CX系列测斜仪.docx

1、CX系列测斜仪CX系列测斜仪使用说明书一 概 述CX系列测斜仪（包含基坑测斜仪CX-3B、CX-3C、CX-3D，剖面沉降仪CX-4B、CX-4C、CX-4D）主要用于测量深基坑、边坡、地基、水平位移以及剖面沉降。通过钻孔方式，将测量槽管埋入地下，当基坑、边坑、地基产生形变时，测斜槽管随之变形，测斜探头上滑轮顺槽而下逐点测试，从而可精确测出水平位移量X,Y。根据X,Y的值大小，作出预报，指导施工。该仪器通过国家计量权威机构鉴定，并通过大量工程检验。测试数据真实可靠，仪器操作简便，抗震性远超过进口产品，适合各种野外环境，是目前基坑、边坡、地基测斜的专用测试仪。二 主要工作原理该仪器采用最新进口倾

2、角传感器作为敏感元件，它是一个力平衡式的伺服系统，当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角时，由于重力作用，传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通过高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号，经过分析处理，直接在液晶屏上显示被测点的水平位移量X,Y值，并存入仪器中，通过串口送入计算机中处理，探头抗震性达到50000g，超过进口同类产品的20倍。该仪器的敏感元件具有精度高，稳定性好，重复性高，漂移小，热稳定性高等优点。原来主要用于航天器上导航，近些年由于成本下降用于测斜仪，采用军品器件可靠性高，采用三层固化密封，彻底解决了仪器进水问题。仪器原理图见（图一）。图一 仪器原理方框图该仪器机械设计在

3、原有基础上作了较大改进，3层密封性能可靠，探头采用全不锈钢材料，外径更小，维修携带更方便。仪器安装示意图见基坑测斜仪（图二）、剖面沉降仪（图三）。 图三 剖面沉降仪图二 基坑测斜仪三 主要技术指标1.探头尺寸：CX-3C系列：长780mm、直径28mm，导轮间距：500mm2.测量精度：0.02mm/500mm，分辨率8秒；系统精度:4mm/15m;数字量显示:4.5位;记录方式:自动采集3.角度测量范围：030；4.测试深度最大1000m;水压10Mp5.工作电压：内置可充锂电池组+7.2V；6.工作温度：-10+60；7.抗震性50000g（国内最高200g，进口2000g）（彻底解决了由

4、于碰撞而损坏仪器的可能性）。四 操作方法概述1.将探头信号接头按槽对准插入仪器面板，打开电源开关，将探头垂直竖立正中时，显示初始值。该仪器初始值为零，探头沿滑轮方向左右摆动时，显示数字在初始值左右波动，当探头靠立固定不动时，显示数字稳定不变，说明仪器工作正常。2.将探头向某一方向倾斜，显示数字向增大方向变动时，规定此方向为正方向，将该方向对准基坑位移方向，顺槽管而下，每间距0.5米读取一个数字。电缆标记为0.5m一个点（也可选择1米测一个点）。3.基准点设定方法一：以孔底为基准点，从下往上每间距0.5米测一个点（条件是，槽管落在孔底，底部点应为稳定点，水平位移不会影响到该点）。方法二：以孔口为

5、基准点，用测量仪器每次测量孔口坐标，从上往下每间距0.5米测一个点。4.仪器读数方法规定面对基坑方向倾斜为正方向值，背离基坑方向为负方向值，仪器读数值单位为mm。测孔时，正反方向各测一次，将正向测值V正、180反方向值V负代入下式计算，即得到该点位置i的数值。 单位：（mm）计算示意图每次测试值减去初次测量值就得到各测点的水平位移值,Y。5.将初次测量的位移数据作为基准点，一般初始值需测3次，取得较稳定的值，另外可检查重复性怎么样。如果同一个孔同一时间测量二次相差较大，可能有如下原因：a.槽管与孔壁之间回填不好；b.槽管对接不好；c.槽管内槽不均匀；d.测试深度控制的不准；e.有外部强机械干扰

