裂隙水傳感器的安裝是確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。以下是詳細(xì)的安裝指南,結(jié)合了地質(zhì)、工程和環(huán)境因素:
1. 前期準(zhǔn)備
監(jiān)測目標(biāo)明確:確定監(jiān)測目的(如滑坡預(yù)警、隧道水壓監(jiān)測),選擇適合的傳感器類型(壓阻式、振弦式等)。
地質(zhì)勘察:通過地質(zhì)雷達(dá)、鉆孔取樣確定裂隙分布、滲透性及地下水動態(tài),標(biāo)定關(guān)鍵監(jiān)測點(如潛在滑移面、斷層交匯處)。
設(shè)備檢查:校準(zhǔn)傳感器,測試信號傳輸穩(wěn)定性,確保防水等級(如IP68)符合環(huán)境要求。
2. 鉆孔施工
孔徑與深度:通常孔徑為Φ50-100mm,深度需穿透目標(biāo)裂隙帶,預(yù)留10-20cm余量。硬巖層使用金剛石鉆頭,松散層需套管防塌。
鉆孔清理:用高壓水或氣清除孔內(nèi)巖粉,避免堵塞傳感器感應(yīng)區(qū)。
3. 傳感器安裝
定向安裝:使用導(dǎo)向裝置確保傳感器探頭正對裂隙走向,例如傾角儀輔助定位。若監(jiān)測三維水壓,需多傳感器陣列布置。
固定方式:
注漿法:注入無收縮水泥漿或環(huán)氧樹脂,確保傳感器與孔壁緊密接觸,適用于高精度測量。
機械錨固:在孔內(nèi)安裝膨脹錨栓,適用于臨時監(jiān)測或可調(diào)節(jié)場景。
防水處理:傳感器電纜入口處用硅膠密封,外套熱縮管,孔口用止水環(huán)防止?jié)B漏。
4. 回填與密封
透水層回填:底部先填入20-30cm石英砂(粒徑2-4mm),保證水流通暢。逐層夯實,避免氣隙。
密封隔離:上部用膨潤土球(遇水膨脹)或水泥砂漿封堵,長度≥1m,防止地表水干擾。孔口加蓋防污罩。
5. 接線與保護
電纜管理:信號線穿PVC或金屬波紋管,沿溝槽或支架固定,避開施工機械路徑。接頭處采用防水接線盒,并標(biāo)注編號。
防雷措施:在雷電多發(fā)區(qū),安裝避雷器或接地裝置,電源系統(tǒng)加裝浪涌保護器。
6. 校準(zhǔn)與測試
初始校準(zhǔn):安裝后靜置24小時,待系統(tǒng)穩(wěn)定,對比鄰近測壓管數(shù)據(jù),調(diào)整傳感器參數(shù)。
功能測試:通過注水試驗驗證響應(yīng)時間,確保數(shù)據(jù)變化與實際水壓變化同步。
7. 長期維護
定期巡檢:每月檢查密封完整性、電纜破損,清理孔口雜物。
數(shù)據(jù)校驗:每季度人工測量對比,發(fā)現(xiàn)漂移及時重新校準(zhǔn)。
嚴(yán)苛天氣應(yīng)對:暴雨后檢查排水是否通暢,冬季防止凍脹損壞傳感器。
特殊場景應(yīng)對
高流速裂隙:加裝過濾網(wǎng)防止顆粒物沖擊,采用高頻采樣傳感器。
深孔安裝(>50m):使用鎧裝電纜增強抗拉強度,分段注漿避免漿液沉淀。
無線傳輸:選擇低功耗LoRa或NB-IoT模塊,確保基站覆蓋,定期更換電池。
注意事項
遵循《巖土工程監(jiān)測規(guī)范》(GB/T 50448)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
安裝前后記錄詳細(xì)日志,包括鉆孔巖芯照片、回填材料配比、傳感器編號等。
多傳感器組網(wǎng)時,考慮空間分布密度,通常間距10-30m,依據(jù)地質(zhì)復(fù)雜度調(diào)整。
通過系統(tǒng)化的安裝流程和精細(xì)化的管理,裂隙水傳感器可有效捕捉水文地質(zhì)動態(tài),為工程安全與災(zāi)害預(yù)警提供可靠數(shù)據(jù)支撐。實際應(yīng)用中需結(jié)合現(xiàn)場條件靈活調(diào)整方案,必要時咨詢專業(yè)地質(zhì)工程師。
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