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【摘 要】 测斜仪是用来测定钻孔深层水平位移的原位监测仪器，在围堤吹填工程中广泛应用。通过测斜监测可以确定岩土内部滑裂面的位置、范围和移动方向，对分析围堤稳定性、防止坍塌有着重要作用。本文介绍了测斜仪的组成、工作原理、测斜管的埋设和监测应用步骤，最后介绍了测斜仪在一个围堤吹填工程实例中的应用。
【关键词】 测斜仪；变形监测；深层水平位移
1、引言：
测斜仪是一种测定钻孔倾角和方位角的原位监测仪器。通过对钻孔的逐段测量可以获得钻孔在整个深度范围内水平方向的位移，从而可以比较准确地确定其变形的大小、方向和深度。在国外，上世纪五六十年代就开始了对测斜仪的大量应用，国内也应用了近20年。测斜仪的应用在岩土工程设计、施工及其使用安全中发挥了重要的作用。
2、测斜仪的工作原理及应用方法
2.1 仪器组成
测斜仪一般由测斜管、传感器、数字式读数仪三部分组成。测斜管在监测前埋设于设计点的土体内，测斜管内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测斜仪传感器滑轮上下滑行轨道。
2.2 测斜仪的工作原理
测斜仪的监测原理是通过摆锤受重力作用来测传感器与铅垂线之间的倾角α，从而计算垂直位置各点的水平位移。当土体产生位移时，埋入土体的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移量即为土体的位移量。把传感器放入测斜管内测出的数据就是各个不同测段上测斜管的倾角α，任一测段两端点的水平偏差可由测得的倾角α用下式求出：
δ=Lisinα
式中： δi— 第i测段的水平偏差值（单位：mm）
Li— 第i测段的长度，通常取0.5m、1m等整数（单位：mm）
αi— 第i测段的倾角值（单位：°）
当测斜管埋设的足够深时，管底可以认为是位移不动点，从管底上数第n测段处测斜管的水平偏差总量为：
特别注意：只有当埋设好的测斜管的轴线是铅垂线时，水平偏差才是对应的水平位移值，但是要将测斜管的轴线埋设成铅垂线几乎是不可能的，测斜管埋设好后，总会有一定的倾斜和挠曲。所以第一次测量值只能作为基本值，其后将传感器水平转180°所得测量值与首次测量值的水平偏差值才是各个测段的水平位移值： δ=c（δ2n-δ1n）
式中：c — 仪器参数
δ1n— 首次測量时n点的位移值（单位：mm）
δ2n — 旋转180°测量时n点的位移值（单位：mm）
测斜管可以用于测单向位移，也可以测双向位移，测双向位移时，由两个方向的量测值求出其矢量和，得出位移的最大值和方向。
3、工程实例
3.1项目介绍
受天津南港工业区开发有限公司委托，我院承接天津南港工业区B03等路基围埝的变形监测工作。
拟建B03等路基围埝总长为7600m，顶高程为4.0m（1972年大沽高程基准），主要包括B03路基围埝（S-M+100）、A03路基围埝（P-Q）、A04路基围埝（L-M），结构形式为充填袋斜坡堤，护面采用二片石和大块石结构。
监测工作主要对施工过程中围埝基础变形进行跟踪测量，并对施工加荷速率进行控制，以期达到围埝在施工过程中的安全稳定。测斜仪监测的主要目的是监测施工过程中土体的侧向位移。
3.2测斜仪在设计中的布置
根据设计说明，每隔300m布设一组深层水平测斜仪，共累计布设完成深层水平位移监测点23个。我院从2010年4月进场，截止2011年6月，共计有效作业天数300多日，测得测斜数据2200余组。在施工加荷期间，为了保证围堤安全，基本保证每天观测，施工后期，加荷速率很慢，在保证安全的前提下适当调整观测频率。
3.4监测的意义
围堤施工仅依靠理论分析和经验估计很难把握实际工作条件下的堤基稳定性， 因此应及时采取较为严密的监控措施， 追踪掌握土体变形及强度增长情况， 防止围堤出现可能的破坏。现场监测是施工过程控制海堤稳定性的重要手段， 对后续的加载方案、加载速率提供建议， 对施工过程中可能出现的险情进行及时预报， 减少不必要的损失， 确保工程安全、工程的顺利完成。施工期间，从土体位移量变化速率来看，日位移量符合设计限差小于4mm/d的要求。围堤施工结束后，土体的深层水平位移量变化逐渐减小，土体的深层水平位移变化量在1mm/d之内。堤体的位移变化速率较小，没有对堤体的稳定性造成影响。堤体下部土体最大位移发生在浅层土体，其主要原因，是，相同荷载下强度低者侧向变形大，强度高者侧向变形小。上部加载使得下部表层淤泥土体向两侧排挤大，随着土体深度的加大强度也大，这种侧向变形逐渐减小，故而位移量也逐渐减小。
结束语
测斜仪是一种精度高，量程大，稳定性好、可移动的岩土工程原位监测仪器，其特点是能从监测曲线中直接判断滑堤动态。测斜仪埋设方便并且经济简单，仪器在测试过程中可以随时进行检查，测得数据可及时导入电脑进行计算，对于不合理的数据可重新监测，得到及时修复。因此测斜仪在岩土工程中得到了广泛的应用和推广。
参考文献：
