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四川葛南儀器有限公司
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WLD-1型鋼絲水平位移計適用于長期觀測土石壩、面板堆石壩中、土堤、邊坡等土體內(nèi)部的位移，是了解被測物體穩(wěn)定性的有效監(jiān)測設(shè)備。埋設(shè)于堆石體中的錨固點在水平方向上發(fā)生位移，則通過一端固定在錨固板上的銦鋼絲（或鋼纜）傳遞給位移傳感器，從而得到測處的水平位移。在同一高程同一斷面處布置多個相同的測點，即可得到多個點的水平位移。
本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的WLD-1型鋼絲水平位移計（引張線式水平位移計）。
一、用途
WLD-1型鋼絲水平位移計（引張線式水平位移計）用于長期觀測土石壩、混凝土面板壩、土堤、邊坡等壩體內(nèi)部土體的位移，是了解被測物體穩(wěn)定性的有效監(jiān)測設(shè)備。
WLD-1型鋼絲水平位移計（引張線式水平位移計）可單獨安裝，亦可與WLS-1型水管式沉降儀聯(lián)合安裝進行觀測。WLD-1型鋼絲水平位移計（引張線式水平位移計）采用人工觀測和自動化監(jiān)測兩種方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、工作可靠、經(jīng)久耐用等優(yōu)點，有效地反映土石壩壩體內(nèi)部垂直變形情況。
二、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī) 格 代 號 | WLD-1 | WLD-2 |
| 測點數(shù)量 | 1~5點（根據(jù)設(shè)計要求測點數(shù)量確定） | |
| 管線長度，m | 10～200 | 10~200 |
| 測量范圍，mm | 300～1000 | 300~1000 |
| 最小讀數(shù)，mm | ≤0.05 | 0.05%FS |
| 測量精度，mm/m | ±2/100 | 0.2%FS |
| 鋼絲直徑，mm | 2 | 2 |
| 工作環(huán)境，℃ | -10℃~80℃ | |
三、結(jié)構(gòu)及工作原理
1．結(jié)構(gòu)
WLD-1型鋼絲水平位移計（引張線式水平位移計）由錨固板，銦合金鋼絲、分線盤、保護鋼管、伸縮接頭、測量架、配重機構(gòu)、升降部件、讀數(shù)游標(biāo)卡尺、位移計及自動化控制設(shè)備等組成。
2．工作原理
當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生變形時將會帶動錨固板移動，通過固定在錨固板上的鋼絲卡頭傳遞給鋼絲，鋼絲再帶動讀數(shù)游標(biāo)卡尺上的游標(biāo)，用目測方式很方便地將位移數(shù)據(jù)讀出。測點的位移量等于實時測量值與初始值之差，再加上觀測房內(nèi)固定標(biāo)點的相對位移量。觀測房內(nèi)固定標(biāo)點的位移量由視準(zhǔn)線測出。
3．計算方法：
a．當(dāng)外界溫度恒定、觀測房內(nèi)固定標(biāo)點沒有位移時，位移計與被測結(jié)構(gòu)物的變形具有如下線性關(guān)系：
Ｌ= △ｄ
△ｄ=ｄ－ｄ0
式中： Ｌ—位移計的相對位移量，單位為ｍｍ；
△ｄ－位移計的位移相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為ｍｍ；
ｄ—位移計的實時測量值，單位為ｍｍ；
ｄ0—位移計的基準(zhǔn)值（初始測量值），單位為ｍｍ。
b．當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物沒有發(fā)生變形時，而溫度增加△T，將會引起鋼絲的變形并產(chǎn)生測值的變化，這個測值僅僅是由溫度變化而造成的，因此在計算時應(yīng)給以扣除。
