CN105571562B - 一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 - Google Patents
一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105571562B CN105571562B CN201511023796.3A CN201511023796A CN105571562B CN 105571562 B CN105571562 B CN 105571562B CN 201511023796 A CN201511023796 A CN 201511023796A CN 105571562 B CN105571562 B CN 105571562B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stake
- posts
- cross
- post
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法，将红光十字标线器固定在基准物上不动，在柱或桩身进行十字刻度标记，十字刻度标记与十字激光重合；然后将此待测柱或桩作基准物，采用同样方法，在其柱或桩身安装红光十字标线器，固定不动，对照下一个待测柱或桩，并标记十字刻度，重复此方法；在一段时间后，打开红光十字标线器，若此时十字激光的投影与原刻度标记重合，即此待测柱或桩在这段时间内未发生形变；若不重合，则可将该投影与原刻度标记进行对比，读取十字刻度标记上的数值。通过计算，可得各待测柱或桩的左右方向、前后方向倾角和沉降量的情况。该方法为检测柱或桩的倾角和沉降随时间的变化情况提供了一种简单、方便的途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法，属岩土工程应用技术领域。
背景技术
在现代工程中，柱和桩的应用越来越广泛，但是由于地基强度、稳定性及各种环境因素的影响，会导致柱或桩出现偏移、倾斜、沉降等变形情况，若是其变形过大，会对工程产生很大的影响。已有的检测方法，如人工检测法和埋置传感器等方法，方法较为复杂，不够经济，并且不适合于进行大面积桩实时检测。
发明内容
本发明的目的是，针对现代工程中的柱或桩随时间改变，其倾角、沉降变化的检测问题，本发明提出一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法。
实现本发明的技术方案是，在柱或桩上，通过红光十字标线器进行投影标记，根据其变化来确定柱或桩的倾斜、沉降量变化情况；所述方法将红光十字标线器固定在基准物上不动，使十字激光照准待测柱或桩，在柱或桩身进行十字刻度标记，十字刻度标记与十字激光重合；然后将此待测柱或桩作为基准物，采用同样的方法，在其柱或桩身安装红光十字标线器，固定不动，对照下一个待测柱或桩，并标记十字刻度，重复此方法；在一段时间后，打开固定在柱或桩身上的红光十字标线器，若此时十字激光的投影与原刻度标记重合，即此待测柱或桩在这段时间内未发生形变；若此时十字激光的投影与原刻度标记不重合，则可将该投影与原刻度标记进行对比，读取十字刻度标记上的数值；假设待测柱或桩仅发生柱或桩头沉降、柱或桩身倾角，不考虑桩头水平位移，通过计算，可以得到各待测柱或桩的左右方向倾角、前后方向倾角和沉降量的情况；进而计算出在一段时间内，单排、多排或者群柱或桩的左右方向倾角、前后方向倾角和沉降量情况。
本发明是一种检测柱或桩随时间变化其倾角、沉降变化情况的方法，步骤如下：
(1)确定基准物，所述基准物须随着时间的变化，自身不发生偏移现象或变化量很小；
(2)将红光十字标线器固定在基准物的上下两个不同位置上，使得其照射出的十字激光能够落在所测柱或桩身中央位置，并保持红光十字标线器位置不变，上下两个十字光标投影点距离地面的距离分别为h和h′；
(3)在所检测柱或桩身十字光标所对照到的位置，贴上十字刻度尺贴，使十字刻度尺与十字光标的投影重合；
(4)将所检测的1#柱或桩作为基准物，采用同样的方法在其上固定红光十字标线器，将其对准2#柱或桩，并在十字光标落在的位置，贴上十字刻度尺贴；重复这种方法；
(5)分别以上下十字激光投影处为原点建立直角坐标系，即原点分别为A1和A2；此时其坐标为A1(0,0)，A2(0,0)；
(6)经过一段时间后，打开固定在基准柱或桩身上部和下部的红光十字标线器，将十字激光投影在1#待测柱或桩身的位置与十字刻度尺贴位置进行对比。设定十字刻度尺贴的中心为零点，零点右侧和上方为正方向，左侧和下方为负方向；
根据十字刻度标记，读出1#柱或桩上部A1点在横向刻度尺贴上的读数b1和纵向刻度尺贴上的读数a1；1#柱或桩下部A2处，在横向刻度尺贴上读数b1′，纵向刻度尺贴上的读数为a1′；同理可以得出2#、3#等柱或桩的读数情况；若此时十字激光照准点落在所贴的十字刻度尺的右侧，那么即可判断出该柱或桩向左方的倾斜，若落在十字刻度尺的左侧，即该柱或桩向右方倾斜；
(7)由于柱或桩为圆柱体，十字刻度尺贴沿桩身黏贴，纵向刻度尺贴读数为其轴向偏移量，横向刻度尺贴读数为此段圆弧长度，因此，1#柱或桩上部A1的径向偏移c1如下：
