振弦式锚索测力计
道路边坡滑坡监测方案
目录1 概述 (3)2 监测内容 (3)2.1高边坡道路滑坡监测 (3)2.2 缓边坡道路滑坡监测 (3)3 监测方法 (4)3.1高边坡滑坡监测方法 (4)3.1.1 边坡倾斜情况 (4)3.1.2 边坡锚索应力 (5)3.1.3 边坡锚杆应力 (6)3.1.4边坡水平位移 (7)3.2缓边坡滑坡监测方法 (8)3.2.1 地下水水位 (8)3.2.2 滑坡体位移变化情况 (9)3.2.3不同深度土体位移变化 (9)3.2.4 边坡倾斜程度 (10)3.2.5雨量监测 (11)4 数据采集 (12)5监测系统云平台 (14)6产品简介 (15)6.1 BGK-6150固定式测斜仪/倾角计 (15)6.2 BGK-4900型振弦式锚索测力计 (16)6.3 BGK-4911振弦式锚杆应力计（钢筋计） (17)6.4 BGK-A3/A6振弦式单点、多点位移计 (18)6.5 BGK-4500S型振弦式渗压计 (19)6.6 BGK-3427型大量程位移计 (20)6.7 BGK-9010-011一体化雨量监测站 (21)1 概述近年来，随着国家对基础设施建设项目投资力度的不断加大，公路、铁路项目越来越多。
在山区的铁路、公路工程建设中，道路多穿行于山川、河谷之间，经常要开挖大量边坡，边坡的开挖破坏了原有植被覆盖层，导致出现大量的此生裸地以及产生严重的水土流失现象，造成生态环境的破坏，边坡岩土体的崩塌、滑坡、泥石流等失稳破坏还会给人民生命和财产带来巨大的损失。
为防止公路、铁路边坡失稳，给国家带来巨大的经济损失，危机人民生命和财产安全，安全监测显得非常重要，加大自动化监测力度，做到防患于未然。
2 监测内容2.1高边坡道路滑坡监测高边坡的滑坡产生的主要原因是道路施工开挖，使原有地貌产生较大变化，边坡上部结构在重力作用下产生侧向应力应变，最终失稳造成边坡坍塌或滑坡现象产生，因此对高边坡的安全监测主要分以下几部分进行。
锚索测力计偏心受压情况下的误差分析
E忆（f02-f
2）
（4）
式 中 ：驻F—荷 载 变 化 量 ，N；f0—零 荷 载 下 的 钢 弦 频 率 ，
Hz；f—某级荷载下的钢弦频率，Hz。
按（4）式计算表 1 中的荷载，并与实际输入荷载对比，
结果如下表 2 所示。其中取 E忆=E，籽=7850 kg/m3，钢弦的长 度为锚索测力计的关键设计参数，此锚索测力计弦长 L = 53.00 mm，承压环内径 95.00 平共处 mm，外径 148.00 mm， 高度 120 m，均取 f0 和 f 的平均值。
（1）
式中：着—承压环应变；E忆—承压环弹性模量，Pa；F—承
压环荷载，N；A —承压环受力面积，m2。
钢弦的自振频率公式为：
姨 f=
1 2L伊ຫໍສະໝຸດ 滓 籽（2）由（2）可以得到钢弦的应变为：
着=
4L2籽f E
2
（3）
式中 ：L—钢 弦的 长 度 ，m；籽—钢 弦 的 密 度 ，kg/m3；f—钢
224 2018 年第 9 期
注：表中输出的数据为频模，频模=频率 2伊10-3。 由上述标定可得到该锚索测力计荷载的计算公式为：
F=0.885伊驻D 式中：F—荷载，kN；驻D—频模的变化量。 （4）锚索测力计理论值计算。由于锚索测力计承压环 和钢弦均在线弹性范围内工作，因此对承压环满足以下的 关系：
着=
滓 E忆
=
A
F 伊E忆
表 2 锚索测力计理论计算荷载与实际荷载对比
实际荷载/kN 0.000 400.000 800.000 1200.000 1600.000 2000.000
理论荷载/kN 0.000 391.66 797.61 1206.22 1613.06 2016.33
锚索测力计的测量范围及工作原理
锚索测力计技术参数
• 规格代号 VWA-100/5000 • 测力筒高L：mm 80/90 • 尺寸参数 锚索内直径d：mm 100~350 • 锚索外直径d：mm 120~370 • 额定载荷P：kN 0～5000 • 最大载荷Pm：kN 0～6250 • 性能参数 应变计支数：4 • 灵敏度：%F.S ≤ 0.04 • 测量精度：F.S ±0.25% • 温度测量范围：℃ -40～+150 • 温度测量精度：℃ ±0.5 • 耐水压：MPa ≥0.5 • 绝缘电阻：MΩ ≥50。
锚索测力计的测量范围及工作原理
