測斜儀是一種用于測量井眼、基坑、地基基礎(chǔ)、墻體和壩體等工程構(gòu)筑物的傾斜角和位移的儀器。測斜儀的原理是利用兩個或多個受力平衡的伺服加速度計,測量探頭在測斜管內(nèi)的傾斜度,并轉(zhuǎn)換成電壓信號,通過控制電纜傳輸?shù)阶x數(shù)儀上顯示。測斜儀測出來的數(shù)據(jù)有三個,即井深、井斜角和井斜方位角。這三個參數(shù)是軌跡的基本參數(shù),可以用來計算工程構(gòu)筑物的垂直度和水平位移。
一、井深
井深是指探頭在測斜管內(nèi)的深度,通常以米為單位。井深可以通過控制電纜的長度或者滑輪裝置的轉(zhuǎn)動次數(shù)來確定。井深的精度取決于電纜或滑輪裝置的標(biāo)定和校準(zhǔn)。
二、井斜角
井斜角是指探頭在測斜管內(nèi)的傾斜角度,通常以度為單位。井斜角可以通過探頭上的一個加速度計來測量,該加速度計測量的是探頭上測輪所在平面的傾斜度,即測斜管凹槽縱向位置。井斜角與水平面的夾角越大,表示工程構(gòu)筑物越傾斜。
三、井斜方位角
井斜方位角是指探頭在測斜管內(nèi)的方位角度,通常以度為單位。井斜方位角可以通過探頭上的另一個加速度計來測量,該加速度計測量的是垂直于測輪平面的傾斜度,即測斜管凹槽橫向位置。井斜方位角與正北方向的夾角表示工程構(gòu)筑物傾斜的方向。
四、垂直度
垂直度是指工程構(gòu)筑物與垂直方向的偏差,通常以毫米為單位。垂直度可以通過井深、井斜角和井斜方位角來計算。垂直度越小,表示工程構(gòu)筑物越接近垂直。
計算公式如下:
垂直度 = 井深 × sin(井斜角)
五、水平位移
水平位移是指工程構(gòu)筑物在水平方向上的變化量,通常以毫米為單位。水平位移可以通過井深、井斜角和井斜方位角來計算。水平位移可以分解為X方向和Y方向兩個分量。
計算公式如下:
X方向水平位移 = 井深 × sin(井斜角) × cos(井斜方位角)
Y方向水平位移 = 井深 × sin(井斜角) × sin(井斜方位角)
示例:
1、假設(shè)有一口鉆孔,其測點(diǎn)如下表所示
| 測點(diǎn) | 井深(m) | 井斜角(°) | 井斜方位角(°) |
| ---- | ------- | --------- | ------------- |
| A | 10 | 2 | 30 |
| B | 20 | 3 | 45 |
| C | 30 | 4 | 60 |
2、則可以計算出各測點(diǎn)的垂直度和水平位移如下表所示
| 測點(diǎn) | 垂直度(mm) | X方向水平位移(mm) | Y方向水平位移(mm) |
| ---- | ---------- | ------------------ | ------------------ |
| A | 349 | 302 | 175 |
| B | 1047 | 866 | 612 |
| C | 2088 | 1566 | 1206 |
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