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  本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的GN-1型測斜儀。

1用途

    GN-1型測斜儀廣泛適用于測量土石壩、面板壩、邊坡、土基、基坑、巖體滑坡等結構物的水平位移。配用本公司的GN-103型讀數儀測讀數據，并可將數據傳入計算機進(jìn)行處理。

2規格及主要技術(shù)參數

3結構及工作原理

3.1結構

GN-1型測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尺的聚胺脂電纜。測斜儀主要由傾斜傳感器、測桿、導輪、信號傳輸電纜及繞盤(pán)等組成，

3.2工作原理

在被測物內埋設測斜管, 測斜管內壁上有兩對互成90 °的導向槽，將測斜儀按某一方向順導槽放入測斜管內，逐段進(jìn)行測量，從而得到測斜管每段軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間的傾角和該段的水平位移值，累加后得出測斜管全長(cháng)范圍內的總水平位移值，并可描繪出測斜管隨被測物變形的曲線(xiàn)。

如圖1所示：測斜儀以鉛垂線(xiàn)為軸，傾向高端導向輪一側為正值，傾向另一側為負值。

3.3計算方法：

3.3.1當被測物發(fā)生傾斜變化時(shí)，帶動(dòng)測斜管同步變化，測斜儀將測量測斜管軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)所成的傾角，并換算成水平位移值，該位移值S_i與輸出的讀數F_i具有如下關(guān)系：

S_i = L×Sin(a + b×F_i + c×F_i² + d×F_i³)

式中：S_i—測斜管軸線(xiàn)在i段與鉛垂線(xiàn)的水平位移值，單位為mm；

      F_i—測斜儀在i段的實(shí)時(shí)測量值，單位為F；

      a﹑b﹑c﹑d—測斜儀的標定系數；

      L—測點(diǎn)間距。

    測斜管軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)的總水平位移值 (圖2)：

S₀ = S₁₀ + S₂₀ + S₃₀ + S₄₀ + .......

S = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + .......

式中：S₀—總基準值，單位為mm。

S—測斜管軸線(xiàn)的總水平位移值，單位為mm。

3.3.2被測物傾斜變形量的計算方法：               

△S_i = S_i - S_i0

式中：△S_i—被測物在i點(diǎn)實(shí)測水平位移值相對于基準值的變化量，單位為mm ；

      S_i—在i段的實(shí)測水平位移值，單位為mm ；

      S_i0—在i段的基準值，單位為mm 。

   被測結構物的總傾斜變形量

△S = S - S₀

式中：△S —測斜管軸線(xiàn)的總水平位移值相對于總基準值的變化量，單位為mm；

4埋設與安裝

GN-1型測斜儀為一種可重復使用的測量?jì)x器，測斜儀的測量方法是測量測斜管軸線(xiàn)的傾斜度。所以測量前必須先埋設測斜管，方可實(shí)現測量。

4.1測斜管的安裝

安裝時(shí)中應注意導槽的方向，導槽方向必須與設計要求定準的方向一致。先將最下端測斜管裝上管底蓋，用螺絲或膠固定；其它測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；按次序逐節放入鉆孔中，直至孔口；若鉆孔內有水，須朝管內注入清水。確認測斜管安裝完好后進(jìn)行按設計要求進(jìn)行回填，回填材料一般用膨潤土、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，注水是為了使膨潤土球或原土沙遇水后與孔壁結合的牢固，以此方法直至孔口。測斜管地表管口段應澆注上混凝土，露在地表上的測斜管須用鋼管加以保護，蓋上管蓋，嚴禁防止物體落入。

注意：安裝完成的測斜管應先用測斜儀模擬器試放，模擬測斜儀順測斜管互成90°的兩個(gè)導向槽內都能很平順地通過(guò)，說(shuō)明測斜管安裝完好。

4.2測斜儀組裝

首先檢查測斜儀的導輪不應晃動(dòng)并且轉動(dòng)靈活、扭簧是否有力、密封圈有否完好。將測桿與電纜連接頭連接在一起，為防止測斜儀進(jìn)水影響測值的穩定，連接一定要牢固可靠，用扳手將電纜連接頭與測桿擰緊。先將電纜從電纜繞盤(pán)上放出孔深的長(cháng)度來(lái)，再將讀數儀的測量線(xiàn)擰在電纜繞盤(pán)的插座上。打開(kāi)讀數儀，將測斜儀在鉛垂線(xiàn)上轉動(dòng)，檢查輸出讀數是否正常(以鉛垂線(xiàn)為軸傾向高端導輪一側讀數為正，傾向另一邊讀數為負，如圖1所示)，并做好測量前的準備。

4.3測量

按需要測量方向將測斜儀置入測斜管內，并使導輪完全進(jìn)入導槽內并放至管底，停留五分鐘后拉動(dòng)電纜，使電纜上的記號對準管口，停留3秒鐘左右，待讀數儀顯示的讀數穩定后，按一下手持存貯按鈕或儀表面板上的存貯鍵，實(shí)時(shí)測量值將被存貯在讀數儀中；以此類(lèi)推，每個(gè)記號讀數一次。

測量基準點(diǎn)一般選用管底。測斜管底部可靠地固定在基巖或其它比較穩定的結構物中(埋入深度應大于50cm)。

若不能確定測斜管底部是否穩定，此時(shí)可將測量基準點(diǎn)定為管口，并在管口設立經(jīng)緯儀測量標點(diǎn)。每次測斜前應用經(jīng)緯儀檢查管口坐標有無(wú)變化。

4.4測值

為提高測量精度，消除系統測量誤差，正、反方向各測讀一遍，計算各段位移量取其平均值。即：

S_ix＝(S_i(+x) - S_i(-x))／2

S_iy＝(S_i(+y) - S_i(-y))／2

每根測斜管所有同高程上正、反方向兩次測值和的一半計算值，應為測斜儀的理論鉛垂狀態(tài)下的讀數值，此S_ix′或S_iy′應趨近某一定值。即：

S_ix′＝(S_i(+x) + S_i(-x))／2

S_iy′＝(S_i(+y) + S_i(-y))／2

若測值S_ix′與S_iy′有離散性；主要原因是：①測斜儀前、后兩組導輪的幾何形心的連線(xiàn)在正、反兩次測量時(shí)不完全平行；②導向輪與導向槽的配合不好；③導向輪與輪軸之間的間隙太大；④測斜管與土體固結不好。

如果測斜管的接縫過(guò)大，某一導輪正巧停在此處，S_ix′或S_iy′也會(huì )出現較大的變化。因此在測管的接頭處可反復多測幾次。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。