式中，b1为1#柱或桩上部A1点的横向刻度尺贴读数(mm)；c1为1#柱或桩上部A1点的径向偏移(mm)；R为柱(桩)的半径(mm)；
计算1#柱(桩)下部A2的径向偏移量c1′如下：
式中，b1′为1#柱或桩下部A2点的横向刻度尺贴读数(mm)；c1′为1#柱或桩下部A2点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
同理，n#柱或桩上部点的径向偏移量cn为：
式中，bn为n#柱或桩上部点的横向刻度尺贴读数(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
计算n#柱或桩下部点的径向偏移c′n为：
式中，bn′为n#柱或桩下部点的横向刻度尺贴读数(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
(8)1#待测柱或桩测得上部A1点的轴向偏移为a1，径向偏移为c1,下部A2点的轴向偏移为a1′，径向偏移为c1′；2#待测柱或桩测得上部B1点的轴向偏移为a2，径向偏移为c2，下部B2点的轴向偏移为a′2，径向偏移为c′2；3#待测柱或桩测得上部C1点的轴向偏移为a3，径向偏移为c3，下部C2点的轴向偏移为a3′，径向偏移为c3′；依次，n#待测柱或桩测得上部点的轴向偏移为an，径向偏移为cn，下部点的轴向偏移为a′n，径向偏移为c′n；
(9)由于n#待测柱或桩的十字红光标线器固定在上一待测柱或桩上，上一待测柱或桩之前的偏移对这一待测柱或桩产生影响：
计算n#柱或桩上部点径向实际偏移Tn 上如下：
Tn 上＝c1+c2+…+cn
式中，c1为1#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；c2为2#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移(mm)；
计算n#柱或桩下部点径向实际偏移量Tn 下如下：
Tn 下＝c1′+c2′+…+cn′
式中，c1′为1#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′2为2#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移(mm)；
(10)计算n#柱或桩上部点的轴向实际偏移Wn 上如下：
Wn 上＝a1+a2+…+an
式中，a1为1#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；a2为2#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；an为n#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的实际轴向偏移(mm)；
计算n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量Wn 下如下：
Wn 下＝a1′+a′2+…+a′n
式中：a1′为1#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′2为2#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′n为n#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移(mm)；
(11)将柱或桩的倾角分为左右方向上的倾角和前后方向上的倾角；
计算左右方向倾角：
根据步骤(5)建立的坐标系，即可得出新投影点A1′和A2′的坐标分别为：A1′(c1，a1)；A2′(c1′,a1′)，连接A1′、A2′，将A2作为原点，建立直角坐标系，将A1、A1′、A2′进行转换，那么A1的坐标是(0,h1-h1′)，A1′(c1,a1+h1-h1′)，A2′(c1′,a1′)；计算1#桩的左右方向倾角θ1如下：
式中：c1为1#桩上部点的径向偏移(mm)；c1′为1#桩下部点的径向偏移(mm)；a1为1#桩上部点的轴向偏移(mm)；a1′为1#桩下部点的轴向偏移(mm)；h1为1#桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h1′为1#桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)；
计算n#桩的左右方向倾角θn如下：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)；
(12)计算1#柱或桩沉降值：
L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A1′A2′的连线，L3为假设柱或桩仅绕端头发生相同倾角不产生沉降的投影点A1″A2″的连线，S1即为柱或桩沉降值；
由几何关系，则有A1A2//A1″A2″,EF//A2A2″，A2A2″//DG,A2″D//A2C，
所以，S1＝S2＝S3；又S3＝m1+m2，故柱或桩沉降值S1＝m1+m2；
