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岩土研究院

基坑监测常用仪器与性能指标

319 2021-05-08 14:43:47


基坑工程监测常采用的仪器有水准仪、经纬仪、全站仪、测斜仪、分层沉降仪、测缝计等位移监测仪器,钢筋应力计、应变计等内力监测仪器,土压力盒、孔隙水压力计等压力监测仪器,以及水位观测计等。下面分类进行综合阐述。 4.2.1 位移类监测仪器

(1)水准仪、经纬仪和全站仪

在所有的基坑工程监量中使用最多的仪器就是水准仪、经纬仪和全站仪。 1)水准仪

水准仪是能提供水平视线,用以测量各测点之间高差的光学仪器。按精度可分为精密水准仪和普通水准仪,按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪 (又称电千水准仪)。数字水准仪是目前最先进的水准仪,航合专门的条吗水准尺,通过仪器中内置的数字成像系统,自动获取水准尺的条码读数,不再需要人工读数,这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度,避免人为的主观读数误差,提高测量精度和效率。激光水准仪、全自动数字水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。

对于基坑工程,水准仪可以测量∶ ①围护墙(坡)顶及立柱的竖向位移;②基坑周边地表、地下管线、邻近建(构)筑物的竖向位移;③确定分层沉降管、地下水位观测孔、支护墙测斜管的管顶标高。

国内外常用的水准仪型号及主要技术参数见表 2-4-1。

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3)全站仪

全站仪是一种精密的光学仪器,可以精密地测定水平角度、垂直角度及距离并进行计算储存,具有光电经纬仪和光电测距仪的全部功能。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合,或光电测距仪与电子经纬仪组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。全站仪按测量功能分类,可分成四类;①经典型全站仪(也称为常规全站仪),它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等基本功能,有的还可以运行家或用户 自主开发的机载测量程序。②机动型全站仪,在经典全站仪的基础上安装轴系步进电机,可自动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转。在计算机的在线控制下,机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标,并可实现自动正、倒镜测量。③无合作目标性全站仪,是指在无反射棱镜的条件下,可对一般的目标直接测距的全站仪。因此,对不便安置反射棱镜的目标进行测量,无合作目标型全站仪具有明显优势。④智能型全站仪,在机动化全站仪的基础上,仪器安装自动目标识别与照准的新功能,因此在自动化的进程中,全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷,实现了全站仪的智能化。在相关软件的控制下,智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量,因此,智能型全站仪又称为"测量机器人"。在测量过程中,全站仪可以用来建立平面控制网,测量项目与经纬仪基本相同,精度高的仪器,也可用于测量精度要求不高的沉降监测。

我国常用的全站仪型号及主要技术参数见表 2-4-3。(2)分层沉降仪

土体分层沉降仪由两大部分组成∶一是地表接收仪器钢尺沉降仪,包括测头、测量电缆、接收系统和绕线盘;二是地下埋入部分,包括分层沉降管(通常由波纹状软塑料管或

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