地下工程的监测仪器

3、全站仪
全站仪，即全站型电 子速测仪(clcctronic total station)，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。
全站仪
实际工作中
其广泛用于地上大型建筑和 地下工程施工等精密工程测 量或变形监测领域，在检测 过程中可用来建立平面控制 网，测量项目基本与经纬仪 相同，也可用于沉降监测。
分层沉降仪可用来监测由开 挖，打桩等地下工程引起的周 围深层土体的垂直位移，如沉 降或隆起。
分层沉降仪
土体分层沉降仪组成
➢地表接受仪器即钢尺沉降仪，包括测头，测量 电缆，接收系统和绕线盘 ➢地下埋入的部分，包括分层沉降管，接头，封 盖及沉降磁环，分层沉降管通常由波纹状软塑料 管或PVC硬管制成
7、多点位移计
国产经纬仪
Leica经纬仪
在监测过程中，经 纬仪用来建立平面 控制网，可以监测 以下几个项目：
（1）浅埋 地表和基 坑围护结 构及支撑 系统的水 平位移。
（3）地下
（2）道路、 管线的水 平位移。
工程施工 引起的周 围建筑物 的水平位
移和倾斜。
（4）测斜 管管口的 水平位移。
2、水准仪
水准仪(level gauge， gradienter)是能提供水平 视线，用以测量各测点之 间高差的光学仪器。
CONTENTS
目
01
监测仪器
录
02
监测传感器
03
本Leabharlann Baidu小结
一、监测仪器
在地下工程施工监测中，需要监测的物理量主 要有：位移、应变、压力、应力和温度等。
用于地下工程监测的仪器主要包括以下 几类：
地下工程监测的 仪器分类
（1）用于地下结构和岩土宏观观测的监 控仪器。主要有经纬仪、水准仪、全站 仪、收敛仪测斜仪、分层沉降仪、位移 仪、裂缝观测仪、建筑物倾斜仪等。
测斜仪分类
测斜仪分为固定式和活动式
➢固定式是将测头固定埋设在结构物内部的固定点上； ➢活动式即先埋设带导槽的测斜管，间隔一定时间将测 头放入管内沿导槽滑动，测定斜度变化，计算水平位 移。
活动式测斜仪分类
电阻应变片式测斜仪 的优点是产品价格便 宜，缺点是量程有限， 耐用时间不长
钢旋式的特点是受湿 度、温度和外界环境 的干扰影响较小
全站仪可用于地下工程的主要监测项目
基坑围护结构周边及 支撑系统的水平位移
由于地下工程施工引 起的周围建筑物的水 平位移、倾斜与沉降 地下工程拱顶下沉与 收敛
地表、管线的水平位移
测斜管管口的水平 位移与沉降
盾构隧道管片水平位移与 沉降
全站仪新发展
新近发展起来的全站仪除具有经纬仪及测距仪 的技术性能，而且配机载软件，测量操作更方便、 直观。根据测量项目地不同要求可选择测量程序， 以直接测检测点的坐标和距离。
4、收敛计
收敛计(convergence gauge/tape extensometer) 是用于测量和监控暗挖隧道 周边变形的主要仪器。有连 接转向、侧力弹簧、测距装 置三部分组成。
收敛仪
收敛仪组成
（1）连接转向 （2）测力弹簧 （3）测距装置
5、测斜仪
测斜仪（clinormeter) 是一种能有效且精确地测量 土体内部水平位移或变形的 工程监测仪器，应用其工作 原理同样可以监测临时或永 久性地下结构（如桩，连续 墙，沉井等)的水平位移。
地下工程监测的 仪器分类
（2）用于地下结构和围岩压力、 应力、应变的监测仪器，主要有电 阻应变仪，钢旋式频率接收仪等。
地下工程监测的 仪器分类
（3）运用于地下水参数的监测仪 器，主要有水位计和渗水压力计。
地下工程监测的 仪器分类
（4）用于其他参数监测的仪器， 如监测爆破振动参数的爆破震动 仪、探测地下管线位置的探测仪 等。
实际工作中
可根据监测项目和精度要求，按经济、安全、 适用和耐久等因素来选择合适的监测仪器。不同型 号的监测仪器和仪表的使用说明以及主要技术参数 和指标可详见由生产商提供的使用说明书。
1、经纬仪
经纬仪（theodolite） 是一种精密的光学仪器，它 可以精密地测定水平角度、 垂直角度及距离。一般现场 采用国产的DJ6系列经纬仪 或LeicaT2经纬仪。
光学水准仪
电子水准仪
在监测工作中，水准仪可用来建立沉降控制监测网，主要监测项目：
Ⅰ
浅埋地面和基坑围护结构及支撑立 柱的沉降
Ⅱ
地表管线的沉降
由于地下工程施工引起的周围 建筑物，构筑物及周围地表的沉降
Ⅲ
分层沉降管管口的沉降
Ⅳ
实际工作中
一般采取用瑞士WILDLEICO公司的NA2002或 N3或苏州第一光学仪器厂生产的带有附件测微器的 DSZ2水准仪。
滑动电阻式测斜仪的 特点是测头坚固可靠， 缺点是测量精度不高， 其性能受电位计分辨 力的影响和限制
按测头传感 器不同化 分
伺候加速度计式测斜 仪具有精度高、量程 大和可靠性好的优点。
测斜仪
测斜仪组成
（1）装有重力或测斜传感器的测头 （2）测读仪 （3）电缆 （4）测斜管
6、分层沉降仪
分层沉降仪（layered settlement instrument）是 通过电感探测装置，根据电 磁频率的变化来观测埋设在 土体不同深度内的钢环即磁 环的确切位置。再由其所在 位置深度的变化升算出地层 不同高程处的沉降变化。
振 弦 式 多 点 位 移 计
8、水位计
水位计（nilomeler） 是观测地下水位变化的仪器 。它可用来监测由降水、开 挖以及其他地下工程施工作 业所引起的地下水位的变化 。水位计是由地表接收器即 钢尺水位计和地下埋入部分 即水位管组成。
水位计
多点位移计（multipoint displacement meter）主要用 于地下工程围岩表面和围岩内 部位移观测地表和地中沉降观 测以及结构物的位移观测多点 位移计有单点锚杆式位移计、 机械式多点位移计、杆式多点 位移计等。
多点位移计工作原理
当被测结构物发生变形时将会通过多点位移 计的锚头带动测杆，测杆拉动位移计生产位移变 形，变形传递给振弦式位移计转变成振弦应力的 变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振 振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至 读数装置，即可计算出被测结构物的变形量；并 可同步测量埋设点的温度值。