固定式测斜仪探头

1、用途

GR-QJXXB系列倾斜计广泛适用于测量土石坝、面板坝、岩体边坡、土建基坑、路基等结构物的 水平位移，该仪器配合测斜管可反复使用。通过计算机进行测量，计算出位移量并绘制管形图，无纸化操作。倾斜计采用的是耐冲击型倾斜传感器，承载电缆为带钢芯表面镶有标尺的聚胺脂电缆。倾斜计具有智能识别功能 。

2、 规格及主要技术参数 

3、 结构及工作原理

3.1 结构

倾斜计由倾斜传感器、测杆、导向定位轮、信号传输电缆及电缆箱和测杆箱等组成，可用本公司生产智能采集系统读取测量数据，并将测量数据传输给计算机。

3.2 工作原理 

在需要观测的结构物体上埋设测斜管, 测斜管内径上有两组互成90°的导向槽，将倾斜计顺导槽放入测斜管内，逐段一个基长(导轮间距)进行测量。测量数据经计算即可描述出测斜管随结构物变形的曲线，以此可计算出测斜管每个基长上的轴线与铅垂线所成倾角的水平位移。

4 、倾斜计与智能采集系统组成

倾斜计是可重复使用的测量仪器，倾斜计是与测斜管配套使用进行观测，其测量的是测斜管轴线与铅垂线的倾斜角度。所以使用倾斜计必须事先埋设测斜管，方可实现测量。主要由测杆、专用电缆 、智能采集系统组成。

倾斜计测杆内装有倾斜传感器，能够在一个平面测量正负角度(垂直或水平)，倾斜计传感器能测量±30°的倾斜角。倾斜计的弹簧轮架使测杆始终保持在测斜管的中轴线上以***测量的系统误差最小。

倾斜计电缆是带钢芯表面镶有标尺的聚胺脂多芯电缆，电缆中有钢缆防止电缆在使用中伸长，在电缆的外表面每隔0.5米在电缆上内镶有长度标记。倾斜计出厂的电缆标准配备长度为50米,如工程需要测量的最深倾斜计的长度超出50米，可用标准双倍长度电缆进行测量。

倾斜仪传感器通过专用电缆与智能采集系统连接，之后传输给计算机，经倾斜仪专用通讯系统软件计算后转化为物理位移量作图做表。

5 、测斜管的安装与埋设

5.1 测斜管 

测斜管有(带四方向定位槽)铝合金管、ABS工程塑料管、PVC聚氯乙稀塑料管，测斜管选用要考虑埋设地基及钻孔直径和要使用的测斜仪结构。在测斜仪的测量系统中，测斜管的安装是个关键环节。选用测斜管时只要条件许可应选用70mm直径，弹摸与被测物匹配的测斜管，因为当被测结构产生较大位移时，测斜管弹摸不匹配就容易变形卡住测杆，严重时会造成测斜孔报废的后果。测斜管规格确定后，相应钻孔直径也可尽量大，以便能在测斜管周围有较好的灌浆效果。如：当用安装外径为70mm的测斜管时，钻孔的孔径至少为110mm。测斜管的长度一般为2-4米/节。铝合金管一般应用在岩土边坡和较硬的地基中，其缺点是防腐性能差一些。塑料管一般 应用在土基和软弱地基中，其缺点是长时间暴露在阳光高温下容易产生翘曲，故应尽量避免长时间放置在阳光高温下。 

5.2 测斜管接头 

测斜管接头通常为180mm的标准长度，接头上有预留的安装螺钉孔。安装接头时将测斜管内的滑槽对齐，推紧接头后用铆钉(铝合金管)或自攻螺钉(PVC管)拧紧。接头固定好后应在接缝处涂满合适的胶(PVC胶或玻璃胶)，再用胶带缠绕密封，防止泥浆进入。在有较大沉降的地基中安装测斜管时，可用的滑动接头，因为这类接头留有用作沉降的滑动槽，其接管长度可适应有较大沉降量的滑动。

5.3 回填料 

安装在软土地基或土石坝内的测斜管可采用的回填料有：膨润土球、砂、原坝料。安装在岩土边坡或混凝土坝内的测斜管可采用高压水泥砂浆回填。

5.4 管口保护 

为了防止杂物进入，测斜管管口应设置保护盖。露在地表上的测斜管管口可安装带盖的钢管保护装置，以防人为损坏。测斜管与钢管保护管之间应灌砂浆，测斜管口离凝固沙浆面 和测斜管口离钢管保护管顶盖都应留有100mm左右的距离。钢管保护装置外围地面可做成混凝土墩台加强管口的稳定性，测斜管保护墩台应伸入地下0.5米以下，墩台上可设置位移和沉降观测标点。 

