1GNSS地表位移自动监测站安装
a)按F.6完成基础建设后,进行设备的安装。先将太阳能板固定在站杆上,引出电源线并做好标记,将站杆固定在基墩上,太阳能电池板倾斜面朝正南方,太阳能板及风机电源线经掩埋的管道连接到GNSS站杆上,将蓄电池放入GNSS站杆上,注意太阳能板及蓄电池的正负极,不要接反或者接错,连接所使用的导线截面积不小于1.5mm2,若太阳能板与设备之间距离大于10m,建议采用2.5mm2导线连接。
b)将SIM卡装入设备,连接好GPRS天线,GNSS天线及输入电压,整理站杆内部的线,不要使GPRS天线及GNSS馈线压在蓄电池下面,以免影响数据接收及传送信号,安装完成后,罩上天线罩,用防盗螺丝固定。
2地表裂缝自动监测站安装
a)设备及支架安装:将传感器的信号线,通过立杆引入设备保护箱;固定立杆及设备保护箱;将位移传感器装入固定端地埋箱;外接铟钢丝穿入保护管,与位移传感器自带铟钢丝对接;将铟钢丝拉直并引入滑动端地埋箱进行固定;安装太阳能电池板,并根据设备丝印标识进行接线;拉动滑动端钢丝并测量变化量,与采集终端的数据进行对比;测试数据一致后,将采集终端内的测试数据清零;对外接钢丝保护管进行回填。
b)太阳能板安装:太阳能板安放在支架上必须平整、受力均匀。要注意支架安装的方向,太阳能板面向正南。所有连线都要注意正、负极性,严禁错接。连线必须牢固,不虚接,避免造成电力损失。在太阳能系统投入运行之前,确保正负极接线正确;供电系统中需先连接蓄电池,再连接太阳能板。
3裂缝位移计安装
单向、三向向裂缝位移计安装示意位移计安装方法见图1。
图1位移计安装示意图(单位:cm)
H.4激光位移自动监测站安装
a)打开一体化支架包装箱,取出一体化支架,放置在事先预埋的混凝土基桩上,拧紧四个平垫、弹垫、螺母固定于基座上即可。
图2一体化支架安装示意图b)终端机安装:打开终端机箱,取出终端机;用螺栓、垫片从终端机法兰向下穿过4个底板固定孔,用螺母进行第一次固定,然后将终端机底板上边4个螺栓长出的部分插入一体化支架的法兰盘上,用螺母将终端机与法兰盘拧紧固定;打开终端机箱,将锂聚合物电池安装到终端机内;安装太阳能电池板;将激光位移传感器接到终端机上。
c)太阳能板安装:在太阳能系统投入运行之前,确保接线正确。先连接控制器与蓄电池,因为控制器的工作电压来自蓄电池。连接控制器与负载。最后连接控制器与太阳能电池板。
图3激光位移监测站设备构成示意图4深部位移自动监测站安装
4.1一般规定
a)地质灾害深部位移监测,应在钻孔中设计监测点,采用深部位移监测设备进行监测:当现场勘查或其他监测结果显示崩塌、滑坡等地质灾害处于急剧变形阶段时,不宜布设监测孔开展深部位移监测,可结合地质灾害应急监测规范开展应急监测。
b)对于滑带位置无法准确判断,或对滑带存在异议的深部位移监测。仪器安装前需人工测量1个月左右,根据监测结果,确定滑带后再安装深部位移。
c)测斜管的安装需测扭。
d)钻孔测斜仪监测点宜采用埋设测斜管的形式,钻孔终孔口径宜为-mm,测斜管的直径宜为45-90mm,测斜管管口部位宜采用钢套管保护,管底应进行封堵。
e)测斜管宜采用PVC、ABS塑料、玻璃纤维或铝合金等材料加工而成,其刚度宜与周围质的相当,管内壁须有双向互成90°的导槽。
f)长期监测宜用铝合金测斜管,临时性监测可用塑料测斜管。
4.2钻孔施工应满足下列要求
a)钻孔孔径应满足监测孔布设要求,钻进工艺应满足地层编录的需要,钻孔施工过程中应同时完成钻孔编录,并根据钻孔编录绘制钻孔柱状图。
b)钻孔开始前,先校核钻孔位置、方向和孔深。
c)应选择同轴度好、刚性强的地质钻机,配壁厚6-8mm的粗径钻具,并加钻杆扶正器,钻机的安放应坚固稳定。
d)钻孔深度宜大于监测孔深度1-2m。
e)钻孔轴线每m累计顶角变化应不超过1°;钻孔顶角变化超限时,应使用钻孔纠斜方法纠正。
f)在不良地质条件下,应降低转速减压钻进,如有塌孔,采用下套管和注浆扫孔法护壁。
g)钻孔结束后仪器安装前用压力清水将钻孔冲洗干净。检查钻孔通畅情况,测量钻孔深度、方位、顶角。
4.3测斜管埋设技术要求
a)测斜管安装前要检查测斜管是否平直,两端是否平整,内壁应平整圆滑,导槽不得有裂纹结瘤,按埋设长度要求在现场将测斜管逐根进行标记预接。安装时测斜管的对接处导槽必须对准,并套上管接头,使用铝合金测斜管时在其周围对称地钻4个孔以便铆接,铆接测斜管接头应避开导槽。在管接头与测斜管接缝处用胶泥填塞,再用防水胶带缠紧。测斜管底端加底盖并用胶带缠紧密封,以防止注浆液渗入管内。装配好的测斜管导槽扭转角≤0.17°。
b)测斜管应保证下放到设计孔深。用承重吊绳、绞车、套管夹等装置,起吊对接好的测斜管,缓慢地放入测孔内,确认下放测孔底后,才能松开起吊装置。