锚பைடு நூலகம்测力计在测力钢筒上均布着数支振弦式应变计，当荷 载使钢筒产生轴向变形时，应变计与钢筒产生同步变形， 变形使应变计的振弦产生应力变化，从而改变振弦的振动 频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经 电缆传输至读数装置，即可测出引起受力钢筒变形的应变 量，代入标定系数可算出锚索测力计所感受 到的荷载值。
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锚索测力计的测 量范围及工作原 理
shenhua09
目录
锚索测力计用途
锚索测力计技术参数 锚索测力计的测量范围 及工作原理
锚索测力计用途
锚索测力计是用于长期监测水工结构物及其它混凝土结构物、岩石边坡、桥梁等预应力的锚固状态，并可同步测量埋设点 温度中煤机械的振弦式传感器。锚索测力计有二弦.三弦.四弦和六弦。通过振弦频率读数仪读出测力计各支应变传感器的 实时测量值并利用仪器特性参数可算出锚索所施加的压力。
振弦式锚索测力计及其应用
振弦式锚索测力计及其应用1序言在岩土工程边坡、地下洞室及其余土木建筑构造中，常采纳锚索测力计对锚索的加载及其在时间作用下的预应力变化状况进行监测。
设计人员针对锚索预应力变化状况，实时调整超张拉应力值；施工人员经过对锚索测力计值和张拉应力值进行对照剖析，实时调整施工组织方案，保证锚索施工的有效性和科学性。
在剖析锚索测力计的作用前需明确的几个观点：张拉应力值：是指张拉施工时油泵压力表的读数值（Mpa 换算成 KN ）；锁定应力值：是指张拉达成一个月时（预应力在张拉结束后的一个月内衰减最快，一个月后迟缓衰减，能够认为预应力趋于稳固。
）的测力计测值（换算成 KN ）；设计应力值：是指施工达成后，预应力趋于稳准时的希望值（即施工图要求的初始预应力）。
2预应力损失在大部分状况下，测力计测值与张拉应力值差别较大，这类不一致性根源于现场安装时采纳了不正确的锚垫板的形式及安装方法以及加载装置液压传导、锚具变形和夹片内缩等致使的偏差。
这种现象叫做预应力损失，预应力损失一般有以下几方面：2.1 锚固应力损失（因为锚具变形和夹片内缩惹起的预应力损失，为锚固应力损失。
）；2.2 孔道摩擦应力损失（锚索与孔道壁之间产生的摩擦阻力而惹起的应力损失）；2.3 预应力筋的废弛惹起的应力损失；2.4 混凝土的缩短、徐变惹起的应力损失。
预应力损失理论上经过计算能够获得，这里不在论述；在施工过程中，经过使用锚索测力计能够有效查验预应力损失和进行预应力长久监测，是一种在国内外被宽泛应用的较先进的技术手段，仪器精度远远高于油泵张拉精度。
3锚索测力计的原理及构造这里以常用的振弦式锚索测力计为例来论述，振弦式锚索测力计系一般采纳从外国入口的锚索测力计专用弦式传感器，并依据中国的锚具特色进行了改进设计。
其构造原理如图 1 所示：钢铉中心孔承压筒图 1 振弦式锚索测力计构造原理图振弦式锚索测力计由高强度合金钢制成，此中空承压筒周边上沿平均部署有多个弦式传感器，作用在承压筒上的荷载可由固定在筒体上的弦式传感器直接测出。
边坡监测方案
舟山国家石油储备基地第一期项目番山基地工程边坡监测方案宁波工程勘察院00 六年一月舟山国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡监测方案院长：陶灵法总工程师：陶灵法项目负责：赵平川编写：丁传庭审核：陶灵法宁波工程勘察院二00 六年一月国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡监测方案一、编制依据1、《国家石油储备基地第一期项目岙山基地工程边坡支护施工图设计》(2005 年9 月)；2、国家行业标准：《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) ；3、国家标准：《锚索喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001) ；4、《建筑变形测量规程》 ( JGJ/T 8-97 )；5、《边坡工程处置技术》，人民交通出版社2003 年10 月；6、《岩土锚固技术手册》，人民交通出版社2004 年5月。
二、工程概况岙山国家石油储备基地位于舟山市定海区临城街道岙山岛海防村,设计规模为500 万立方米，总占地面积1418900 平方米，布置10 万立方米储油罐50 个，总建筑面积13956 平方米，设计总概算约40 亿元。
根据国家发改委的部署，该项目由中化集团公司负责建设。
岙山基地现有21 座储罐,总容量达158 万立方米。
