一种剖面沉降管、监测路基沉降装置及其埋设方法

技术领域

本发明涉及路基沉降监测技术领域，特别是涉及一种剖面沉降管、监测路基沉降装置及其埋设方法。

背景技术

道路交通建设是我国经济社会发展的基础，很大程度上影响着我国的发展速度和发展质量。在规模不断增长的交通行业中，公路的运行质量是必须受到重视的关键问题。在公路的建设与维护工作中，路基沉降是经常出现的路面破坏现象，尤其是软土地基路段，严重影响了公路的行车质量和车辆的交通安全，对公路的运行寿命也有着很大的影响。

我国幅员辽阔，地质情况非常复杂，这对公路的建设和维护工作提出了很高的要求。在公路的建设过程中，软基、不良土路基、高填路堤、陡坡路堤等多种因素都可能导致路基沉降出现，复杂、恶劣的地质情况和为了加快公路建设而缩短施工周期也是路基沉降出现的主要原因。路基沉降破坏了公路路基结构的稳定性，可能导致路面开裂或坑洼不平，加速了公路的损坏，影响了公路的运行寿命和行车质量，造成了很大的交通安全隐患问题。加强路基沉降监测技术的研究，对提高公路的建设和维护质量十分重要。

目前，对于路基剖面沉降的监测方法主要是水平测斜仪法：

水平测斜仪主要由测量探头、PVC管等构件组成。其中，PVC管的内管有特制的导槽，作为测量探头的运行轨道。测量探头的主要元件为加速度计，搭载在导轮上。将PVC管预先埋设到监测位置的土壤中，注意水平放置。沉降发生后，导管会和路基沉降产生相同的形变。使用导线将测量探头从导管的一端缓缓牵拉到另一端，在此过程中，测量加速度计的重力矢量在水平方向上的分量，即为测量探头在水平方向上的倾斜角度，记录每个节点上的角度，该角度和测量探头的长度乘积即为沉降值。传统的水平测斜仪法是水平测斜仪配合剖面沉降管进行测量，其中就需要埋设剖面沉降管。剖面沉降管的普遍埋设方法是剖面沉降管横穿整个路基，这种方法适用于新建道路，无法根据具体施工需要监测部分路基的横断面沉降情况；如公开号为CN206540539U的一种路基沉降监测系统，以及公开号为CN103925905A的带有横剖测量管的混凝土沉降墩中均存在上述问题，不能对半幅路基实现沉降监测。为了解决上述问题，本发明提供一种带U形剖面沉降管的剖面沉降管、监测路基沉降装置及其埋设方法，来解决对部分路基实现沉降监测的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种剖面沉降管、监测路基沉降装置及其埋设方法，来达到对部分路基实现沉降监测的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种剖面沉降管，包括U形剖面沉降管以及连接于U形剖面沉降管两端的直线形剖面沉降管，所述U形剖面沉降管与所述直线形剖面沉降管相连通。

优选的，所述U形剖面沉降管和直线形剖面沉降管的连接处包裹土工布，并用防水胶带缠绕固定。

一种应用上述的剖面沉降管的监测路基沉降装置，所述U形剖面沉降管和所述直线形剖面沉降管内部侧壁上均匀开设有用于测量探头移动的四个导向槽，所述U形剖面沉降管和所述直线形剖面沉降管内穿入用于拉动测量探头的拉绳，所述拉绳上的用于施力拉动所述拉绳的两端位于所述直线形剖面沉降管外。

优选的，所述拉绳为镀锌钢丝绳。

一种监测路基沉降装置的埋设方法，包括以下步骤：

在路基基底施工完毕以后，填土至0.6m高度碾压密实后开设与所述监测路基沉降装置相匹配的凹槽；

连接所述U形剖面沉降管与所述直线形剖面沉降管，两根所述直线形剖面沉降管的端部延伸出路基边坡；

在所述U形剖面沉降管与所述直线形剖面沉降管覆盖5cm厚度中砂，并将凹槽回填完毕；

在两根所述直线形剖面沉降管的端部位置砌筑观测坑，并在所述观测坑上加设盖板。

优选的，在埋设所述监测沉降装置之前，在所述凹槽内敷设0.2m后的中粗砂。

优选的，所述凹槽的开槽宽度为50cm，凹槽深度至地基基底表层顶面。

优选的，在所述观测坑底部预留排水孔。

优选的，所述凹槽回填完毕后，用1吨以下重量的轻型机械压实平整。

优选的，两根所述直线形剖面沉降管的端部延伸出路基边坡的长度为1m，并对端部出口进行封堵。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明通过设置U形剖面沉降管并在两端连通直线形剖面沉降管的方式，通过在路基内部完成测量探头的回转，达到完成部分路基监测沉降的目的，同时剖面沉降管极易损坏，两组剖面沉降管可以成为预防措施，若其中一组剖面沉降管坏掉，另一组可以接着测量，保证测量工作的正常进行。

2.本发明中U形剖面沉降管和直线形剖面沉降管的连接处包裹土工布，并用防水胶带缠绕固定，保证U形剖面沉降管和直线形剖面沉降管的连接处的严密性和牢固性，防止两者出现断裂，影响后续的路基沉降监测，此外，土工布的包裹设置对于冬季或是气温比较低地区的剖面沉降管起到保温作用，避免了剖面沉降管的冻胀冻裂，延长剖面沉降管的使用寿命。