c)钻孔内有地下水时,要在测斜管内注清水,避免测斜管被水浮起而无法下放。
d)检查记录下放到孔底的每一测斜管接头的深度和测斜管导槽的方向,使其中一对导槽的方向与预计的位移方向保持一致,并用罗盘或其他测量仪器校对准确。
e)将模拟探头放入测斜管并沿导槽检查确认导槽畅通无阻后,才能固定测斜管。为防止浆液或其他杂物掉人测斜管内,应在测斜管上端加盖封口。
f)固管水泥浆凝固后的变形性质、弹性模量,应与钻孔周围岩土体相近。为此,应事先进行试验,确定水灰等物配合比。
g)测斜管与钻孔之间的空隙,应采用底部返浆法注浆(边注边拔),不得从孔口倒浆液,覆注完成后做好孔口保护装置和测试平台(1.5m×1.5m)。
h)用灌浆法将测斜管牢固地固定在钻孔中,不能出现晃动和转动,井量测测斜管导槽方位,管口坐标及高程。
i)对安装埋设过程中发生的问题要作详细记录。
5固定式钻孔测斜仪安装
5.1设备安装之前的准备工作
a)应先采取周期不少于1个月的人工倾斜仪监测,根据监测数据找准滑带埋深后,结合钻孔柱状图等确定滑动带(面)位置。
b)根据滑动带(面)的位置,设计传感器数量、连接杆长度及牵引钢丝绳的长度,确保传感器能够安装在滑动带(面)部位。
c)采用模拟探头对测斜管内堵塞情况进行探明,防止仪器设备下放时卡死在孔内。
5.2仪器设备的安装步骤
a)确定主滑方向或倾覆方向,安装时保证探头极性一致。
b)按编号顺序将传感器、连接杆及牵引钢丝绳、孔口吊环逐一连接,组成传感器组,探头与连接杆及轮组件之间配合处应紧固到位,传感器通信线缆绷直后,与传感器、连接杆、牵引钢丝等牢固捆绑,捆绑点的间距不大于2m。
c)将传感器组对准导槽缓慢放置于测斜管内,直至传感器组到达设计位置。下放过程中,应将传感器通信线缆绷直,与传感器、连接杆、牵引钢丝等牢固捆绑,捆绑点的间距不大于2m。传感器组较重时,可采用起吊装置辅助安装。
d)传感器组下放过程中,应对各传感器进行持续测试,确认探头数据输出正常方可继续下放,否则应及时取出,更换或维修。
e)传感器组下放完成后,将牵引钢丝绳末端吊环悬挂于孔口,将通信线缆整理、标记。
f)进行最后一次测试,传感器输出正常后,完成安装。固定式钻孔倾斜仪安装示意图见图4。
图4固定式钻孔倾斜仪安装示意图5.3移动式钻孔测斜仪使用技术要求
a)确认电缆盘电源关闭及测头连接器处密封圈完好,将电缆连接器和测头连接器对齐,然后拧紧紧固螺丝。用手压缩导轮组,使之平滑放入导槽内,转动电缆盘释放电缆,缓缓将测头置于测斜管测量深度的底部,然后在测斜管管口放置井口装置。
b)将测头拉起至首个深度标志为测读起点,每0.5m观测并记录一次数据。每次测读时都应将电缆标志对准,以防读数不准确。利用电缆标志测读,使测头升至测斜管顶端为止。
c)一次观测完成后,将测斜仪反转度,重复以上过程,完成第二次观测,如图5。
d)对于单轴型移动式钻孔倾斜仪,在二次观测完成后仅测得一组导槽方向的水平位移,应将测斜仪沿另一组导槽方向重复以上观测过程,完成第三、第四次观测;对于双轴型移动式钻孔倾斜仪,完成第二次观测后即完成本次监测作业。
图5垂直测头的结构(a)和正反方向测量(b)示意图
6危岩倾角计自动监测站安装
a)根据要求测量各倾角传感器监测点位置,标记监测点位置并同时标记可能的主滑方向及其垂直方向。
b)制作尺寸为20cm×20cm×50cm混凝土预埋件,在浇筑混凝土时将倾角传感器及1m长Φ20钢筋一同嵌入其中,并保证仪器及钢筋处于预埋件轴心位置处。倾角传感器、混凝土预埋件及钢筋三者共同组成一有机整体。
c)待混凝土强度达到设计强度80%时,埋设倾角传感器。埋设前,在已标记的布点位置开挖尺寸为20cm×20cm×60cm的坑,并保证开挖坑的方向与已标记的可能主滑方向及其垂直方向一致,若岩土层较坚硬,钢筋难以插入岩土体,则开挖坑的深度可适当增加。将倾角传感器系统置入坑内,预埋件与岩土体之间的孔隙用水泥砂浆灌压密实,以保证传感器系统与周围岩土体变形协调。
d)回填并夯实填土,使其与原地面平齐,示意如图所示:
图6倾角传感器安装示意图注意事项:
正确的安装方式可以避免产生测量误差,传感器安装时要做到如下几点:
首先,要保证传感器安装面与被测量面完全紧靠,被测量面要尽可能水平,不能有如图A和图C所示的夹角产生,正确安装方式如图B和图D所示。
其次,传感器底边线和被测物体轴线不能有如E图所示的夹角产生,安装时应保持传感器边线与被测物体转动轴线平行或正交。本产品可水平安装也可垂直安装(垂直安装需要定制),正确安装方式如图F所示。
最后,传感器的安装面与被测面必须固定紧密、接触平整、转动稳定、要避免由于加速度、振动产生的没量误差。