本發(fā)明涉及一種巖體或土體變形測試方法，具體是涉及一種深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，國家大力的發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，越來越追求工程項目建設(shè)的安全性，項目的施工安全性監(jiān)測及全壽命監(jiān)測尤被重視。如隧道、高邊坡、深基坑及壩體等項目的變形監(jiān)測對施工及使用安全起到很大的預警作用。對于項目周邊的深層巖土體變形監(jiān)測追求高頻率、高精度性。

現(xiàn)有的深層巖土體水平及豎向沉降位移監(jiān)測常分別布設(shè)測量孔，耗材大、工程量大?，F(xiàn)有測量深層巖土體豎向沉降的磁環(huán)利用獨立定位環(huán)約束其上滑，但在鉆孔回填的時候很容易使其下滑,并不能埋設(shè)于設(shè)計深度?，F(xiàn)有的鉆孔回填方法是在測量管安裝好之后用粗砂于孔口回填，這種方法很難精確的反應(yīng)巖土體的真實變形，而且密閉性很差，影響施工安全，也會影響測量精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種施工安全好、測量精度高、功能多、節(jié)約耗材、減少工程量的深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法，包括測試孔鉆取、深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置安裝、測試孔回填及保護和儀器測量，其特征在于：所述的測試孔鉆取步驟為利用鉆孔機在設(shè)計測點上鉆取一定深度的深孔，并收集鉆孔巖芯或土芯測試其壓縮模量，測試得到鉆孔地層不同巖土層或土層的深度、厚度及壓縮模量；所述的深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置安裝的步驟包括用外連接套管連接具有內(nèi)部凹槽的測試管組成的聯(lián)合測試管、豎向沉降磁環(huán)裝置的安裝和底蓋及頂蓋的安裝，所述的豎向沉降磁環(huán)套在所述的聯(lián)合測試管的外面并能在一定的范圍內(nèi)上下自由的滑動，根據(jù)設(shè)計要求把若干數(shù)量的豎向沉降磁環(huán)安裝在一定的深度，安裝時底蓋固定密封好，聯(lián)合測試管下放連接過程中不斷往聯(lián)合測試管內(nèi)注入清水，保證聯(lián)合測試管內(nèi)外壓力平衡；第一根聯(lián)合測試管下放之前，用膠帶把注漿軟管一頭與聯(lián)合測試管的管端并齊固定松緊適宜，方便注漿過程中注漿軟管的提升回收；所述測試孔回填步驟包括利用壓漿機通過注漿軟管至鉆孔底部往上注入預制回填料；測試孔注入預制回填料時緩慢的提升注漿軟管，當回填距管口0.8m～1.0m時停止回填，待回填料沉降密實之后，用混凝土回填管口密封，所述的測試孔保護包括所述測試孔回填完畢之后在鉆孔口安裝保護筒蓋；所述的儀器測量包括分別用測斜儀和沉降儀測量深層巖體或土體水平和豎向位移。

所述的測試孔鉆取步驟為利用鉆孔機在設(shè)計測點上鉆取一定深度的直徑為108mm深孔，并收集鉆孔巖芯或土芯測試其壓縮模量。

所述的具有內(nèi)部凹槽的測試管為直徑為53mm，長度為2m的pvc管，根據(jù)測孔設(shè)計深度調(diào)整連接根數(shù)，所述的測試管內(nèi)部設(shè)有“十”字交叉凹槽為測斜儀探頭滾輪導槽。

所述的外連接套管的內(nèi)徑等于所述的測試管的外徑，并且所述的外連接套管的內(nèi)部凸起與所述的測試管的外部凹槽咬合。

所述的外連接套管的兩端pvc管端頭緊貼相對，并擰緊外連接套管兩頭的螺絲以固定。

所述的豎向沉降磁環(huán)裝置包括豎向沉降磁環(huán)、橡膠彈簧套和兩端定位環(huán)，所述的橡膠彈簧套為桶狀，上下兩部分分別與所述的豎向沉降磁環(huán)上下面無縫聯(lián)結(jié)，所述的橡膠彈簧套受力在上下滑動≥±30mm范圍內(nèi)伸縮，保證豎向沉降磁環(huán)具有合適的量程。

