一種檢測(cè)柱或樁隨時(shí)間改變其傾角、沉降變化情況的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測(cè)柱或粧隨時(shí)間改變其傾角、沉降變化情況的方法，屬巖土工 程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代工程中，柱和粧的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是由于地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性及各種環(huán)境 因素的影響，會(huì)導(dǎo)致柱或粧出現(xiàn)偏移、傾斜、沉降等變形情況，若是其變形過(guò)大，會(huì)對(duì)工程產(chǎn) 生很大的影響。已有的檢測(cè)方法，如人工檢測(cè)法和埋置傳感器等方法，方法較為復(fù)雜，不夠 經(jīng)濟(jì)，并且不適合于進(jìn)行大面積粧實(shí)時(shí)檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)代工程中的柱或粧隨時(shí)間改變，其傾角、沉降變化的檢測(cè) 問(wèn)題，本發(fā)明提出一種檢測(cè)柱或粧隨時(shí)間改變其傾角、沉降變化情況的方法。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，在柱或粧上，通過(guò)紅光十字標(biāo)線器進(jìn)行投影標(biāo)記，根據(jù) 其變化來(lái)確定柱或粧的傾斜、沉降量變化情況;所述方法將紅光十字標(biāo)線器固定在基準(zhǔn)物 上不動(dòng)，使十字激光照準(zhǔn)待測(cè)柱或粧，在柱或粧身進(jìn)行十字刻度標(biāo)記，十字刻度標(biāo)記與十字 激光重合;然后將此待測(cè)柱或粧作為基準(zhǔn)物，采用同樣的方法，在其柱或粧身安裝紅光十字 標(biāo)線器，固定不動(dòng)，對(duì)照下一個(gè)待測(cè)柱或粧，并標(biāo)記十字刻度，重復(fù)此方法;在一段時(shí)間后， 打開固定在柱或粧身上的紅光十字標(biāo)線器，若此時(shí)十字激光的投影與原刻度標(biāo)記重合，即 此待測(cè)柱或粧在這段時(shí)間內(nèi)未發(fā)生形變;若此時(shí)十字激光的投影與原刻度標(biāo)記不重合，則 可將該投影與原刻度標(biāo)記進(jìn)行對(duì)比，讀取十字刻度標(biāo)記上的數(shù)值;假設(shè)待測(cè)柱或粧僅發(fā)生 柱或粧頭沉降、柱或粧身傾角，不考慮粧頭水平位移，通過(guò)計(jì)算，可以得到各待測(cè)柱或粧的 左右方向傾角、前后方向傾角和沉降量的情況;進(jìn)而計(jì)算出在一段時(shí)間內(nèi)，單排、多排或者 群柱或粧的左右方向傾角、前后方向傾角和沉降量情況。
[0005] 本發(fā)明是一種檢測(cè)柱或粧隨時(shí)間變化其傾角、沉降變化情況的方法，步驟如下：
[0006] (1)確定基準(zhǔn)物，所述基準(zhǔn)物須隨著時(shí)間的變化，自身不發(fā)生偏移現(xiàn)象或變化量很 ?。?br>[0007] (2)將紅光十字標(biāo)線器固定在基準(zhǔn)物的上下兩個(gè)不同位置上，使得其照射出的十 字激光能夠落在所測(cè)柱或粧身中央位置，并保持紅光十字標(biāo)線器位置不變，上下兩個(gè)十字 光標(biāo)投影點(diǎn)距離地面的距離分別為h和Μ ;
[0008] (3)在所檢測(cè)柱或粧身十字光標(biāo)所對(duì)照到的位置，貼上十字刻度尺貼，使十字刻度 尺與十字光標(biāo)的投影重合；
[0009] (4)將所檢測(cè)的1#柱或粧作為基準(zhǔn)物，采用同樣的方法在其上固定紅光十字標(biāo)線 器，將其對(duì)準(zhǔn)2#柱或粧，并在十字光標(biāo)落在的位置，貼上十字刻度尺貼;重復(fù)這種方法；
[0010] (5)分別以上下十字激光投影處為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，即原點(diǎn)分別為A1和A2;此 時(shí)其坐標(biāo)為 A1(0,0)，A2(0,0);
