[发明专利]二维矢量测量岩土冻胀融沉的方法

摘要

本发明的二维矢量测量岩土冻胀融沉的方法，该方法中涉及的二维矢量岩土冻胀融沉计，通过监测角度和位移的变化量，解算冻胀融沉变形沿法向和切向方向的变形量或冻胀融沉变形的矢量，从而在二维平面内同步监测切向和法向冻胀融沉变形量，测定岩土的冻胀融沉量，达到监测冻胀融沉变形的目的。克服了传统监测方法以一维竖向变形量或法向变形量单一方向作为冻胀融沉量的技术缺陷，同时具备温度监测功能。可为严寒、寒冷地区渠道斜坡的冻胀融沉变形提供可靠、准确的监测数据。

主权项

一种二维矢量测量岩土冻胀融沉的方法，其特征在于该方法中所涉及的冻胀融沉计（13）是由角度传感器（1）、位移传感器（2）、温度传感器（3）、角度采样点电路（4）、位移传动杆（5）、外壳体（6）、顶部锚固端（7）、测量电缆出口（8）、密封空腔（9）、密封堵头（10）、位移锚固端（11）、固定杆（12）、测量电缆（15）、端口（16）、位移感应端（17）、外接监测设备（20）组成，通过在二维平面内同步监测岩土角度和位移的变化量值，配合实时地温度监测，解算出在特定温度下岩土冻胀融沉变形沿法向、切向方向的变形量或冻胀融沉变形的矢量，具体操作按下列步骤进行：制作二维矢量岩土冻胀融沉计：a、在冻胀融沉计（13）的外壳体（6）内的密封空腔（9）中分别固定有密封堵头（10）、角度传感器（1）、角度采样电路（4）、温度传感器（3）和位移传感器（2），测量电缆（15）通过密封堵头（10）与角度传感器（1）、角度采样电路（4）、温度传感器（3）和位移传感器（2）串接；在外壳体（6）的一端开有端口（16），位移传动杆（5）通过端口（16）与位移传感器（2）上的位移感应端（17）连接固定并与其联动，位移传动杆（5）在端口（16）上伸缩移动，在端口（16）的一端设有位移锚固端（11）；在外壳体（6）的顶部固定连接若干个不同长度的拆装固定杆（12），固定杆（12）的一端为螺纹丝扣（19），固定杆（12）的另一端设有顶部锚固端（7），在外壳体（6）的顶部开有与螺纹丝扣（19）相吻合的螺纹丝套（18）；在外壳体（6）上开有测量电缆出口（8），测量电缆（15）通过测量电缆出口（8）连接到外接监测设备（20）；测量岩土冻胀融沉：b、选择冬季和春季，将冻胀融沉计（13）埋设于斜坡或渠道（14）的表面或浅层地表层，将固定杆（12）的顶部锚固端（7）固定于渠道顶部预埋的固定物上，位移传动杆（5）的位移锚固端（11）固定于待观测的冬季冻胀和春季融沉部位，通过位移锚固端11带动冻胀融沉计13产生角度和位移的变化，安装在二维矢量岩土冻胀融沉计（13）中的角度传感器（1）、角度采样电路（4）、位移传感器（2）和温度传感器（3）分别感应岩土的角度、位移和温度的变化量值，再将角度、位移和温度变化数据通过测量电缆（15）传输到外接监测设备（20），由设置在外接监测设备（20）中的数据处理模块对监测数据进行处理岩土沿法向及切向的变形量或变形矢量。