6、。一般仪器在标定台上重复性是很好的，测试值不重复时，主要是外界条件没有重复，如果已经安装完不重复时，只有采取平均分配误差的办法平差，或去掉变化较大点的测试值，以后每次再测量的数据与初始值相减，所得差值即为该点土体水平位移值。6.绘制水平位移与深度H随时间变化曲线，见图三。图三该曲线反映了地基、边坡随 时间变化的绝对位移趋势及数值。根据绝对位移值，结合监测规程及地层情况，决定是否提出报警值，以指导施工部门采取加固处理措施。五 仪表操作说明一、参数设置1.开机后光标停在“参数设置”上，按“确定”键，输入时间，首先按“确定”，选中设定时间，按、移动光标，按、键增加或减少数值，设定完后按“确定”键。2

7、.设定孔号，按键，将光标指向“设定孔号”，按“确定”键选中，前三位为孔号，后三位为测试次数，规定测试次数从“1”开始逐次增加。1前面的2位不用时要输入空格，例AB1 1，第二次为AB1 2，移动、选中显示位，按、光标增加或减少字母顺序和数值。3.设定孔深：按键，将光标移到“设定孔深”，根据所测孔的深度输入数值，设定完后按“确定”。4.设定间距：只有0.5米、1米2种选择，选中后按“确定”。5.设定起始点：只有孔口、孔底两种选择，选中后按“确定”。6.设定测量方向：只有正、反两种选择，规定探头标有“+”的方向对准基坑方向为“正”向。7.设定完参数后，移动光标到“开始测量”，按“确定”进入。测试界

8、面,显示“孔号”、“时间”、“X、Y”测试值，测量时每按一次“确定”记录一次，一般使用外按采样按键操作，“确定”键与外按采样键是一样的。每次采样时，一是要等X、Y显示数值稳定后再按键，再完键后，观察测量点数值是否增加1位。8.正方向测量完后，按键，按“确定”键，结束本次测量，然后将探头转动180按上述方法再测一遍，只需将“测量方向”中的“正”改为“反”即可。正、反测试后，数据自动保存。二、数据浏览选中数据浏览，移动、光标可浏览已测的数据，可修改、删除数据。三、数据清零选中“数据清零”即可删除机内所有数据，操作时需小心，确定是否删除。四、USB口传输数据接通USB口与计算机的传输线，程序自动进入

9、传输程序。五、充电本仪表使用锂电池，充电由电路自动控制，接通220V交流后，电源灯亮，充电灯亮，充满后，充满灯亮。充一次电可使用40小时左右，如果使用背光，可使用20小时左右。六.测试步骤探头放到待测点后，观察显示测试值显示的数据是否稳定，一般在小数点后“12”位左右跳动即可按“确定”键，一般使用外按采样按键操作，观察已测点数是否与电缆记号深度一致。否则可按“删除”键。顺序返回删除已测值，重新校核测试。注意：“清零”键是清除仪器全部保存的数据。一定要小心操作，确认数据已传到上位机后才能按“清零”键，否则，会丢失全部测试数据。仪器工作是否正常判断1、将探头靠在固定点不动，观察仪表小数点后数字是否

10、在12间跳动，2、将探头沿滑轮方向倾斜，仪表数据是否随之迅速变化，一个方向增大，反方向减少。 以上两个条件都达到，说明仪表整机工作正常，这时测试数据与实际判断不相符时，可从以下几方面查原因：a、测试管埋设是否按要求操作的，探头处是否上紧上到位，管壁与孔壁之间间隙是否完全用中沙回填密实。b、每次测试时，是否都是以“+”方向对准基坑方向。c、每次读数时，仪表数据是否处于稳定状态。d、每次孔深是否控制在0.12mm 之间。即0.5米的标记每次是都在同一个位置读数。孔口上是否做了深度读数标记。e、仪器电池电量是否充足。 8、仪器电缆每天都在重复使用，是容易发生故障的部位。一定要注意电缆与探头接触部位尽

