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岩土位移测量

/geotechnical displacement measurement/
条目作者赵奎

赵奎

最后更新 2023-04-24
浏览 138
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对岩土的空间位置变化所进行的测量。

英文名称
geotechnical displacement measurement
所属学科
矿业工程

在岩石工程各种测量类型中,位移是主要测量项目,应用也最为广泛。位移测量的主要目的在于工程稳定性预测、预报,岩石力学参数反分析,为工程设计和信息化施工提供依据。

在岩石工程中,按照工程类型可分为地下位移测量、地表位移测量、大坝位移测量、地基位移测量;按照测量点的分布可分为点位移测量、线位移测量、面位移测量;按照测量点具体位置可分为岩(土)体表面位移测量、内部位移测量。

原始位移数据的采集依赖于具有不同功能的传感器器件。代表性位移测量仪器和技术主要包括:①伸长计类,又称多点位移计。用于量测埋设在钻孔或类似于钻孔,布置在加盖长沟中的管件两测点连线之间在连线方向上的相对位移。广泛应用于地下工程、大坝工程、边坡工程等位移监测,可分为钻孔伸长计和沟埋式伸长计。按量测原理分类,多点位移计可分为电测和机测两类:电测可分为电感式、钢弦式、电阻式等多种,机测通常采用百分表、测深尺、游标卡尺等测读,各种类型和型号的伸长计类仪器多达数十种。②倾斜仪类。倾斜仪是岩土工程,特别是边坡工程监测的重要手段之一,可分为钻孔倾斜仪、水平式表面倾斜仪、水管倾斜仪、垂线坐标仪和照准仪5类。③收敛计类。主要量测两测点在测线方向上的相对位移。20世纪60~80年代中国细脉型钨矿山广泛使用木滑尺、钢卷尺。90年代之后新型收敛计类仪器不断出现,代表性的有QJ-81型球铰式收敛计、XB-200型和SL-2型钢尺收敛仪、各种类型的数字式收敛计,使测量精度得到明显提高。④测缝计类。测缝计用于测量裂缝两侧的相对张开量或闭合量以及沿着裂缝发生的相对滑动。⑤大地测量法和近景摄影测量法是常规地表位移测量方法。70年代全站型仪器研制成功,同时数字摄影测量和实时摄影测量技术的快速发展使位移测量效率和精度均得到大幅度提高。⑥时间域反射测试技术是一种电子测量技术。80年代,时间域反射测试技术用于工程地质勘查。90年代,时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究。21世纪后,该技术在边坡滑移监测方面不断得到应用。⑦光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的。光纤传感器和光纤光栅传感器是新型工程位移测量、监测传感器,具有线性程度高、重复性好、可实现数据远距离传输等优点,可用于边坡、大坝等位移监测。⑧全球卫星定位系统监测技术是非接触位移监测技术,精度高、速度快、能实现全天候服务,应用于大型露天矿山边坡、大坝等位移监测。

进入21世纪之后,随着现代传感技术、信息与网络技术的进步,岩石工程位移测量正向着自动化、远程化、实时化、集中化和非接触化方向发展。

  • 杨志法,齐俊修,刘大安,等.岩土工程监测技术及监测系统问题.北京:海洋出版社,2004.
  • 古德生,李夕兵,等.现代金属矿床开采科学技术.北京:冶金工业出版社,2006.

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