计算m1：
在ΔDGA2″中，由于EA2′＝EA2″,所以因此：
由于其中EA2′＝h1′，
得出：
在ΔDA2′A2″中，由于
计算m2：
在ΔA2′CG中，∠CA2′G＝θ1,CA2′＝c1，所以
因此，沉降值为：
那么，n#柱或桩的沉降值为：
(13)计算前后方向上的倾角：
L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A1′A2′的连线，L3为假设不发生沉降的投影点A1″A2″，S1为1#待测桩的沉降值；
式中：a1′为1#柱或桩下部点的轴向偏移量(mm)；h1′为1#柱或桩十字光标投影处距离地面的高度(mm)；φ1为1#柱或桩的前后方向上的倾角(°)；
n#柱或桩的前后方向上的倾角为：
(14)n#柱或桩左右方向倾角θn如下：
n#柱或桩的沉降值Sn为：
n#柱或桩的前后方向上的倾角φn为：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#柱或桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#柱或桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)。
本发明的有益效果是，本发明通过对红光十字标线器和十字激光的投影在柱(桩)上的应用，能够测定柱(桩)随着时间的改变，其左右方向倾角、前后方向倾角和沉降变化的情况。本发明方法简单、实用；为工程中柱或桩的倾角和沉降随时间的变化情况的检测提供了一种简单、方便的途径。
本发明适用于检测柱或桩随时间改变，其左右方向倾角、前后方向倾角和沉降量变化的情况。
附图说明
图1为红光十字标线器固定及投影位置示意图；
图2为十字刻度尺与十字光标的投影重合示意图；
图3为下一待测柱或桩红光十字标线器固定及投影示意图；
图中，1是基准柱或桩；2是1#检测柱或桩；3是2#检测柱或桩；4是3#检测柱或桩；5是4#检测柱或桩；L为基准柱(桩)与检测柱(桩)之间的距离；
图4为以上下十字激光投影处为原点建立直角坐标系示意图；
图5为十字刻度尺贴正负规定示意图；
图6为十字激光照准点落在十字刻度尺的右侧示意图；
图7为待测柱或桩径向偏移量示意图，A1点的俯视图；
图8为上下投影点坐标示意图；
图9为计算1#柱或桩的左右方向倾角示意图；
图10为计算1#柱或桩沉降值示意图；
图11为计算1#柱或桩前后方向倾角示意图；
具体实施方式
本发明是一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法，具体实施按以下步骤进行：
步骤1：
首先确定基准物，可以通过制作或选择确定基准物，这一基准物须随着时间的变化，自身不发生偏移等现象或变化量很小。
步骤2：
将红光十字标线器固定在基准物的上下两个不同位置上，使得其照射出的十字激光能够落在所测柱或桩身中央位置，并保持红光十字标线器位置不变,上下两个十字光标投影点距离地面的距离分别为h和h′；如图1所示。
步骤3：
在所检测柱或桩身十字光标所对照到的位置，贴上十字刻度尺贴，使十字刻度尺与十字光标的投影重合。如图2所示。
步骤4：
将所检测的1#柱或桩作为基准物，采用同样的方法在其上固定红光十字标线器，将其对准2#柱或桩，并在十字光标落在的位置，贴上十字刻度尺贴。重复这种方法。如图3所示。
步骤5：
分别以上下十字激光投影处为原点建立直角坐标系，即原点分别为A1和A2。此时其坐标为A1(0,0)，A2(0,0)；如图4所示。
步骤6：
经过一段时间后，打开固定在基准柱或桩身上部和下部的红光十字标线器，将十字激光投影在1#待测柱或桩身的位置与十字刻度尺贴位置进行对比。设定十字刻度尺贴的中心为零点，零点右侧和上方为正方向，左侧和下方为负方向。如图5所示。
根据十字刻度标记，读出1#柱或桩上部A1在横向刻度尺贴上的读数b1和纵向刻度尺贴上的读数a1。1#柱或桩下部A2处，在横向刻度尺贴上读数b1′，纵向刻度尺贴上的读数为a1′。同理可以得出2#、3#等柱或桩的读数情况。如图6：若是此时十字激光照准点落在所贴的十字刻度尺的右侧，那么即可判断出桩向左方的倾斜，若是落在十字刻度尺的左侧，即桩向右方倾斜。
步骤7：
由于柱或桩为圆柱体，十字刻度尺贴沿桩身黏贴，纵向刻度尺贴读数为其轴向偏移量，横向刻度尺贴读数为此段圆弧长度，如图7所示，因此，1#桩上部A1的径向偏移c1如下：
式中，b1为1#柱或桩上部A1点的横向刻度尺贴读数(mm)；c1为1#柱或桩上部A1点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)。
计算1#柱或桩下部A2的径向偏移量c1′如下：
式中，b1′为1#柱或桩下部A2点的横向刻度尺贴读数(mm)；c1′为1#柱或桩下部A2点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)。
同理，n#柱或桩上部点的径向偏移量cn为：
式中，bn为n#柱或桩上部点的横向刻度尺贴读数(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)。