11、量少弯折，装箱时尽量让接头处处于自然状态。 9、电缆与仪表探头应用塑料袋包起来，以免进泥水发生故障。探头上滑轮也是磨损件，每次用完后应清洗干净，上少许黄油。 10、当确定是仪器出故障时，应将仪表、探头一起寄回本所维修。六 软件操作步骤一、安装程序1.插入光盘，点击“setup”，按提示操作即可。2.安装“com串口驱动”程序接好电脑与探头的USB 线，插入光盘, 开仪表电源后电脑会自动提示，需要安装“com”口驱动程序，根据电脑提示，选择”自动安装”,再点击“确定”，电脑会自动在光盘中找到”COM”程序直至安装完毕。2.查看USB口是哪一个，右键点击“我的电脑”，点击“属性”，点击“硬件”，点

12、击“设备管理”，点击“端口”，查看通讯端口是com1com8哪一个。二、启动程序1.点击“CX-3”启动程序，点击“串口属性设置”，选择com1com8通讯端口。最大速度19200，数据位8位，奇偶位None，停止位1，响应“关闭”，流控制“没有”，点“确定”。2.点数据库，点“新建”，输入一个自定义文件名，例W1，点“保存”，点“确定”。3.通讯。接通USB线，打开仪表电源开关，点“数据管理”，点“数据接收管理”，点“接收数据”，正常时，数据即可传入“接收数据窗口”中。第一次点“计算初值”，点“保存数据”，逐个输入孔口基准值，如果没有输入“0”。点击“数据分析”，点“日数据与超势分析”，选中

13、一个测试次数，点“日报表”，点“显示图形”。选择几组测试数据后，点“超势报表”，点“图形显示”。点“打印”。如果需要“Y”方向的数据，可点击“参数设置”，点“选择传感器”，选“Y”方向，以下操作同上。.七 人工记录仪器操作步骤1.1、2步同自动仪器，启动程序，新建数据库。2.点击“数据管理”菜单，点击“数据输入管理”，在“数据属性”窗口中，输入测孔名称、数据长度。 规定：数据长度=2孔深 例如：孔深10米，数据长度设定为20，输完后，点击“添加”，点击“是”。3.输入测试次数（初值为0），测试日期，选择双向、单向测量。规定：单向测量时 输入数据个数=数据长度 双向测量时 输入数据个数=2数据长

14、度例如：单向测量时 10米孔 0.5米间隔 数据长度=20 输入数据个数=20 双向测量时 数据长度=20 输入数据个数=40（包含正反测量全部数据）点击“添加记录”。4.如果是以孔口为基准，还应输入孔口的基准值（由测试人员提供），没有时可送“0”。5.点击“数据库”菜单，点击“保存输入文件”，输入孔号，点击“保存”。6.测量初值按上述方法输入完后，第一次以后的测量值按下述步骤输入：a)打开“数据库”，点击“数据库”，点击“打开”，点击“初值”。保存时的数据库名。如：“www”。b)在“测量数据属性”表中，点击要输入的测孔名称，将光标移到“测量数据表”中任意位置。点击“右键”，点击“添加记录”

15、。c)同输入初值一样，输入次数、日期、双向、单向，每个输入一个孔的全部数据，点击“添加记录”，输入基准值，点击“是”，没有送“0”。d)点击“数据库” 菜单，点击“保存输入文件”，输入孔号，点击“保存”。e)以下步骤参照自动仪表步骤第七条开始。八 软件简化操作步骤（自动采集）1.按提示自动安装程序。2.启动程序，新建“数据库”，例如：“www”或打开已建的数据库“www”。3.接通串口线，设定好参数。仪器开机，按“”键，按“确定”键。4.点击“数据管理”，点击“数据接收管理”，点击“接收数据”，点击“计算初值”，点击“保存”，不是初值，直接点“保存”。5.点击“数据分析”，选中孔号、次数，点击

16、“日数据与趋势分析”。6.选择“测孔名称”，选择测试次数，点击“日报表”或“趋势报表”。输入工程名称、单位、测试人，点击“打印”。九 软件简化操作步骤（人工记录仪表）7.按提示自动安装程序。8.启动程序，新建“数据库”，例如：“www”或打开已建的数据库“www”。9.点击“数据管理”，点击“数据输入管理”，输入测孔名称、数据长度， 数据长度=2孔深。10.输入测试次数、日期、选择、双向、单向。11.输入一个孔的正反全部数据。单向测量：输入数据个数=数据长度双向测量：输入数据个数=2数据长度例：双向测量： 0.5米间隔 10米的孔 数数据长度=20 输入数据个数=40 12.点击“数据库”，点