實驗可知△ｄ′與△T具有如下線性關(guān)系：
Ｌ′=△ｄ′－ ｂｈ△Ｔ=０
△ｄ′= ｂｈ△Ｔ
△Ｔ = Ｔ-Ｔo
式中： ｂ—位移計銦合金鋼絲的線膨脹系數(shù)≈0.8～1.35×10-6，單位為10-6/℃；
△Ｔ—溫度相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；
Ｔ—溫度的實時測量值，單位為℃；
Ｔo—溫度的基準(zhǔn)值（初始測量值），單位為℃；
ｈ—位移計鋼絲的有效安裝長度，單位為ｍｍ。
c．埋設(shè)在壩體內(nèi)的位移計，受到的是位移和溫度的雙重作用，同時要累加上觀測房內(nèi)固定標(biāo)點的相對位移量。因此，位移計的一般計算公式為：
Ｌm=△ｄ－ ｂｈ△Ｔ＋△Ｄ
△Ｄ=Ｄ－Ｄｏ
式中：Ｌm—被測結(jié)構(gòu)物的位移量，單位為ｍｍ；
△Ｄ－觀測房內(nèi)固定標(biāo)點相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為ｍｍ；
Ｄ—觀測房內(nèi)固定標(biāo)點的實時測量值，單位為ｍｍ；
Ｄo—觀測房內(nèi)固定標(biāo)點的基準(zhǔn)值（初始測量值），單位為ｍｍ。
4埋設(shè)與安裝
鋼絲水平位移計（張線式水平位移計）埋設(shè)是與壩體填筑同時進行的，如何做到互不干擾，既不影響大壩填筑進度、質(zhì)量，又確保埋設(shè)安裝質(zhì)量，選擇合理的施工方法，精心組織施工是十分重要的。
建議采用分段埋設(shè)施工方法：先埋設(shè)壩軸線下游側(cè)的點，大壩施工機械則從壩軸線上游側(cè)通過，埋設(shè)剖面兩邊的壩體仍可正常施工。
壩軸線下游側(cè)張線式埋設(shè)設(shè)安裝后，即對壩軸線上側(cè)的張線式進行埋設(shè)。
在現(xiàn)場安裝張線式過程中，應(yīng)日夜有人保管設(shè)備防止丟失；對已埋設(shè)備沿未埋筑到正常施工的埋設(shè)部分，應(yīng)設(shè)立警戒線，禁止施工機械通過。
WLD-1型鋼絲水平位移計的埋設(shè)方法有三種：一種為挖溝槽埋設(shè)方法（壩體內(nèi)）；另一種為不挖溝槽埋設(shè)方法（壩體表面）；前兩種方式綜合的溝槽混合法。
4 .1埋設(shè)方法
4.1.1 溝式法
當(dāng)壩面填筑到埋設(shè)高程以上0.8－1.2m 時，在粗粒料壩體中挖深到埋設(shè)高程以下30cm，用碎石料填平補齊壓實到埋設(shè)高程以下10－15cm；在細(xì)粒料壩體中挖深到埋設(shè)高程以下的10－15cm 時，應(yīng)仔細(xì)操作，避免超挖，整平壓實基床，壓實密度應(yīng)與周圍填筑的壩體相同。溝的底寬應(yīng)大于壓實機具的寬度。
4.1.2．定位與基床平整
WLD-1型鋼絲水平位移計采用溝槽埋設(shè)方法為（壩體內(nèi)）：在壩面填筑到測點設(shè)計高程以上約80Cｍ時，開挖至埋設(shè)高程以下30 Cｍ，開始平整基床做埋設(shè)前準(zhǔn)備。不挖溝槽埋設(shè)方法為（壩體表面）：在壩面填筑到測點設(shè)計高程以下30 Cｍ時，開始平整基床做埋設(shè)準(zhǔn)備。
當(dāng)按設(shè)計要求選擇好埋設(shè)管線位置后，應(yīng)精心平整基床，在細(xì)粒料壩體中，整平壓實達(dá)埋設(shè)高程；在粗粒料壩體中，應(yīng)以反濾層做基礎(chǔ)填平，人工壓實到埋設(shè)高程，壓實度應(yīng)與周圍的壩體相同。整平后的基床不平整度應(yīng)不大于±5ｍｍ。
4.1.3．位移計的安裝
ａ．定位