3.本发明中观测坑底部预留排水孔，当雨雪天气造成观测坑内部积水时，可以通过排水孔将水排出，避免观测坑内积水，造成路基沉降监测操作不便以及对观测坑内预留的直线形剖面沉降管浸泡的问题。

4.本发明中两根直线形剖面沉降管的端部延伸出路基边坡的长度为1m，并对端部出口进行封堵，延伸出的1m长度在保证了便于测量探头进入到直线形剖面管的前提下，也方便了施工人员对于拉绳的拉扯，同时，不算过长的延伸出的1m长度，不会占用太多的观测坑位置，因而，观测坑的占地面积可以减少，节约材料；此外，对直线形剖面管的封堵避免了沉降观测装置在不使用的情况下，杂物进入到直线形剖面管内，造成堵塞，无法进行后续监测的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本发明中监测路基沉降装置剖面图；

附图2为本发明中监测路基沉降装置俯视图；

其中，1、左侧线路；2、右侧线路；3、拉绳；4、直线形剖面沉降管；5、U形剖面沉降管；6、路基。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种剖面沉降管、监测路基沉降装置及其埋设方法，来达到对部分路基实现沉降监测的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-2，一种剖面沉降管，包括U形剖面沉降管5以及连接于U形剖面沉降管5两端的直线形剖面沉降管4，U形剖面沉降管5与直线形剖面沉降管4相连通；本发明通过设置U形剖面沉降管5并在两端连通直线形剖面沉降管4的方式，通过在路基6内部完成测量探头的回转，达到完成部分路基6监测沉降的目的，同时剖面沉降管极易损坏，两组剖面沉降管可以成为预防措施，若其中一组剖面沉降管坏掉，另一组可以接着测量，保证测量工作的正常进行。

进一步的，U形剖面沉降管5和直线形剖面沉降管4的连接处包裹土工布，并用防水胶带缠绕固定，保证U形剖面沉降管5和直线形剖面沉降管4的连接处的严密性和牢固性，防止两者出现断裂，影响后续的路基6沉降监测，此外，土工布的包裹设置对于冬季或是气温比较低地区的剖面沉降管起到保温作用，避免了剖面沉降管的冻胀冻裂，延长剖面沉降管的使用寿命。

一种应用上述剖面沉降管的监测路基沉降装置，U形剖面沉降管5和直线形剖面沉降管内4部侧壁上均匀开设有用于测量探头移动的四个导向槽，U形剖面沉降管5和直线形剖面沉降管4内穿入用于拉动测量探头的拉绳3，拉绳3上的用于施力拉动所述拉绳3的两端位于直线形剖面沉降管4外；测量探头在导向槽内进行滑动时，可以对测量探头进行定位，防止测量探头左右或者上下移动，同时，导向槽的设置也减少了测量探头在剖面沉降管内滑动时的阻力，保证了路基6沉降观测有序顺利的进行。

进一步的，拉绳3为镀锌钢丝绳，具有高强的防腐蚀特性，可以适应剖面沉降管内阴暗潮湿的环境，减少拉绳3的更换频率，变相提高了路基6沉降监测的效率。

一种监测路基沉降装置的埋设方法，应用上述的监测路基沉降装置，包括以下步骤：在路基6基底施工完毕以后，填土至0.6m高度碾压密实后开设与监测路基6沉降装置相匹配的凹槽；连接U形剖面沉降管5与直线形剖面沉降管4，两根直线形剖面沉降管4的端部延伸出路基6边坡；在U形剖面沉降管5与直线形剖面沉降管4覆盖5cm厚度中砂，并将凹槽回填完毕；在两根直线形剖面沉降管4的端部位置砌筑观测坑，并在观测坑上加设盖板，从而完成监测路基沉降装置的埋设。

进一步的，在埋设所述监测沉降装置之前，在凹槽内敷设0.2m后的中粗砂，来增加下部路基6的承载力，避免在进行沉降观测前，监测沉降装置中的剖面沉降管上部在进行覆盖填埋时，上部的覆土重量对剖面沉降管下部的路基6造成挤压变形，并带动剖面沉降管发生变形的问题，导致后续的路基6沉降观测采集数据不准确。

进一步的，在观测坑底部预留排水孔，当雨雪天气造成观测坑内部积水时，可以通过排水孔将水排出，避免观测坑内积水，造成路基6沉降监测操作不便以及对观测坑内预留的直线形剖面沉降管4浸泡的问题。

进一步的，凹槽回填完毕后，用1吨以下重量的轻型机械压实平整，避免采用重型的压实机械对下部的剖面沉降观测管造成挤压变形，导致后续的路基6沉降观测采集数据不准确。

进一步的，两根直线形剖面沉降管4的端部延伸出路基6边坡的长度为1m，并对端部出口进行封堵，延伸出的1m长度在保证了便于测量探头进入到直线形剖面管的前提下，也方便了施工人员对于拉绳3的拉扯，同时，不算过长的延伸出的1m长度，不会占用太多的观测坑位置，因而，观测坑的占地面积可以减少，节约材料；此外，对直线形剖面管的封堵避免了沉降观测装置在不使用的情况下，杂物进入到直线形剖面管内，造成堵塞，无法进行后续监测的问题。

进一步的，U形剖面沉降管5选用U形护栏改造而成，具体改造方法是将U形护栏的两个底座用钢锯锯掉，然后两端直接接入直线形剖面沉降管4即可。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。