17、击“保存输入文件”，输入孔号，点击“保存”。13.初值按上述方法输入完后，第一次以后的测量值按下述方法输入：i.打开已建立的数据库。如：www。ii.在“测量数据属性”表中，点击要输入的测孔名称，将光标移到“测量数据表”中，点击“右键”，点击“添加记录”，输入参数。iii.输完一个孔的全部数据后，点击“添加记录”。iv.点击“数据库”，点击“保存输入文件”，输入孔号，“点击”保存。14.点击“数据分析”，点击“日数据与趋势分析”。15.选择“测孔名称”，选择测试次数，点击“日报表”，或“趋势报表”。16.输入工程名称、单位、测试人，点击“打印”。 十 现场操作规程（必读部分）基坑、边坡、地基、

18、坝体等水平位移监测，由于是较新的监测项目。因此，目前还没有制定一些具体的操作规范、规程之类的文件。但在现场实际使用中出现了各种各样的测试问题。大多数用户由于不太熟悉和了解操作过程中的细节问题。一旦测试数据不对，或者不是他们理论上的推测值，或者和实际情况不太相符时，往往勿认为是仪器问题,认为仪器测得不准。根据我们多年生产仪器和现场监测经验，出现测试数据不对时，主要是测试人员没有象工程测量这样的一套严格的操作规程，往往是凭个人感觉来测。因此，造成许多情况下测试数据与实际不相符合，为了解决上述问题，结合CX3型基坑测斜仪的具体性能，特制定如下操作规程。每个现场使用仪器的操作人员，必须严格按照下述操作

19、规程操作。只有这样，才能取得真实、可靠的原始数据。1安装测斜管操作规程1钻90110的垂直钻孔，垂直度2。2PVC测斜管外经70，接头处80，高要求场合可选用ABS管式铝合金管。3PVC测斜管接头处，用长8mm，直径3的自攻螺丝牢固上紧，孔底部必须用盖子盖好，上4个螺丝，孔口也需上保护盖。4PVC测斜管有4个内槽，每个内槽相隔90度。安装时将其中1个内槽对准基坑方向，或地基边坡的需要监测的位移方向。5PVC测斜管与钻孔间隙部位用中砂加清水慢慢回填，慢慢加砂的同时，倒入适量的清水。注意一定要用中砂将间隙部位回填密实。否则，影响测试数据。6PVC测斜管在下的过程中，可向管内倒入清水，以减少浮力，更

20、容易安装到底。7PVC测斜管孔口一般露出地面1米左右。并用砖及水泥做一个方形保护台。仪器测试操作规程 每次测试前应检查仪器是否工作正常。判定方法是：将仪器与探头插头连接好后，打开电源开关，将探头稳定一分钟后直立，靠住一个固定不动的物体上，观察仪器最后一位显示数据是否稳定，一般在02之间跳动，此时，仪器周围不能有振动物体干扰和汽车、火车、电机震动等。如果，仪器最后一位是在02之间跳动，说明仪器稳定正常。然后，将探头沿滑轮某一方向倾斜，观察仪器数据是否变化。如果此时数据是向增加方向变化，则将探头向滑轮相反方向倾斜，此时数据应向减少方向变化，而且，增加、减少变化量很大，说明仪器灵敏度正常。 检查仪器

21、重复性的方法：将探头放入测斜管内1米处，稳定后读一个数，然后将探头取出后再用同样的方法严格放入原来测斜管内1.米处，深度误差0.5mm。此时，读数如果与第一次一样，或相差小于0.3mm，说明仪器重复性正常。 以上稳定性、灵敏度、重复性三项是检查仪器最严格最有效的方法。以上三种检查方法都是正常时，说明仪器完全工作正常。可进行下一步测试。 测试前，应在PVC测斜管管口用锯子做一个记号，每次电缆深度都应以该记号为标准起点。 电缆上铜环记号间隙0.5米，每次都应以铜环一边作为标准点，绝不允许今天以铜环这边为起点，明天以铜环另一边为起点。这样深度将产生很大的误差。测试时，深度误差应控制在0.5mm之内。