岙山基地年作业天数可达300 天以上，航线可达国内主要港口和国外各大港口，具有面向长江三角洲和沿海经济带、背靠东南沿海、服务全国的独特区位优势，是我国重要的国际油品中转基地。
油库基地四周均为火山碎屑岩组成的低丘陵地貌,共分布有1# ～10# 等10 个山头,拟建的9 个储油罐组中有8 个罐组（1# 、3# ～9#罐组）与山头相切,其中8# 、9#罐组东侧的2#山头由于受场地限制，该边坡按坡率1:0.5 、每级坡高10m 、台阶宽2m 进行放坡开挖，2# 山头与3# 山头间边坡坡率由1:0.5 向1:0.8 渐变,其余山头分多级放坡，每级坡高为10m ，坡率为1:0.80 。
对2# 、3# 山头拟采用锚索+ 锚索综合加固，其具体加固措施为：1）对2#山头边坡削坡坡率为1:0.5 及1:0.5 向1:0.8 过渡坡段潜在滑动岩体进行锚索+ 锚索加固。
锚索测力计使用说明书
XB-110型振弦式锚索测力计使用说明1特点与适用范围特点：·中空结构·三弦测量·长期稳定·灵敏度高·防水性能好·不受长电缆影响·适合自动化监测使用范围振弦式锚索测力计，主要用来测量监测各种锚杆、锚索、岩石螺栓、支柱、隧道与地下洞室中的支撑以及大型预应力钢筋混凝土结构（桥梁和大坝等）中的载荷和预应力的损失情况。
2锚索计的组成原理和主要技术参数指标仪器组成：振弦式锚索测力计由弹性圆筒、密封壳体、信号传输电缆、振弦及电磁线圈等组成。
工作原理当被测载荷作用在锚索测力计上，将引起弹性圆筒的变形并传递给振弦，转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。
电磁线圈激振钢弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输到振弦式读数仪上，即可测读出频率值，从而计算出作用在锚索测力计的载荷值。
3安装与使用根据结构设计要求，锚索计安装在张拉端或锚固端，安装时钢铰线或锚索从锚索计中心穿过，测力计处于钢垫座和工作锚之间，如图所示。
安装过程中应随时对锚索计进行监测，并从中间锚索开始向周围锚索逐步加载以免锚索计的偏心受力或过载。
4验收与保管用户开箱验收仪器，应先检查仪器数量与装箱清单是否相符，如有不符合者，请与我厂联系。
对于箱内仪器，先用250V兆欧表及XR02型频率读数仪检查常温绝缘电阻与频率初值，若绝缘低于50MΏ或频率初值变化异常时，请与我厂联系。
开箱后的仪器应放在湿度小于80%的房间内保存，室内不含有腐蚀性气体，存放环境须干燥，通风，搬运时小心轻放。
5测量及计算振弦式锚索测力计的手工测量用振弦频率读数仪完成。
测量方法请参照相应读数仪的使用说明书，测量完成后，记录传感器的频率值、温度值、仪器编号、设计编号和测量时间。
振弦式锚索测力计的计算公式：P=K(f02-f i2 )式中：P—被测锚索荷载值（kN）K—仪器标定系数（kN/Hz2）2—锚索测力计三弦实时测量频率平方的值的平均值。
振弦式锚索测力计功能及主要参数
VWA型振弦式锚索测力计适用于长期监测水工结构物及其它混凝土结构物、岩石边坡、桥梁等预应力的锚固状态，并可同步测量埋设点的温度。
振弦式锚索测力计有温度自动补偿功能，温度修正系数小于最小读数，使用中不需要温度修正。
振弦式锚索测力计具有智能识别功能。
锚索测力计主要技术参数
注：频率模数F=Hz2×10-3
锚索测力计及配套设备图片
锚索测力计（智能）
应变计(智能)读数仪(智能)观测电缆防水接头
南京葛南实业有限公司是专业从事安全监测仪器及其自动化数据采集设备研发、生产、销售、服务的高科技企业。
公司产品广泛应用于水利水电、铁路桥梁、矿山隧道、海洋边坡、基坑建筑等工程领域，其中智能振弦式传感器技术水准国内领先，是业界智能传感器技术的领跑者。
钢筋计 MCU 自动测量单元
振弦测量模块 单点采集模块。
锚索应力计 振弦式锚索计 锚索测力计 钢弦式锚索计
锚索应力计振弦式锚索计锚索测力计钢弦式锚索计
技术指标：
测量范围300KN、500KN、800KN、1000KN、120KN、1500KN、2000KN
分辨力≤0.10%FS
非线性≤1.20%FS
过载能力20%
筒高130mm
温度可加装温度传感器，-20～+60℃
埋设安装：
振弦式锚索计为中空结构，便于钢绞线或者锚索从中间穿过，张拉时锚索计置于锚垫座和工作锚之间。
在锚索张拉时，锚索计应平稳放置，上下承压面之间要清理干净，不能由铁屑和沙粒，并使锚索计的轴线与待测锚索轴线平行。