计算n#柱或桩下部点的径向偏移c′n为：
式中，bn′为n#柱或桩下部点的横向刻度尺贴读数(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)。
步骤8：
1#待测柱或桩测得上部A1点的轴向偏移为a1，径向偏移为c1,下部A2点的轴向偏移为a1′，径向偏移为c1′；2#待测柱或桩测得上部B1点的轴向偏移为a2，径向偏移为c2，下部B2点的轴向偏移为a′2，径向偏移为c′2；3#待测柱或桩测得上部C1点的轴向偏移为a3，径向偏移为c3，下部C2点的轴向偏移为a3′，径向偏移为c3′；依次，n#待测柱或桩测得上部点的轴向偏移为an，径向偏移为cn，下部点的轴向偏移为a′n，径向偏移为c′n。
步骤9：
由于n#待测柱或桩的十字红光标线器固定在上一待测柱或桩上，上一待测柱或桩之前的偏移对这一待测柱(桩)的影响。
计算n#柱或桩上部径向实际偏移Tn 上如下：
Tn 上＝c1+c2+…+cn
式中，c1为1#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；c2为2#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移(mm)。
计算n#柱或桩下部点径向实际偏移量Tn 下如下：
Tn 下＝c1′+c2′+…+cn′
式中，c1′为1#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′2为2#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移(mm)。
步骤10：
计算n#柱或桩上部的轴向实际偏移Wn 上如下：
Wn 上＝a1+a2+…+an
式中，a1为1#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；a2为2#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；an为n#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的实际轴向偏移(mm)。
计算n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量Wn 下如下：
Wn 下＝a1′+a′2+…+a′n
式中：a1′为1#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′2为2#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′n为n#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移(mm)。
步骤11：
将柱或桩的倾角分为左右方向上的倾角和前后方向上的倾角。
计算左右方向倾角。根据步骤5建立的坐标系，即可得出新投影点A1′和A2′的坐标分别为：A1′(c1，a1)；A2′(c1′,a1′)，连接A1′、A2′，如下图8所示。
将A2作为原点，建立直角坐标系，将A1、A1′、A2′进行转换，那么A1的坐标是(0,h1-h1′)，A1′(c1,a1+h1-h1′)，A2′(c1′,a1′)；如图9所示。
计算1#柱或桩的左右方向倾角θ1如下：
式中：c1为1#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；c1′为1#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；a1为1#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；a1′为1#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；h1为1#柱或桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h1′为1#柱或桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)。
计算n#柱或桩的左右方向倾角θn如下：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#柱或桩上部点十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#柱或桩下部点十字光标投影点和地面的距离(mm)。
步骤12：
计算1#柱或桩沉降值：
如图10所示，L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A1′A2′的连线，L3为假设柱或桩仅绕端头发生相同倾角不产生沉降的投影点A1″A2″的连线，图中S1即为柱或桩沉降值。由几何关系，则有A1A2//A1″A2″,EF//A2A2″，A2A2″//DG,A2″D//A2C，所以，S1＝S2＝S3。又S3＝m1+m2，故柱或桩沉降值S1＝m1+m2。
