本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的GN-1型測(cè)斜儀。
1用途
GN-1型測(cè)斜儀廣泛適用于測(cè)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(cè)讀數(shù)據(jù)，并可將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī) 格 型 號(hào) | GN-1 |
| 測(cè)桿直徑, mm | 25/38 |
| 輪 距, mm | 500 |
| 總 長(zhǎng), mm | 700 |
| 測(cè)量范圍， ° | ±12 |
| 最小讀數(shù)，〃/F | ≤4 |
| 位移分辨率，mm/500mm | ≤0.01 |
| 測(cè)量電纜 | 帶鋼絲芯及長(zhǎng)度標(biāo)記的聚胺脂四芯電纜 |
3結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
GN-1型測(cè)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(cè)斜儀主要由傾斜傳感器、測(cè)桿、導(dǎo)輪、信號(hào)傳輸電纜及繞盤等組成，
3.2工作原理
在被測(cè)物內(nèi)埋設(shè)測(cè)斜管, 測(cè)斜管內(nèi)壁上有兩對(duì)互成90 °的導(dǎo)向槽，將測(cè)斜儀按某一方向順導(dǎo)槽放入測(cè)斜管內(nèi)，逐段進(jìn)行測(cè)量，從而得到測(cè)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(cè)斜管全長(zhǎng)范圍內(nèi)的總水平位移值，并可描繪出測(cè)斜管隨被測(cè)物變形的曲線。
如圖1所示：測(cè)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(jì)算方法：
3.3.1當(dāng)被測(cè)物發(fā)生傾斜變化時(shí)，帶動(dòng)測(cè)斜管同步變化，測(cè)斜儀將測(cè)量測(cè)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Si與輸出的讀數(shù)Fi具有如下關(guān)系：
Si = L×Sin(a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3)
式中：Si—測(cè)斜管軸線在i段與鉛垂線的水平位移值，單位為mm；
Fi—測(cè)斜儀在i段的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；
a﹑b﹑c﹑d—測(cè)斜儀的標(biāo)定系數(shù)；
L—測(cè)點(diǎn)間距。
測(cè)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(cè)斜管軸線的總水平位移值，單位為mm。
3.3.2被測(cè)物傾斜變形量的計(jì)算方法：
△Si = Si - Si0
式中：△Si—被測(cè)物在i點(diǎn)實(shí)測(cè)水平位移值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為mm ；
Si —在i段的實(shí)測(cè)水平位移值，單位為mm ；
Si0—在i段的基準(zhǔn)值，單位為mm 。
被測(cè)結(jié)構(gòu)物的總傾斜變形量
△S = S - S0
式中：△S —測(cè)斜管軸線的總水平位移值相對(duì)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(cè)斜儀為一種可重復(fù)使用的測(cè)量?jī)x器，測(cè)斜儀的測(cè)量方法是測(cè)量測(cè)斜管軸線的傾斜度。所以測(cè)量前必須先埋設(shè)測(cè)斜管，方可實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
4.1測(cè)斜管的安裝
安裝時(shí)中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向，導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計(jì)要求定準(zhǔn)的方向一致。先將最下端測(cè)斜管裝上管底蓋，用螺絲或膠固定；其它測(cè)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(cè)斜管安裝完好后進(jìn)行按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填，回填材料一般用膨潤(rùn)土、原土沙或砂漿；回填時(shí)每填至3～5米時(shí)要進(jìn)行一次注水，注水是為了使膨潤(rùn)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(cè)斜管地表管口段應(yīng)澆注上混凝土，露在地表上的測(cè)斜管須用鋼管加以保護(hù)，蓋上管蓋，嚴(yán)禁防止物體落入。
注意：安裝完成的測(cè)斜管應(yīng)先用測(cè)斜儀模擬器試放，模擬測(cè)斜儀順測(cè)斜管互成90°的兩個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)都能很平順地通過(guò)，說(shuō)明測(cè)斜管安裝完好。
4.2測(cè)斜儀組裝
首先檢查測(cè)斜儀的導(dǎo)輪不應(yīng)晃動(dòng)并且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、扭簧是否有力、密封圈有否完好。將測(cè)桿與電纜連接頭連接在一起，為防止測(cè)斜儀進(jìn)水影響測(cè)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(cè)桿擰緊。先將電纜從電纜繞盤上放出孔深的長(zhǎng)度來(lái)，再將讀數(shù)儀的測(cè)量線擰在電纜繞盤的插座上。打開(kāi)讀數(shù)儀，將測(cè)斜儀在鉛垂線上轉(zhuǎn)動(dòng)，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(cè)量前的準(zhǔn)備。
4.3測(cè)量
按需要測(cè)量方向?qū)y(cè)斜儀置入測(cè)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(dòng)電纜，使電纜上的記號(hào)對(duì)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(shí)時(shí)測(cè)量值將被存貯在讀數(shù)儀中；以此類推，每個(gè)記號(hào)讀數(shù)一次。
測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)一般選用管底。測(cè)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(cè)斜管底部是否穩(wěn)定，此時(shí)可將測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)定為管口，并在管口設(shè)立經(jīng)緯儀測(cè)量標(biāo)點(diǎn)。每次測(cè)斜前應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查管口坐標(biāo)有無(wú)變化。
4.4測(cè)值
為提高測(cè)量精度，消除系統(tǒng)測(cè)量誤差，正、反方向各測(cè)讀一遍，計(jì)算各段位移量取其平均值。即：
Six＝(Si(+x) - Si(-x))／2
Siy＝(Si(+y) - Si(-y))／2
每根測(cè)斜管所有同高程上正、反方向兩次測(cè)值和的一半計(jì)算值，應(yīng)為測(cè)斜儀的理論鉛垂?fàn)顟B(tài)下的讀數(shù)值，此Six′或Siy′應(yīng)趨近某一定值。即：
Six′＝(Si(+x) + Si(-x))／2
Siy′＝(Si(+y) + Si(-y))／2
若測(cè)值Six′與Siy′有離散性；主要原因是：①測(cè)斜儀前、后兩組導(dǎo)輪的幾何形心的連線在正、反兩次測(cè)量時(shí)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(cè)斜管與土體固結(jié)不好。
如果測(cè)斜管的接縫過(guò)大，某一導(dǎo)輪正巧停在此處，Six′或Siy′也會(huì)出現(xiàn)較大的變化。因此在測(cè)管的接頭處可反復(fù)多測(cè)幾次。如果某一、兩處的和值與正常值明顯偏差過(guò)大可剔除不用。