22、 将探头沿滑轮倾斜时,数据增大的方向作为正方向，正方向对准基坑方向，在探头正方向一边作一个记号，每次测试时都应按照同一个方向先测正方向，再转180o测反方向。 当按照孔口标记，铜环以一边为起点将探头放入待测深度后，一定要稳定一会儿，等待显示数据稳定后（一般最后一位在02之间跳动，个别情况是在13之间跳动）方可读数，不能放到深度后立即读数。因为探头的滑轮与PVC管内槽有个接触稳定过程，当这个过程还没有稳定时，读到的数据可能不真实。 每个孔每次应测2遍，即正测2次，反测2次。正测2次，反测2次每个深度对应大数据最大误差应小于0.5，当发现个别大0.5的数据时，应把探头重新放入到该点的深度，再读第3

23、遍，3遍读数之间都相差0.5mm以上，应再重复检查第4遍，如果第4遍还是大于是0.5mm，说明该测试点可能存在下述问题：a.PBC测斜管回填不密实，有松动的现象。b.PBC测斜管该点处内槽与滑轮接触不良，一般这种情况现场很难恢复，可以对4次测试数据采取如下取舍方法。去掉一个最大值，去掉一个最小值，剩下2个取平均值。每次到该点都应测量4次。对与个别误差特别大的点，在后期资料整理过程中可考虑删除该点，根据上下测试情况作合理修正。以便更加符合实际情况。 当基坑开挖到一定深度时，基坑边坡有位移的可能，此时，如果某天测试数据比前次每个数据都明显变化了许多，这时应高度重视。首先，再测第3遍，甚至第4遍，如

24、果4遍数据都是一样，比前次相差许多，此时，可考虑报警，通知施工一方将边坡加固处理。预警值可根据现场具体情况而定。 。十一 仪器安装使用注意事项测头是精密仪器，需专人保管、维护。电缆是易损部件应尽量少弯折，否则容易断裂。1.测头滑轮和弹簧部分用后擦干净，上少许黄油。2.仪表使用锂电池，充电时间5小时，当仪表电池显示不用完，应充电，仪器用后开关置关位置（自动仪器充电由计算机控制）。3.仪表显示值即是该点的位移量，单位为mm, 1.4，即1.4mm 0.3，即0.3mm。4.测试前应在测头上做一个记号，每次都应朝同一个方向顺槽而下，正、反各测一次，以消除仪器综合误差，计算方法见说明书。5.测斜管安装

25、时，开槽方向一定要对准边坡位移方向。6.测斜管安装时，如孔中有水，测斜管可能由于浮力下不去，此时应向管内加清水、使管下沉。7.测斜管对接处螺丝应9mm，不能超过管内壁，否则仪器下不去。8.接头处上4个螺丝，先用电钻打引孔，用螺丝上牢固。9.上部、底部都用盖子封口，底部盖子也需上螺丝，否则探头会卡在孔中。10.每0.5m测一次，测点深度对准，每次都应在同一个记号部位，深度控制在2mm，11.测斜孔口用旧套管保护，上加盖子，下面用水泥砖加固台子。十二 测斜管安装及监测操作程序测斜管外径70mm，节头处最大外径80mm，因此，要求钻孔90mm-110mm，视地层条件而定，如果不缩孔地层，可采用90m

26、m钻孔，对于缩孔地层需用100mm-110mm钻孔，以保证测斜管能下去。1.测斜管长度有2种规格4m、2m，节头处有导槽，用3mm的钻头钻4个孔（相距90），用4mm长度9mm的自攻螺丝上紧，防止脱落。注意：螺丝必须9mm，否则超过管内壁造成测头下不去，以致钻孔报废。（管壁厚5mm，接头壁厚5mm）。2.下孔前孔底部用封盖上紧，上4个螺丝，防止脱落。3.钻孔中如有水，上节头时下部管子应用绳子拉住，以免不小心管子掉入孔中，无法对接。4.管子下到孔底设计深度后，管子与孔壁之间间隙回填是关键，采用中砂每次少许加入间隙部位，同时倒入清水将砂慢慢冲入孔间隙中，千万不能将一桶砂一次倒入，这样会造成上部堵塞