(1)计算m1。
在ΔDGA2″中，由于EA2′＝EA2″,所以因此：
由于其中EA2′＝h1′，
得出：
在ΔDA2′A2″中，由于
(2)计算m2。
在ΔA2′CG中，∠CA2′G＝θ1,CA2′＝c1，
所以，
因此，1#柱或桩沉降值为：
那么，n#柱或桩的沉降值为：
步骤13：
计算前后方向上的倾角：
如图11所示，L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A1′A2′的连线，L3为假设不发生沉降的投影点A1″A2″，S1为1#待测桩的沉降值。
式中：a1′为1#柱或桩下部点的轴向偏移量(mm)；h1′为1#柱或桩十字光标投影处距离地面的高度(mm)；φ1为1#柱或桩的前后方向上的倾角(°)。
n#柱或桩的前后方向上的倾角为：
步骤14：
n#柱或桩的左右方向倾角θn如下：
n#柱或桩的沉降值Sn为：
n#柱或桩的前后方向上的倾角φn为：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#柱或桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#柱(桩)下部十字光标投影点和地面的距离(mm)。
Claims (1)
1.一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法，其特征在于，所述方法通过红光十字标线器进行投影标记，根据其变化来确定柱或桩的倾斜、沉降量变化情况；所述方法将红光十字标线器固定在基准物上不动，使十字激光照准待测柱或桩，在柱或桩身进行十字刻度标记，十字刻度标记与十字激光重合；然后将此待测柱或桩作为基准物，采用同样的方法，在其柱或桩身安装红光十字标线器，固定不动，对照下一个待测柱或桩，并标记十字刻度，重复此方法；在一段时间后，打开固定在柱或桩身上的红光十字标线器，若此时十字激光的投影与原刻度标记重合，即此待测柱或桩在这段时间内未发生形变；若此时十字激光的投影与原刻度标记不重合，则可将该投影与原刻度标记进行对比，读取十字刻度标记上的数值；假设待测柱或桩仅发生柱或桩头沉降、柱或桩身倾角，不考虑桩头水平位移，通过计算，可以得到各待测柱或桩的左右方向倾角、前后方向倾角和沉降量的情况；进而计算出在一段时间内，单排、多排或者群柱或桩的左右方向倾角、前后方向倾角和沉降量情况；
所述方法的步骤如下：
(1)确定基准物，所述基准物须随着时间的变化，自身不发生偏移现象或变化量很小；
(2)将红光十字标线器固定在基准物的上下两个不同位置上，使得其照射出的十字激光能够落在所测柱或桩身中央位置，并保持红光十字标线器位置不变，上下两个十字光标投影点距离地面的距离分别为h和h′；
(3)在所检测柱或桩身十字光标所对照到的位置，贴上十字刻度尺贴，使十字刻度尺与十字光标的投影重合；
(4)将所检测的1#柱或桩作为基准物，采用同样的方法在其上固定红光十字标线器，将其对准2#柱或桩，并在十字光标落在的位置，贴上十字刻度尺贴；重复这种方法；
(5)分别以上下十字激光投影处为原点建立直角坐标系，即原点分别为A1和A2；此时其坐标为A1(0,0)，A2(0,0)；
(6)经过一段时间后，打开固定在基准柱或桩身上部和下部的红光十字标线器，将十字激光投影在1#待测柱或桩身的位置与十字刻度尺贴位置进行对比， 设定十字刻度尺贴的中心为零点，零点右侧和上方为正方向，左侧和下方为负方向；
根据十字刻度标记，读出1#柱或桩上部A1点在横向刻度尺贴上的读数b1和纵向刻度尺贴上的读数a1；1#柱或桩下部A2处，在横向刻度尺贴上读数b′1，纵向刻度尺贴上的读数为a′1；同理可以得出2#、3#等柱或桩的读数情况；若此时十字激光照准点落在所贴的十字刻度尺的右侧，那么即可判断出该柱或桩向左方的倾斜，若落在十字刻度尺的左侧，即该柱或桩向右方倾斜；
(7)由于柱或桩为圆柱体，十字刻度尺贴沿桩身黏贴，纵向刻度尺贴读数为其轴向偏移量，横向刻度尺贴读数为此段圆弧长度，因此，1#柱或桩上部A1的径向偏移c1如下：
式中，b1为1#柱或桩上部A1点的横向刻度尺贴读数(mm)；c1为1#柱或桩上部A1点的径向偏移(mm)；R为柱(桩)的半径(mm)；
计算1#柱(桩)下部A2的径向偏移量c′1如下：
式中，b′1为1#柱或桩下部A2点的横向刻度尺贴读数(mm)；c′1为1#柱或桩下部A2点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
同理，n#柱或桩上部点的径向偏移量cn为：
式中，bn为n#柱或桩上部点的横向刻度尺贴读数(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
计算n#柱或桩下部点的径向偏移c′n为：
式中，b′n为n#柱或桩下部点的横向刻度尺贴读数(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；R为柱或桩的半径(mm)；