如果发现几何偏心过大，请即时调整。
加载时宜对钢绞线采用整束、逐级张拉，以使锚索计受力均匀。
除常用规格，可根据客户的要求（内径、荷载、高度）订制特殊规格。
为了减少偏心带来的影响，我厂生产的锚索计一般采用三根钢弦。
荷载计算：
P=K（fi2-fo2）+ b（T i- T0）
f i=（f红+f绿+f蓝）/3
P：作用在传感器上的物理量，单位KN
K：率定系数
f o：初始读数或零读数，一般为安装前获得，单位Hz
f i：当前读数，单位Hz
b：传感器的温度修正系数KN /℃
T i：当前温度℃
T0：初始温度℃
通常情况下，由于温度对振弦式传感器影响很小，可不予修正。
具体的计算方法以率定表中提供的计算公式及系数为准。
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振弦式锚索测力计
作者：张俊文章来源：葛南仪器关键词：振弦,锚索,测力计,VWA,振弦,锚索,测力计,用途,适用于仪器特点：智能识别、避雷芯片、同步温度；长期置于水工建筑物内、外部监测。
仪器名称：振弦式锚索测力计下载：产品使用说明书产品操作及故障检查手册
仪器型号：本公司生产的VWA型振弦式锚索测力计，其中包括VWA500、VWA1000、VWA1500、VWA2000、VWA2500、VWA3000、VWA5000kN 等系列型号。
仪器用途：
VWA型振弦式锚索测力计适用于长期监测水工结构物及其它混凝土结构物、岩石边坡、桥梁等预应力的锚固状态，并可同步测量埋设点的温度。
振弦式土压力计具有智能识别、避雷芯片、同步测量温度功能。
产品应用：
VWA型振弦式锚索测力计广泛用于：水利水电﹑公路铁路﹑桥梁隧洞﹑矿山﹑国防及建筑工程安全监测领域物理量测量，其中诸多项目为国家重点大型水电工程及重要桥梁，工程项目已超过600多个。
工作原理：
VWA型振弦式锚索测力计在测力钢筒上均布着数支振弦式应变计，当荷载使钢筒产生轴向变形时，应变计与钢筒产生同步变形，变形使应变计的振弦产生应力变化，从而改变振弦的振动频率。
电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出引起受力钢筒变形的应变量，代入标定系数可算出锚索测力计所感受到的荷载值。
VWA型振弦式锚索测力计中的每支应变计为一个的测量单元，单支仪器即可测出测力计单边的受力状况，以此可计算出测力计受力的偏心方向及大小。
由数支振弦式应变计的平均测值可计算出测力计的整体受力状况。
测力计测量信号由一根多芯电缆线引出。
VWA型振弦式锚索测力计工作条件：
a)测力计能在-30℃～+70℃的环境温度下正常工作。
b)测力计能承受500kPa水压力。
c)测力计绝缘电阻应＞50ＭΩ。
同时可同步测出埋设点的温度值。
规格及主要技术参数：
计算方法：
当测力计受到荷载和温度的双重作用时，测力计的一般计算公式为：
Pm = k△F + b△T = k(F - F0) + b (T - T0)
式中： Pm —测力计测量出的荷载量，单位为kN (千牛)。
P －测力计测量出的荷载量，单位为kN (千牛)；
K —测力计测量荷载量的最小读数，单位为kN /F；
△F′—测力计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F；
F′—测力计实时测量值，单位为F；
F0′—测力计的基准值，单位为F。
F —测力计实时测量值的平均值，单位为F；
F0—测力计基准值的平均值，单位为F。
n —测力计上分布传感器的支数。
b —测力计的温度修正系数，单位为kN /℃；
△T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；
T —温度的实时测量值，单位为℃；
T0 —温度的基准值，单位为℃。
注意事项：
根据结构设计要求，测力计应安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心孔中穿过，测力计置于钢垫座和工作锚之间。
锚索测力计有一外保护筒，用以保护仪器。
保护筒与测力筒上、下面之间应留有 3mm左右的距离，上、下承载锚固垫座应可靠的压在测力筒上，锚固垫座与测力筒之间不应有间隙。
安装时锚索测力计应放置平稳，如发现几何偏心过大(仪器分测不等值，既为有几何偏心)，应即时予以调整。
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