27、，下部空，下部管子没有回填密实，将会影响以后的测试数据不重复。5.孔口管子配有盖子，管子外用1米左右的套管保护管子，管上应配有铁盖子，一般不容易开启，以免插入杂物堵塞钻孔。6.下管子时，管中4个导槽相距90，应将其中1个导槽尽量对准边坡水平位移方向，从开始第一根管子直至孔底都应保持同一个方向，否则将影响测试精度。7.每间距0.5米设一个测点，电缆上有记号，深度每次都应在同一个记号点上，误差应2mm，这样才能保证测头每次都在同一个点上测试，以保证数据的重复性。8.测试前在滑轮上的一边做一个记号，每次都应朝同一个方向下去仪器测头相差180各测一遍，以消除仪器综合误差。9.仪表显示值即为该点的水平位

28、移量，单位为mm每次测试做好详细记录，包括一些特殊情况，以为今后分析数据提供依据。.十三 仪器保养及维修1.探头严禁强碰撞，高温时不得将探头及仪器置于阳光下暴露晒。2.探头采用不锈钢制成，导轮部分及电缆应在每次测试完成后擦试干净，在导轮轴及支撑弹簧处上机油，避免导致锈死。3.仪器内置可充电池，电耗完后，每次充电时间，充电时间5小时，严禁超时充电，（自动仪器由计算机控制）。4.当确认是仪器故障时，不要自行拆开，请送本所修理。十四 仪器配件清单1.探头1个，电缆30米、50米（长度可选）；2.显示仪表1台；3.说明书1份；4.光盘一张。十五 部分工程实例1.马钢料场堆载试验监测；2.马钢料场强夯试

29、验监测；3.梅山料场堆载试验监测4.山峡边坡滑坡监测；5.南钢料场堆载试验监测；6.武钢技术中心大厦深基坑监测。湖北省地方基坑监测规范（供用户参考）9.监测9.1深基坑工程的监测工作应根据设计要求，基坑周边环境状况及开挖施工方案等在基坑开挖前制定方案。监测方案应主要包括下列内容：一、监测项目、监测方法与精度要求；二、各监测项目的实施细则，包括监测仪器、监测点的布置、观测周期、工序管理和记录制度等；三、信息反馈体系。9.2深基坑工程监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测为辅。9.3深基坑工程监测的主要内容包括变形监测、应力监测、地下水动态监测三个方面。各种监测的具体

30、对象、方法见表10。各种监测技术工作均应符合有关专业的规范、规程的规定。表10 监测内容及对象与方法内容对 象方 法变形地面、边坡、坑底土体、支护结构（柱、锚、内支撑、连续墙等）建（构）筑物、地下设施目测巡视，对倾斜、开裂、鼓凸等迹象进行丈量、记录、给绘制图形或摄影。精密光学仪器、导线或收敛计测量水平位移、经纬仪投影测量倾斜。埋设测斜管、分层沉降仪测量深层土体变形。应力支护结构中的受力构件、土体内应力预埋应力传感器、钢筋应力计、电阻应变片等数量元件，埋设土压力盒或应力铲侧压仪。地下水动 态地下水位、水村、抽（排）水量、含砂量设置地下水观测孔。埋设孔隙水压力计或钻孔测压仪。对抽水流量、含砂量定期

31、观测、记录。9.4采用仪器监测项目的选择应根据基坑工程的安全等级而定，可以分为必需进行的项目和有条件时宜进行项目两类，可按表11选定。9.5在建筑物密集及地下管网复杂的城区开挖深基坑，从基坑边缘向外3050m内的建（构）筑物应作为主要监测对象，特别是古文手保护区及重要建（构）筑物和交通干道、煤气管、通讯电缆、上、下水管等应列在监测范围之内。在降水及开挖阶段应重点监测由于变形产生的裂缝变化。9.6在基坑开挖过程中，若基坑突发异常情况，如严重的涌砂、冒水、支护结构或邻近建（构）筑物、地下管线严重变形等，应及时进行跟踪监测。表11 监测项目的选择监 测 项 目工程安全等级一级二级三级边坡土体位移观测（用测量仪器）边坡土体位移观测（用测斜仪）支护结构位观测（用测量仪器）支护结构位观测（用测斜仪）