(8)1#待测柱或桩测得上部A1点的轴向偏移为a1，径向偏移为c1,下部A2点的轴向偏移为a′1，径向偏移为c′1；2#待测柱或桩测得上部B1点的轴向偏移为a2，径向偏移为c2，下部B2点的轴向偏移为a′2，径向偏移为c′2；3#待测柱或桩测得上部C1点的轴向偏移为a3，径向偏移为c3，下部C2点的轴向偏移为a′3，径向偏移为c′3；依次，n#待测柱或桩测得上部点的轴向偏移为an，径向偏移为cn，下部点的轴向偏移为a′n，径向偏移为c′n；
(9)由于n#待测柱或桩的十字红光标线器固定在上一待测柱或桩上，上一待测柱或桩之前的偏移对这一待测柱或桩产生影响：
计算n#柱或桩上部点径向实际偏移Tn 上如下：
Tn 上＝c1+c2+…+cn
式中，c1为1#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；c2为2#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；cn为n#柱或桩上部点的径向偏移(mm)；Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移(mm)；
计算n#柱或桩下部点径向实际偏移量Tn 下如下：
Tn 下＝c′1+c′2+…+c′n
式中，c′1为1#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′2为2#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；c′n为n#柱或桩下部点的径向偏移(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移(mm)；
(10)计算n#柱或桩上部点的轴向实际偏移Wn 上如下：
Wn 上＝a1+a2+…+an
式中，a1为1#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；a2为2#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；an为n#柱或桩上部点的轴向偏移(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的实际轴向偏移(mm)；
计算n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量Wn 下如下：
Wn 下＝a′1+a′2+…+a′n
式中：a′1为1#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′2为2#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；a′n为n#柱或桩下部点的轴向偏移(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移(mm)；
(11)将柱或桩的倾角分为左右方向上的倾角和前后方向上的倾角；
计算左右方向倾角：
根据步骤(5)建立的坐标系，即可得出新投影点A′1和A′2的坐标分别为：A′1(c1，a1)；A′2(c′1,a′1)，连接A′1、A′2，将A2作为原点，建立直角坐标系，将A1、A′1、A′2进行转换，那么A1的坐标是(0,h1-h′1)，A′1(c1,a1+h1-h′1)，A′2(c′1,a′1)；计算1#桩的左右方向倾角θ1如下：
式中：c1为1#桩上部点的径向偏移(mm)；c′1为1#桩下部点的径向偏移(mm)；a1为1#桩上部点的轴向偏移(mm)；a′1为1#桩下部点的轴向偏移(mm)；h1为1#桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′1为1#桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)；
计算n#桩的左右方向倾角θn如下：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)；
(12)计算1#柱或桩沉降值：
L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A′1A′2的连线，L3为假设柱或桩仅绕端头发生相同倾角不产生沉降的投影点A″1A″2的连线，S1即为柱或桩沉降值；
由几何关系，则有A1A2//A″1A″2,EF//A2A″2，A2A″2//DG,A″2D//A2C，
所以，S1＝S2＝S3；又S3＝m1+m2，故柱或桩沉降值S1＝m1+m2；
过A″2点作L3的垂线，与L2相交于D点；过A2点作L1的垂线，与L2相交于G点；E为L2和L3的交点；F为L2和L1的交点；s2为点A2与点A″2之间的距离，即A2A″2长度；S3为点D与G之间距离，即DG长度；m1为点D与A′2之间的距离，即DA′2长度；m2为点A′2与G之间的距离，即A′2G长度；
计算m1：
在ΔDGA″2中，由于EA′2＝EA″2,所以因此：
由于其中EA′2＝h′1，
得出：
在ΔDA′2A″2中，由于
计算m2：
在ΔA′2CG中，∠CA′2G＝θ1,CA′2＝c1，所以
因此，沉降值为：
那么，n#柱或桩的沉降值为：
(13)计算前后方向上的倾角：
