测斜仪

技术介绍
起源与发展
电子测斜技术的基本原理是 利用加速度计测量重力场的分布 ，利用磁通门或电子罗盘测量磁 场分布，分别测量测斜仪的倾斜 角度和方位角。采用加速度计和 磁通门原理的测斜仪应用较为广 泛，国外采用这种技术的电子测 斜仪产品已经在多个环境中应用 。 国内关于测斜仪的研究相对于国外较晚，从 1990 年开始，为了满足我国相 关产业对倾斜角、方位角等测量发展的需要，开始对国外生产的各种类型的 测斜仪系统研究，改进并研制了国产化的测量系统，生产出了有线测量系统 和无线测量系统。如有线测斜仪测量系统和采用无线传输的测斜仪测量系统 等。 随着相应技术的发展，研制了许多新型的测斜仪测量系统，如激光测 斜仪，是为了检测某些频率区间倾斜运动而研制的测斜仪，该类测斜仪具有 精度高、温漂小等优点。
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起源与发展
照相测斜技术的基本原理是 利用重力原理和磁性原理，通过 重力块形成的角度和指南针在罗 盘上成像，测量测孔的倾斜角度 和方位角。利用照相测斜原理的 测斜仪分为单点式照相测斜仪和 多点式照相测斜仪。照相测斜仪 的优点是采用直接测量的形式， 测量的信号没有累积误差的存在 ，测量数据可靠。但是因为采用 磁性原理，测斜仪容易受到外界 磁场的干扰，当所处环境有磁性 物质时，测得数据有较大偏差。
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起源与发展
为了提高测斜仪的测量精度，测斜仪的测量原 理经历了几个发展阶段，测斜仪的性能有了较大的 提高。测斜仪由传统的模拟测斜仪发展为数字式测 斜仪，由离线形式发展为实时测量；测斜仪的结构 也在不断调整。测斜仪的发展主要经过了三个阶段 。 虹吸测技术的原理是通过观测测斜仪内部 液体的倾斜角度来反应倾斜角度，对应的测斜 仪产品是虹吸测斜仪。虹吸测斜技术使用腐蚀 性液体在标尺上形成腐蚀线，一次测量所需时 间较长，而且腐蚀线模糊不易读取，误差较大 ，使用操作不方便，已经被淘汰。
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但是由于结构限制 ，现有固定式测斜 仪一般只能测量一 个或几个特定深度 的位移情况，无法 全面反映地下岩土 体或地下结构物指 定深度范围的位移 变化情况，而且监 测精度受限，监测 效果不理想，难以 反映对象的实际变 形情况。另外该测 斜仪机械结构复杂 ，人工操作繁琐。
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测斜仪
测斜仪的定义
在工程实践和科学 研究中，往往需要 对地面以下一定深 度的岩土体或者工 程结构物进 行位移 监测。然而，由于 该部分的岩土体或 者工程结构物深埋 地下，往往无法直 接测量， 因此，人 们一般利用测斜仪 器，对地下一定深 度范围的位移进行 监测。
测斜管，顾名思义，就 是用来观测倾斜的，专 业点说就是观测土体内 部水平位移的，它既有 效又精确。测斜管可以 在多种情况下都可以使 用，一般用在地下连续 墙、混凝土灌注桩等等 围护形式上。
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现有测斜仪分类
目前测斜仪一般有两种，分为滑动式测斜仪和固定式测斜仪。
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滑动式测斜仪
滑动式钻孔倾斜仪监测是由测斜管和倾斜仪两部分组成，而倾斜仪 又由读数仪、传感器探头和承重电缆组成，利用滑动式倾斜仪测量 钻孔内滑面的变形时，需要将传感器探头沿着测孔全长，每隔利用 读数仪采集一次数据，最后再根据各测点斜率的变化，将测点位移 值从孔底累加至滑动面、孔口，得到孔深位移曲线，判断滑面的位 移及滑动方向。滑动式测斜仪实物及工作原理见图。
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但滑动式操作过程繁琐，过分 依赖人工，每次都需要专业人 员亲临现场全程测量，但是由 于测量人员的人为操作，往往 导致测量结果误差较大。而且 ，每次测量都需要安装和操作 测斜仪，每测一个深度位置， 都需要量测读数，操作重复率 高，效率极低。另外对一些野 外的监测对象，由于客观条件 的限制，长期现场作业不利于 保证人身安全。对于偏远地区 的监测对象，反复的长途运输 变相增加监测成本。
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固定式测斜仪
整个系统包含一定数量 安装在测斜管里的固定测斜 仪传感器。测斜管提供地下 测量的入口。测斜管内部的 导槽控制着传感器的方向。 测斜管安装在垂直的钻孔中 ，该钻孔穿过地下可能发生 位移运动的地区。一组导槽 需对准在预期的位移方向。 例如，沿着山体向下或朝向 开挖的洞体。传感器固定在 测斜管内，并跨越位移活动 地区。当地层发生位移时， 测斜管产生位移，从而引起 安装在管内的传感器发生倾 斜。