將測量架安置在觀測房內(nèi)的設(shè)計位置上，使測量標(biāo)尺方向?qū)?zhǔn)埋設(shè)管路的預(yù)留孔。從觀測房的預(yù)留孔開始排列保護鋼管，并使保護鋼管伸進房內(nèi)距離測量標(biāo)尺前端約20 Cｍ。
b．排列保護鋼管
排列保護鋼管時，二段鋼管在伸縮接頭中應(yīng)相隔約30 Cｍ，在伸縮接頭中安裝分線盤及相應(yīng)的配套零件。當(dāng)排列到設(shè)計測點時，應(yīng)增加安裝錨固板及對應(yīng)編號的分線盤和鋼絲夾頭。以此法安裝至個測點。
c．排放鋼絲
鋼絲排放時應(yīng)先檢查鋼絲質(zhì)量，鋼絲外表不應(yīng)有傷痕、折彎、縮徑及其它缺陷。在鋼絲排放過程中不得使其扭轉(zhuǎn)和受傷，在施放時應(yīng)用專用的引線器牽引。
將鋼絲固定于引線器上，利用引線器使鋼絲穿過保護鋼管、擋泥圈、伸縮接頭（甲）、錨固板、伸縮接頭（乙）…，當(dāng)鋼絲到達(dá)測點位置時在分線盤（測點）上安裝鋼絲夾頭，將鋼絲夾死并使余頭再用壓板固定在分線盤上。
b．伸縮接頭安裝
伸縮接頭中要安裝分線盤及軸承，在測點位置兩伸縮接頭之間安裝錨固板。伸縮接頭上的紅線標(biāo)記應(yīng)向上，以保證鋼絲在伸縮接頭中處于水平位置。
d．管線調(diào)整
管線定位后要調(diào)整其水平度和直線度，可用拉緊的鋼絲作準(zhǔn)線將管線理直。水平度和直線度均應(yīng)在±5ｍｍ范圍內(nèi)。管線調(diào)整完成后即將所有螺釘緊定死，不得有絲毫的松動。
ｅ．測量架安裝
管線調(diào)整完成后即可以進行測量架安裝。先將測量架固定在已澆注好并已凝固的混凝土臺上，用膨脹螺釘固定測量架。測量架底框下的混凝土臺座可低于底框，為擴大位移范圍預(yù)留。然后將鋼絲經(jīng)尺架繞在砝碼盤的小盤上，并用壓線板將鋼絲固定在砝碼盤的小盤上。吊重鋼絲繩繞在砝碼盤的大盤上，并用壓線板將鋼絲繩固定在砝碼盤的大盤上。鋼絲和鋼絲繩在大、小盤上應(yīng)各繞三圈。測尺安裝好后，即可檢查鋼絲的聯(lián)動是否正常，并可進行初步的測試。
f．澆筑與回填
首先對各個安裝環(huán)節(jié)進行全面檢查，再進行一次初步的測試，確認(rèn)合格后可進行回填。回填的步驟是：首先在錨固板埋設(shè)處也就是測點處，立模澆一個能全包住錨固板的鋼筋混凝土的塊體。塊體尺寸應(yīng)能將錨固板及兩端法蘭盤全部包進塊體內(nèi)，并搗實。施工中應(yīng)防止混凝土沙漿進入伸縮接頭與保護鋼管之間的縫隙，否則將會影響伸縮接頭的滑動。混凝土塊體拆模后，即可進行管線四周回填。管線四周回填應(yīng)十分仔細(xì)，必須壓實到與四周壩體相同的密度，在壓實中要防止沖擊保護鋼管。回填應(yīng)采用原壩料，靠近儀器周圍應(yīng)用細(xì)粒料填充密實。當(dāng)回填超過儀器頂面1.8ｍ，即可進行大壩的正常施工的填筑。
g．試測
一切安裝正常后，即可進行試測。試測先在砝碼盤的大盤上吊重60Kg的砝碼，對鋼絲進行預(yù)拉直（此工作亦可在回填前進行），24小時后改為正常測試的吊重45Kg的砝碼。反復(fù)多次的加卸荷測試讀數(shù)值，其重復(fù)讀數(shù)小于2ｍｍ，即可認(rèn)為安裝完成
4.1.4． 測量
鋼絲位移計的鋼絲不應(yīng)長期承受荷載，否則鋼絲會產(chǎn)生疲勞變形。每次測量完成后，即應(yīng)取下部分砝碼，留10～20Kg砝碼在砝碼盤上，正常測試的吊重砝碼應(yīng)為45Kg。增減砝碼應(yīng)輕拿輕放，不得沖擊鋼絲。
4.1.5． 其他注意事項
應(yīng)定期用視準(zhǔn)線測量鋼絲位移計測架所在標(biāo)點的位移量。測量時給每個測點加砝碼至45Kg，加砝碼30分鐘后（測值穩(wěn)定）方可開始讀數(shù)。每隔15分鐘讀數(shù)一次，最后二次讀數(shù)一致即為測量的真值。讀數(shù)可精確到0.05ｍｍ。 
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