[1] 李燕东.钻孔测斜仪及其在边坡中的应用，人民长江 1994
[2] 孙世国.边坡岩体内部变形监测现状与未来发展方向，勘察科学技术 1988
[3] 夏才初，潘国荣等.土木工程监测技术，北京，中国建筑工业出版社 2001
【关键词】 测斜仪；变形监测；深层水平位移
1、引言：
测斜仪是一种测定钻孔倾角和方位角的原位监测仪器。通过对钻孔的逐段测量可以获得钻孔在整个深度范围内水平方向的位移，从而可以比较准确地确定其变形的大小、方向和深度。在国外，上世纪五六十年代就开始了对测斜仪的大量应用，国内也应用了近20年。测斜仪的应用在岩土工程设计、施工及其使用安全中发挥了重要的作用。
2、测斜仪的工作原理及应用方法
2.1 仪器组成
测斜仪一般由测斜管、传感器、数字式读数仪三部分组成。测斜管在监测前埋设于设计点的土体内，测斜管内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测斜仪传感器滑轮上下滑行轨道。
2.2 测斜仪的工作原理
测斜仪的监测原理是通过摆锤受重力作用来测传感器与铅垂线之间的倾角α，从而计算垂直位置各点的水平位移。当土体产生位移时，埋入土体的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移量即为土体的位移量。把传感器放入测斜管内测出的数据就是各个不同测段上测斜管的倾角α，任一测段两端点的水平偏差可由测得的倾角α用下式求出：
δ=Lisinα
式中： δi— 第i测段的水平偏差值（单位：mm）
Li— 第i测段的长度，通常取0.5m、1m等整数（单位：mm）
αi— 第i测段的倾角值（单位：°）
当测斜管埋设的足够深时，管底可以认为是位移不动点，从管底上数第n测段处测斜管的水平偏差总量为：
特别注意：只有当埋设好的测斜管的轴线是铅垂线时，水平偏差才是对应的水平位移值，但是要将测斜管的轴线埋设成铅垂线几乎是不可能的，测斜管埋设好后，总会有一定的倾斜和挠曲。所以第一次测量值只能作为基本值，其后将传感器水平转180°所得测量值与首次测量值的水平偏差值才是各个测段的水平位移值： δ=c（δ2n-δ1n）
式中：c — 仪器参数
δ1n— 首次測量时n点的位移值（单位：mm）
δ2n — 旋转180°测量时n点的位移值（单位：mm）
测斜管可以用于测单向位移，也可以测双向位移，测双向位移时，由两个方向的量测值求出其矢量和，得出位移的最大值和方向。
3、工程实例
3.1项目介绍
受天津南港工业区开发有限公司委托，我院承接天津南港工业区B03等路基围埝的变形监测工作。
拟建B03等路基围埝总长为7600m，顶高程为4.0m（1972年大沽高程基准），主要包括B03路基围埝（S-M+100）、A03路基围埝（P-Q）、A04路基围埝（L-M），结构形式为充填袋斜坡堤，护面采用二片石和大块石结构。
监测工作主要对施工过程中围埝基础变形进行跟踪测量，并对施工加荷速率进行控制，以期达到围埝在施工过程中的安全稳定。测斜仪监测的主要目的是监测施工过程中土体的侧向位移。
3.2测斜仪在设计中的布置
根据设计说明，每隔300m布设一组深层水平测斜仪，共累计布设完成深层水平位移监测点23个。我院从2010年4月进场，截止2011年6月，共计有效作业天数300多日，测得测斜数据2200余组。在施工加荷期间，为了保证围堤安全，基本保证每天观测，施工后期，加荷速率很慢，在保证安全的前提下适当调整观测频率。
3.4监测的意义
围堤施工仅依靠理论分析和经验估计很难把握实际工作条件下的堤基稳定性， 因此应及时采取较为严密的监控措施， 追踪掌握土体变形及强度增长情况， 防止围堤出现可能的破坏。现场监测是施工过程控制海堤稳定性的重要手段， 对后续的加载方案、加载速率提供建议， 对施工过程中可能出现的险情进行及时预报， 减少不必要的损失， 确保工程安全、工程的顺利完成。施工期间，从土体位移量变化速率来看，日位移量符合设计限差小于4mm/d的要求。围堤施工结束后，土体的深层水平位移量变化逐渐减小，土体的深层水平位移变化量在1mm/d之内。堤体的位移变化速率较小，没有对堤体的稳定性造成影响。堤体下部土体最大位移发生在浅层土体，其主要原因，是，相同荷载下强度低者侧向变形大，强度高者侧向变形小。上部加载使得下部表层淤泥土体向两侧排挤大，随着土体深度的加大强度也大，这种侧向变形逐渐减小，故而位移量也逐渐减小。
结束语
测斜仪是一种精度高，量程大，稳定性好、可移动的岩土工程原位监测仪器，其特点是能从监测曲线中直接判断滑堤动态。测斜仪埋设方便并且经济简单，仪器在测试过程中可以随时进行检查，测得数据可及时导入电脑进行计算，对于不合理的数据可重新监测，得到及时修复。因此测斜仪在岩土工程中得到了广泛的应用和推广。
参考文献：
[1] 李燕东.钻孔测斜仪及其在边坡中的应用，人民长江 1994
[2] 孙世国.边坡岩体内部变形监测现状与未来发展方向，勘察科学技术 1988
[3] 夏才初，潘国荣等.土木工程监测技术，北京，中国建筑工业出版社 2001