[0011] (6)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，打開固定在基準(zhǔn)柱或粧身上部和下部的紅光十字標(biāo)線器，將 十字激光投影在1#待測(cè)柱或粧身的位置與十字刻度尺貼位置進(jìn)行對(duì)比。設(shè)定十字刻度尺貼 的中心為零點(diǎn)，零點(diǎn)右側(cè)和上方為正方向，左側(cè)和下方為負(fù)方向；
[0012] 根據(jù)十字刻度標(biāo)記，讀出1#柱或粧上部A1點(diǎn)在橫向刻度尺貼上的讀數(shù)匕和縱向刻 度尺貼上的讀數(shù)ax; 1#柱或粧下部A2處，在橫向刻度尺貼上讀數(shù)b/，縱向刻度尺貼上的讀數(shù) 為&/ ;同理可以得出2#、3#等柱或粧的讀數(shù)情況;若此時(shí)十字激光照準(zhǔn)點(diǎn)落在所貼的十字 刻度尺的右側(cè)，那么即可判斷出該柱或粧向左方的傾斜，若落在十字刻度尺的左側(cè)，即該柱 或粧向右方傾斜；
[0013] (7)由于柱或粧為圓柱體，十字刻度尺貼沿粧身黏貼，縱向刻度尺貼讀數(shù)為其軸向 偏移量，橫向刻度尺貼讀數(shù)為此段圓弧長(zhǎng)度，因此，1#柱或粧上部A1的徑向偏移 C1如下：
[0015] 式中，匕為1#柱或粧上部A1點(diǎn)的橫向刻度尺貼讀數(shù)(mm);C1Sl#柱或粧上部A1點(diǎn)的 徑向偏移(mm) 為柱(粧）的半徑(mm);
[0016] 計(jì)算1#柱(粧)下部A2的徑向偏移量c/如下：
[0018]式中，b/為1#柱或粧下部A2點(diǎn)的橫向刻度尺貼讀數(shù)(mm) 為1#柱或粧下部A2點(diǎn) 的徑向偏移(mm) ;R為柱或粧的半徑(mm);
[0019]同理，n#柱或粧上部點(diǎn)的徑向偏移量Cn為：
[0021]式中，bn為n#柱或粧上部點(diǎn)的橫向刻度尺貼讀數(shù)(mm) ;cn為n#柱或粧上部點(diǎn)的徑向 偏移(mm) ;R為柱或粧的半徑(mm);
[0022]計(jì)算n#柱或粧下部點(diǎn)的徑向偏移〇\為：
[0024]式中，b/為n#柱或粧下部點(diǎn)的橫向刻度尺貼讀數(shù)(mm) ;(/η為n#柱或粧下部點(diǎn)的徑 向偏移(mm) ;R為柱或粧的半徑(mm);
[0025] (8)1#待測(cè)柱或粧測(cè)得上部A1點(diǎn)的軸向偏移為&1，徑向偏移為C1，下部A2點(diǎn)的軸向 偏移為a/，徑向偏移為c/ ;2#待測(cè)柱或粧測(cè)得上部B1點(diǎn)的軸向偏移為a2，徑向偏移為C2，下 部B2點(diǎn)的軸向偏移為a' 2，徑向偏移為V 2; 3#待測(cè)柱或粧測(cè)得上部C1點(diǎn)的軸向偏移為a3，徑 向偏移為c3，下部C2點(diǎn)的軸向偏移為a/，徑向偏移為c/ ;依次，n#待測(cè)柱或粧測(cè)得上部點(diǎn)的 軸向偏移為an，徑向偏移為cn，下部點(diǎn)的軸向偏移為a' n，徑向偏移為n;
[0026] (9)由于n#待測(cè)柱或粧的十字紅光標(biāo)線器固定在上一待測(cè)柱或粧上，上一待測(cè)柱 或粧之前的偏移對(duì)這一待測(cè)柱或粧產(chǎn)生影響：
[0027] 計(jì)算n#柱或粧上部點(diǎn)徑向?qū)嶋H偏移T/如下：
[0028] Τη上=Cl+C2+...+Cn
[0029] 式中，(^為1#柱或粧上部點(diǎn)的徑向偏移(mm) ;c2為2#柱或粧上部點(diǎn)的徑向偏移 (mm); cnSn#柱或粧上部點(diǎn)的徑向偏移(mm); T#為n#柱或粧上部點(diǎn)的徑向?qū)嶋H偏移(mm);
[0030] 計(jì)算n#柱或粧下部點(diǎn)徑向?qū)嶋H偏移量?ητ如下：
[0031] Tn^= Cl +C2 +· ·-+Cn
[0032] 式中，c/為1#柱或粧下部點(diǎn)的徑向偏移(mm); cS為2#柱或粧下部點(diǎn)的徑向偏移 (mm); (/ "為11#柱或粧下部點(diǎn)的徑向偏移(mm); TnTSn#柱或粧下部點(diǎn)的徑向?qū)嶋H偏移(mm);
[0033] (10)計(jì)算n#柱或粧上部點(diǎn)的軸向?qū)嶋H偏移W/如下：