（图1）测斜管的安装埋设示意图

5.5 钻孔安装法（图 1-a）

5.5.1 测斜孔的造孔要求

a) 钻孔开口直径应不小于110mm，终孔直径应不小于 95mm；

b) 钻孔宜取岩芯，并进行岩芯描述；

c) 孔壁要求平整光滑；

d) 钻孔完毕后应全面清孔，除净孔内残留岩粉、杂物，测定钻孔偏斜度。

5.5.2 测斜管的安装 

测斜管安装必须***测杆能顺管槽定向滑动，为此必须遵循正确的安装步骤。安装位置的选定应根据地形地貌和不同深度预计可能发生的位移量的大小来设计选定。测斜管应安装在足以容下测斜管和填料的钻孔内，当采用铝制测斜管时必须有防腐措施，才能安装在碱性土、腐蚀性地下水或某些具有腐蚀性的灌浆材料的环境中。测斜管每节长度一般为 2～4 米，在完成钻孔、取样、清孔后，先将测斜管装上底盖，用螺钉或铆钉固定并密封。各段测斜管由专用接头连接,接头处必须密封处理，防止浆液和填料进入。

5.5.3 回填方法 

A.土石坝 

当确认测斜管安装完好后可进行回填。一般分段回填，回填料可用粗砂、细砂、膨润土球、原坝料等，每填至 3～5米时进行一次注水。注水是为了使膨润土球遇水后膨胀或使原坝料、粗砂、细砂更密实与孔壁结合更牢固，直到测斜管周围残留空间填满为止。

B.混凝土坝 

将灌浆管顺测斜管的外侧插入至孔底，从下而上将水泥浆液灌入孔中。如采用至孔口灌浆方法时要安装排气管直通孔底，以便排出钻孔内的空气。

5.6 预埋设安装法(适用土石坝)

I.坝内预埋设法

建坝初期先在基岩上造孔，埋入***段测斜管，随着坝面填筑的不断升高，逐节接长测斜管，始终保持管口高于填筑面直到坝顶。施工时管口加盖保护，防止填筑料掉入测斜管内。

II.坑式预埋设法

建坝初期先在基岩上造孔，埋入***段测斜管后封闭管口。当坝面填筑到本次施工高程后在埋设测斜管的地方挖坑，直到露出测斜管，去掉测斜管的密封盖接长测斜管到高出本次填筑坝面为止。当坝面填筑到下次施工高程后重复以上方法直到坝顶。 

5.7安装注意事项 

钻孔埋设测斜管时，在分段下放测斜管中，必须在孔顶用夹具夹住测斜管，以防测斜管掉入孔中。深层安装时，在测斜管底部系上缆索，安装时收紧缆索以防测斜管接头受力剪断。沉放测斜管的过程中，应尽量减少测斜管因安装时的间隙，使测斜管导槽产生螺旋。让导槽上下保持准直，并孔口对准的观测方向(导槽方向应与设计的测量方向一致)，安装埋设时可在每段测斜管上安装专用对准装置，或安装时用光学仪器校准。在安装过程中即要注意 防止测斜管扭转角度过大，影响测量方向。同时也要防止测斜管在安装时的弯曲角度过大，超出测斜仪的测量范围。

通常浆液由水泥和水混合而成，当测斜管位置很深时，必须分段灌浆，直到测斜管周围 残留空间灌满为止。采用塑料测斜管时，浆液水化热或过大的灌浆压力可能使塑料测斜管变形，但只要在测斜管内灌满水直到浆液凝固，这些问题就可得到缓解。

另外在许多情况下，为了克服测斜管安装在水中或泥浆的钻孔中的浮力，也要在测斜管内灌满水，用以增加测斜管的重力克服浮力，同时也可防止泥浆进入。在安装和灌浆过程中测斜管导槽可能会与原方向产生偏位，如果发生这种情况，且测斜管还可自由转动时，就应对测斜管做方位调整。方法是轻轻拉起测斜管，缓缓转动，然后放下。 

测斜管安装完成后应先用测斜仪模拟器试放，试放时测斜管的两对互成90°的导向槽都应放到。试放要求测斜仪模拟器能平稳、顺畅地从上到下和从下到上沿着测斜管的导槽平稳通过，并以此作为检验测斜管安装完好的标准。