1)与刚性管a(3)的连接处设置有液压传感器(4),刚性管a(3)另一端与大气连通,刚性管a(3)竖直设置,连接后的刚性管b(1)未与刚性管a(3)连接的末端封闭并设置有液压传感器(4),所述轴向长管包括多个水平设置的刚性管c(5),相邻两刚性管c(5)通过柔性连接管b(6)相连接,每根刚性管c(5)与柔性连接管b(6)的连接处均设置有液压传感器,连接后的刚性管c(5)一个末端与横向长管中的其中一条刚性管b(1)固接并连通,连接后的刚性管c(5)未与横向长管连接的末端封闭并设置有液压传感器(4);

所述柔性连接管a(2)和柔性连接管b(6)以及与柔性连接管a(2)和柔性连接管b(6)连接的液压传感器(4)外部设置有保护罩(7)。

2.一种利用权利要求1所述监测装置对道路路基沉降进行监测的方法,具体按以下步骤进行:步骤1:选取基准点

在装置中加注水银,将装置埋置于需要监测沉降的路基顶面,将横向长管横跨道路路基两侧布设,轴向长管沿道路中心轴向布设,将竖直设置的刚性管a(3)放置于监测断面的路基边坡外,固定于浇筑混凝土埋置的基座上;

在远离沉降区域的稳定地基上,设置混凝土浇筑的基准点,测量刚性管a(3)的基座顶面相对于基准点的初始标高;

步骤2:路基发生沉降后,计算沉降前后测量点与基准点之间的高差,设刚性管a(3)基座点为C点,即基准点,以各液压传感器(4)的设置点作为测量点,设任意测量点为D点,按下式:ΔhCD0=(pC0-pD0)/ρg

计算得到沉降前C、D两点的高差ΔhCD0,其中,pC0、pD0分别为液压传感器(4)在步骤1记录的C、D两点的初始压力值,ρ为水银密度,g为重力加速度,再根据下式:

ΔhCD1=(pC1-pD1)/ρg

计算得到沉降后C、D两点的高差ΔhCD1,式中,pC1、pD1分别为液压传感器(4)在步骤2记录的沉降后基准点C点和测量点D点的压力值,ρ为水银密度,g为重力加速度;

刚性管a(3)基座沉降前后的高差为Δh

Δh=h1-h0

式中h0为沉降前刚性管a(3)基座相对于基准点C点的高差,h1为沉降后刚性管a(3)基座相对于基准点C点的高差;

步骤3:计算测量点的沉降量S

根据步骤2计算得到的沉降前后测量点D点相对于刚性管a(3)的基准点C点的高差,按下式计算测量点D点的沉降量SD1:SD1=Δh+ΔhCD1-ΔhCD0

式中,ΔhCD0、ΔhCD1分别为步骤2计算得到的道路路基沉降前后测量点D点相对于刚性管a(3)基座点C点的高差;

步骤4,根据步骤2-3所述的方法,再得到道路路基沉降前后另外任意测量点E点相对于基准点的沉降量SE1;

然后,根据下式计算两测量点E、D之间沉降前后的沉降差ΔhED:ΔhED=SE1-SD1

式中,SE1、SD1分别为步骤4计算得到的测量点E点和测量点D点相对于基准点C点的沉降量;

步骤5:将步骤4计算得到沉降量,作为路基纵、横向沉降的长期监测的基础数据,予以保存;

根据步骤4计算得到的沉降差,及时采取有效地措施,保证道路的正常运行。