[0034] Wn上=ai+a2+."+an
[0035] 式中，&1為1#柱或粧上部點(diǎn)的軸向偏移(mm) ;&2為2#柱或粧上部點(diǎn)的軸向偏移 (mm) ;anSn#柱或粧上部點(diǎn)的軸向偏移(mm) Jn11為n#柱或粧上部點(diǎn)的實(shí)際軸向偏移(mm);
[0036] 計(jì)算n#柱或粧下部點(diǎn)的軸向?qū)嶋H偏移量WnT如下：
[0037] ffnT = ai7 +a7 2+***+a/ η
[0038] 式中：a/為1#柱或粧下部點(diǎn)的軸向偏移(mm) 2為2#柱或粧下部點(diǎn)的軸向偏移 (mm); a' "為11#柱或粧下部點(diǎn)的軸向偏移(mm); WnT為n#柱或粧下部點(diǎn)的軸向?qū)嶋H偏移(mm);
[0039] (11)將柱或粧的傾角分為左右方向上的傾角和前后方向上的傾角；
[0040] 計(jì)算左右方向傾角：
[0041] 根據(jù)步驟(5)建立的坐標(biāo)系，即可得出新投影點(diǎn)A/和A/的坐標(biāo)分別為 adiA/ (c/，a/ )，連接A/、A/，將A2作為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，將AhA/、A/進(jìn)行轉(zhuǎn)換，那 么Αι的坐標(biāo)是(OAi-h/ )，A/ (c^ai+hi-h/ )427 (c/，a/ );計(jì)算1#粧的左右方向傾角 下：
[0043] 式中：ci為1#粧上部點(diǎn)的徑向偏移(mm) ;c/為1#粧下部點(diǎn)的徑向偏移(mm) ;ai為1# 粧上部點(diǎn)的軸向偏移(mm) ;a/為1#粧下部點(diǎn)的軸向偏移(mm) 為1#粧上部十字光標(biāo)投影 點(diǎn)和地面的距離(mm)山/為1#粧下部十字光標(biāo)投影點(diǎn)和地面的距離(mm);
[0044] 計(jì)算n#粧的左右方向傾角θη如下：
[0046]式中：T#為n#柱或粧上部點(diǎn)的徑向?qū)嶋H偏移量(mm) ;TnTSn#柱或粧下部點(diǎn)的徑向 實(shí)際偏移量(mm) 為n#柱或粧上部點(diǎn)的軸向?qū)嶋H偏移量(mm) ;WnT為n#柱或粧下部點(diǎn)的軸 向?qū)嶋H偏移量(mm) ;hn為n#粧上部十字光標(biāo)投影點(diǎn)和地面的距離(mm) n為n#粧下部十字 光標(biāo)投影點(diǎn)和地面的距離(mm);
[0047] (12)計(jì)算1#柱或粧沉降值：
[0048]。為首次照射時(shí)的投影點(diǎn)AA2的連線，L2為再次檢測(cè)照射時(shí)的投影點(diǎn)A/A/的連 線，L3為假設(shè)柱或粧僅繞端頭發(fā)生相同傾角不產(chǎn)生沉降的投影的連線，SdP為柱或 粧沉降值；
[0049] 由幾何關(guān)系，則有AA/VA/A/，EF//A2A2〃，A2A 2〃/7DG，A2〃D//A2C，
[0050] 所以，31 = 32 = 33;又53=1111+1112，故柱或粧沉降值31=1]11+1112;
[0051] 計(jì)算 mi:
[0052] 在 Δ DGA2〃 中，由于EA2' =EA2"，

[0057]計(jì)算 m2:
[0060] 那么，n#柱或粧的沉降值為：
[0062] (13)計(jì)算前后方向上的傾角：
[0063]。為首次照射時(shí)的投影點(diǎn)AA2的連線，L2為再次檢測(cè)照射時(shí)的投影點(diǎn)A/A/的連 線，l3為假設(shè)不發(fā)生沉降的投影點(diǎn)W義為1#待測(cè)粧的沉降值；
[0065]式中:a/為1#柱或粧下部點(diǎn)的軸向偏移量(mm) 為1#柱或粧十字光標(biāo)投影處距 離地面的高度(mm); Φ :為1#柱或粧的前后方向上的傾角(°);
[0066] n#柱或粧的前后方向上的傾角為：
[0068] (14)n#柱或粧左右方向傾角θη如下：
[0070] n#柱或粧的沉降值5"為：
[0072] n#柱或粧的前后方向上的傾角Φ n為：
[0074]式中：T#為n#柱或粧上部點(diǎn)的徑向?qū)嶋H偏移量(mm) ;TnTSn#柱或粧下部點(diǎn)的徑向 實(shí)際偏移量(mm) 為n#柱或粧上部點(diǎn)的軸向?qū)嶋H偏移量(mm