L1为首次照射时的投影点A1A2的连线，L2为再次检测照射时的投影点A′1A′2的连线，L3为假设不发生沉降的投影点A″1A″2，S1为1#待测桩的沉降值；
式中：a′1为1#柱或桩下部点的轴向偏移量(mm)；h′1为1#柱或桩十字光标投影处距离地面的高度(mm)；φ1为1#柱或桩的前后方向上的倾角(°)；
n#柱或桩的前后方向上的倾角为：
(14)n#柱或桩左右方向倾角θn如下：
n#柱或桩的沉降值Sn为：
n#柱或桩的前后方向上的倾角φn为：
式中：Tn 上为n#柱或桩上部点的径向实际偏移量(mm)；Tn 下为n#柱或桩下部点的径向实际偏移量(mm)；Wn 上为n#柱或桩上部点的轴向实际偏移量(mm)；Wn 下为n#柱或桩下部点的轴向实际偏移量(mm)；hn为n#柱或桩上部十字光标投影点和地面的距离(mm)；h′n为n#柱或桩下部十字光标投影点和地面的距离(mm)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511023796.3A CN105571562B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511023796.3A CN105571562B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105571562A CN105571562A (zh) | 2016-05-11 |
| CN105571562B true CN105571562B (zh) | 2017-12-12 |
Family
ID=55881968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511023796.3A Expired - Fee Related CN105571562B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105571562B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106931937B (zh) * | 2017-05-05 | 2019-05-07 | 西安工业大学 | 多点激光测量平面空间偏角的方法及装置 |
| CN108007430B (zh) * | 2017-12-13 | 2020-05-12 | 苍南县交通建设工程有限公司 | 一种路基沉降的监测***及方法 |
| CN110186424A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-30 | 兰州丝路市政工程有限公司 | 一种路基路面全天候高程测量装置及方法 |
| CN110426014B (zh) * | 2019-09-04 | 2021-05-04 | 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司 | 变电站二次电缆沉降的在线监测方法 |
| CN110631550B (zh) * | 2019-09-29 | 2022-02-08 | 中铁大桥局第七工程有限公司 | 一种围堰封底倾斜度的测量方法及测量装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081086A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 沈埋函沈設における沈埋函の位置姿勢計測方法及びその装置 |
| CN101975566B (zh) * | 2010-09-29 | 2013-06-12 | 北京交通大学 | 一种路基表面沉降远程多点监测***与方法 |
| CN102331237B (zh) * | 2011-06-14 | 2013-04-24 | 长沙理工大学 | 激光沉降挠度监测仪 |
| CN104316024B (zh) * | 2014-10-09 | 2017-01-18 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种监测多点沉降的极简串联像机链测量方法与*** |
| CN204165548U (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-18 | 上海威透电子科技有限公司 | 一种改进的隧道用沉降监测*** |
-
2015
- 2015-12-31 CN CN201511023796.3A patent/CN105571562B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105571562A (zh) | 2016-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105571562B (zh) | 一种检测柱或桩随时间改变其倾角、沉降变化情况的方法 | |
| CN101960443B (zh) | 用于产生工作区的内边界的***和方法 | |