所述的豎向沉降磁環(huán)兩端定位環(huán)套在所述的橡膠彈簧套兩端，其內(nèi)徑能調(diào)節(jié)，并通過螺絲緊固，保證所述的豎向沉降磁環(huán)整體與所述的聯(lián)合測試管形成密閉的空腔，防止雜物進入而影響所述的豎向沉降磁環(huán)自由的隨周邊巖體或土體同步變形。

所述的豎向沉降磁環(huán)的兩端定位環(huán)常定位于所述的聯(lián)合測試管外連接管兩端，即相鄰的所述的豎向沉降磁環(huán)間距為單根管長2m，起到外連接管密封作用，防止雜物進入聯(lián)合測試管。

所述的測試孔注入預制回填料的壓縮模量與回填地層鉆取巖芯或土芯的壓縮模量相同或相近。

所述的測試孔注入各種預制回填料的體積為qi(i＝1、2……)：

其中：hi為某同性巖土層的厚度；

r為測試鉆孔的實際內(nèi)徑；

r為聯(lián)合測試管外徑。

采用上述技術(shù)方案的深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法，包括測試孔鉆取、深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置安裝、測試孔回填及保護和儀器測量。測試孔鉆取步驟為利用鉆孔機在設(shè)計測點上鉆取一定深度的深孔，并收集鉆孔巖芯或土芯測試其壓縮模量；深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置安裝步驟包括用外連接套管連接具有內(nèi)部凹槽的pvc管、豎向沉降磁環(huán)的安裝和底蓋及頂蓋的安裝；所述測試孔回填及保護步驟包括利用壓漿機通過軟管至鉆孔底部往上注入預制回填料,回填完畢之后在鉆孔口安裝保護筒蓋；所述的儀器測量包括分別用測斜儀和沉降儀測量深層巖體或土體水平和豎向位移。本發(fā)明利用聯(lián)合測試孔，給測試成本節(jié)約了一半，并且可以得到巖(土)體一個點的水平及豎向三維變形。同時新型豎向沉降磁環(huán)裝置與回填方法可以極大地提高測試精度。能更好的滿足各種要求高精度的安全監(jiān)測工程，如運用到隧道、高邊坡、深基坑及壩體的變形監(jiān)測。

本發(fā)明克服了現(xiàn)有的測量孔布設(shè)功能單一問題，節(jié)約耗材、減少一半的工程量。克服現(xiàn)有測量深層巖土體豎向沉降的磁環(huán)在鉆孔回填的時候容易下滑,并不能準確埋設(shè)于設(shè)計深度問題，改進的豎向沉降磁環(huán)具有整體性好、良好的密閉性和一定范圍內(nèi)的自由滑動性?？朔F(xiàn)有的鉆孔回填方法很難精確的反應(yīng)巖土體的真實變形，而且密閉性差容易漏氣漏漿等問題，保證施工安全和測量精度。利用孔底反向注漿回填預制回填料法，盡量保證測量孔回填料與周邊地層壓縮模量的一致性，提高變形同步性以增加測量精度。尤其對于透水性差的巖層，反向壓注回填料可以很好的排除鉆孔留下的泥水泥漿，保證回填的密實。管口一定范圍內(nèi)的混凝土回填，起到密封作用，避免漏氣漏漿而影響施工進度和地面行車及人員安全。

綜上所述，本發(fā)明是一種施工安全好、測量精度高、功能多、節(jié)約耗材、減少工程量的深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聯(lián)合測試管布設(shè)整體示意圖。

圖2為本發(fā)明豎向沉降磁環(huán)及pvc管連接處示意圖。

圖中：1、聯(lián)合測量鉆孔；2、聯(lián)合測試管底蓋；3、聯(lián)合測試管；4、外連接套管；5、豎向沉降磁環(huán)；5-1、橡膠彈簧套；5-2、定位環(huán)；6、注漿軟管；7、預制回填料壓漿機；8、頂蓋；9、保護桶蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明涉及一種深層巖體或土體水平及豎向變形聯(lián)合測試方法，包括測試孔鉆取、深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置安裝、測試孔回填及保護和儀器測量。首先，利用鉆孔機在設(shè)計測點上鉆取一定深度的直徑為108mm的聯(lián)合測試鉆孔1，并收集鉆孔巖芯或土芯測試其壓縮模量；然后安裝深層巖體或土體水平及豎向位移聯(lián)合測試裝置，安裝步驟包括第一根pvc管制成的聯(lián)合測試管3的聯(lián)合測試管底蓋2的安裝，用膠帶把注漿軟管6一頭與聯(lián)合測試管3的管端并齊固定，用外連接套管4連接具有內(nèi)部凹槽的測試管組成聯(lián)合測試管3，具有內(nèi)部凹槽的測試管為直徑為53mm，長度為2m的pvc管，根據(jù)測孔設(shè)計深度調(diào)整連接根數(shù)，測試管內(nèi)部設(shè)有“十”字交叉凹槽為測斜儀探頭滾輪導槽。在每個連接處的外連接套管4上安裝豎向沉降磁環(huán)5。豎向沉降磁環(huán)5通過兩頭的定位環(huán)5-2圈著豎向沉降磁環(huán)5上的橡膠彈簧套5-1而固定。橡膠彈簧套5-1為桶狀，上下兩部分分別與豎向沉降磁環(huán)5上下面無縫聯(lián)結(jié)，橡膠彈簧套5-1受力在上下滑動≥±30mm范圍內(nèi)伸縮，保證豎向沉降磁環(huán)具有合適的量程。豎向沉降磁環(huán)5兩端定位環(huán)套在橡膠彈簧套5-1兩端，其內(nèi)徑能調(diào)節(jié)，并通過螺絲緊固，保證豎向沉降磁環(huán)5整體與聯(lián)合測試管3形成密閉的空腔，防止雜物進入而影響豎向沉降磁環(huán)5自由的隨周邊巖體或土體同步變形。豎向沉降磁環(huán)5的兩端定位環(huán)常定位于聯(lián)合測試管3外連接管兩端，即相鄰的豎向沉降磁環(huán)5間距為單根管長2m，起到外連接管4密封作用，防止雜物進入聯(lián)合測試管3。逐步的重復上述步驟，過程中不斷往聯(lián)合測試管3中注滿清水，下放到位置后旋轉(zhuǎn)聯(lián)合測試管3的角度，使聯(lián)合測試管3內(nèi)的“十”字凹槽任意一對平行于預期變形方向，并在聯(lián)合測試管3的頂部安裝頂蓋8；接著利用壓漿機7通過注漿軟管6至聯(lián)合測量鉆孔1底部往上注入壓縮模量與回填地層鉆取巖芯或土芯的壓縮模量相同或相近預制回填料，注漿過程中緩慢的提升注漿軟管6，預制回填料的體積為qi(i＝1、2……)：

其中：hi為某同性巖土層的厚度；

r為測試鉆孔1的實際內(nèi)徑；

r為聯(lián)合測試管3外徑。

當回填距管口1m左右時停止回填，待回填料沉降密實之后，用混凝土回填管口密封，聯(lián)合測量鉆孔1回填完畢之后在聯(lián)合測量鉆孔1的孔口安裝保護筒蓋9。最后，待測試裝置穩(wěn)定之后，分別用測斜儀和沉降儀測量深層巖體或土體水平和豎向位移。

本發(fā)明利用聯(lián)合測試孔，將測試成本節(jié)約了一半，并且可以得到巖體或土體一個點的水平及豎向三維變形。同時新型豎向沉降磁環(huán)裝置與回填方法可以極大地提高測試精度。能更好的滿足各種要求高精度的安全監(jiān)測工程，如運用到隧道、高邊坡、深基坑及壩體的變形監(jiān)測。