| CN107388992A (zh) | 一种基于三维激光扫描的高耸塔筒垂直度检测方法 | |
| CN101814185B (zh) | 用于微小尺寸测量的线结构光视觉传感器标定方法 | |
| CN106896213B (zh) | 一种基于点云数据的岩体结构面智能识别与信息提取方法 | |
| CN107869249B (zh) | 弧形结构高支模施工方法 | |
| CN107289858A (zh) | 一种数字图像内置虚拟标尺的测量装置及方法 | |
| CN103729837A (zh) | 一种单个路况摄像机的快速标定方法 | |
| CN105526908A (zh) | 一种三维激光扫描和gps相结合的边坡监测方法 | |
| CN107490345A (zh) | 一种基于三维激光扫描的高耸塔筒弯曲度检测方法 | |
| CN107833281A (zh) | 一种快速建立地质临空面gocad三维地质模型的方法 | |
| CN102829766B (zh) | 一种桥梁梁底破损位置快速检查方法及其检查*** | |
| CN202066500U (zh) | 一种悬臂式掘进机的位姿测量*** | |
| CN107657636A (zh) | 一种基于车载激光雷达数据自动提取道路地形图高程点的方法 | |
| CN101776437B (zh) | 带有光路调整的嵌入式机器视觉亚像素标定方法 | |
| CN101858730A (zh) | 一种自动测量煤堆体积的方法及其专用装置 | |
| CN108151766A (zh) | 磁钉的定位方法、磁钉定位导航误差修正方法及定位装置 | |
| CN107316330A (zh) | 基于多图像序列的井下液压支架组位姿及直线度测量方法 | |
| CN106338277A (zh) | 一种基于基线的建筑物变化检测方法 | |
| CN106677037A (zh) | 基于机器视觉的便携式沥青路面病害检测方法及装置 | |
| CN105352455B (zh) | 一种基于图像模糊度的平面倾斜度测量方法 | |
| CN109544607B (zh) | 一种基于道路标志线的点云数据配准方法 | |
| CN110111421A (zh) | 一种移动测绘点云的方法及装置 | |
| CN108844460A (zh) | 一种光电复合式破片群位置测试装置和测试方法 | |
| CN101950409B (zh) | 一种基于象限的编码标记点设计方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Shi Yufeng Inventor after: Geng Daxin Inventor after: Min Shichao Inventor after: Jing Yongbo Inventor after: Wang Yingying Inventor after: Hu Fangxiao Inventor after: Yu Xiaoqiang Inventor after: Qian Wenxi Inventor before: Geng Daxin Inventor before: Shi Yufeng Inventor before: Min Shichao Inventor before: Wang Yingying Inventor before: Hu Fangxiao Inventor before: Yu Xiaoqiang Inventor before: Qian Wenxi |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171107 Address after: 330013 Jiangxi city of Nanchang Province Economic and Technological Development Zone East Shuanggang Street No. 808 Applicant after: East China Jiaotong University Applicant after: CHIAN RAILWAY 14TH BUREAU GROUP CORPORATION TUNNEL ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 330013 Jiangxi city of Nanchang Province Economic and Technological Development Zone East Shuanggang Street No. 808 Applicant before: East China Jiaotong University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171212 Termination date: 20211231 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |