CX-3C型(CX-3C1双串口软件)基坑测斜仪说明书

CX－3C系列测斜仪

使用说明书

一、概述

CX—3C系列测斜仪主要用于测量深基坑、边坡、地基、水平位移。通过钻孔方式，将测量槽管埋入地下，当基坑、边坡、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ΔX,Y。根据ΔX,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ΔX,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）。

该仪器机械设计在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）。

。

图二基坑测斜仪

三、主要技术指标

1.探头尺寸：CX-3C：长780mm、直径φ28mm，导轮间距：

500mm

2.测量精度：±0.01mm/500mm，分辨率±4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：0°～±15°；

4.测试深度最大1000m;水压10Mp

5.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）。

（1）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。

（2）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Δi 的数值。

)(5.0负正V V i -=? 单位：

（mm ）

计算示意图（图三）

每次测试值减去初次测量值就得到各测点的水平位移值

X ?,Y 。 3、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。一般仪器在标定台上重复性是很好的，测试值不重复时，主要是以上原因所致，可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初测X X X -=?。

4、绘制水平位移X ?与深度H 随时间变化曲线，见图四。

图四

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，光标

←指向“孔号”，按“确定”键选中，按←、→移动光标，按↑、↓键设定所测孔号（每格有26个英文字母、0至9的数字及一个空格），设定完后按“确定”键。

2、设定起始点：按↓键，将光标←移到“起始点”，按“确定”键选中，只有孔口、孔底两种选择，按↑、↓键选择，设定完后按“确定” 键。

X,Y(mm) H (m)

3、设定测量方向：按↓键，将光标←移到“测量方向”，按“确定”键选中，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，设定完后按“确定”键。

4、设定次数：按↓键，将光标←指向“次数”，按“确定”键选中，按←、→移动光标，按↑、↓键设定所测次数，规定测试次数从“001”开始，依次是“002、003、004、005……”，设定完后按“确定”键。

5、设定孔深：按↓键，将光标←移到“孔深”，按“确定”键

选中，按←、→移动光标，按↑、↓键设定所测孔的深度，设定完后按“确定”键。

6、设定间距：按↓键，将光标←移到“间距”，按“确定”键选中，按↑、↓键选择所测间距，设定完后按“确定”键。

7、设定完参数后，按↓键，移动光标←到“开始测量”，按“确定”进入测试界面,显示“测试值及测试深度”，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，一是要等显示数值稳定后再按键，按完键后，观察一下测试深度，确定是否已采集。

8、正方向测量完后，显示屏出现“反向测量、取消、确定”界面，选中“确定”，然后将探头转动180°按上述方法再测一遍，正、反测试后，数据自动保存。

9、仪表显示值单位为mm, 1.54，即1.54mm ;10.3，即10.3mm。

（二）、数据浏览

按↓键，将光标←移到“数据浏览”，按“确定”键选中，按↑、↓键可浏览已测的数据。“数据浏览”里可删除单次测试数据，按←键选中“删除”，然后按“确定”键。

（三）、数据清零

按↓键，将光标←移到“数据清零”，按“确定”键选中，按←键选择液晶显示“确定”，然后按“确定”键即可删除仪表内所有数据，数据清零后，数据浏览显示无记录。

六、软件操作步骤

（一）、光盘安装

1、把光盘插入电脑，打开CX-3C1累加程序，点击setup,按

提示安装，安装完毕，桌面出现CX-3C1图标。

2、串口驱动：将USB线与小仪表及电脑连接起来，打开小

仪表开关，电脑出现发现新硬件,然后按提示安装。（二）、软件操作

1、打开桌面CX-3C1程序，出现“基坑测斜系统CX-3C1主

窗口”，点击菜单栏“数据库”—“新建”1个文件夹（若先

前已建，就直接“打开”所建的数据库文件）。

2、出现“数据库窗口”对话框,然后点击菜单栏“数据管理”，

点击“数据接收管理”。

3、出现“接收数据窗口”对话框,点击“接收数据”（前提:

必须USB线与小仪表及电脑已连接,且串口驱动已安装,小仪

表开关已开的状况下），所测的数据就接收到此对话框内。（若

在小仪表上设置参数有错误,可在此对话框里修改,若想保存

原始数据,就点击菜单栏“数据库”“保存输入文件”,若修改

过就点击“保存修改输入文件”，取一个文件名保存）点击“接

收数据窗口”对话框里的“保存数据”（说明：此“保存数据”

是计算并保存）。

4、点击菜单栏“数据分析”—“日数据与趋势分析”。

“日报表”是“测试孔名”及对应的“测试次数”的报表；

“趋势报表”是“测试孔名”及对应的“测试次数”的测试

值；

“累计报表”是“测试孔名”及对应的“测试次数”的总位

移；

“打印预览”和“打印”两项里均有保存设置,也就是说,若

填写工程名称、测试单位等,点击此两项中的任意一项都可保

存，而且以后所测的日报表也会显示先前所填的工程名称及

测试单位等。

“日报表2”是在已打开的“日报表”状况下,点击此处,出

现另一图表。

七、现场操作规程（必读部分）

基坑、边坡、地基、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CX—3C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规程操作。只有这样，才能取得真实、可靠的原始数据。

㈠、安装测斜管操作规程

⒈钻∮90～∮110的垂直钻孔，垂直度≤2％。

⒉测斜管长度有2种规格4m、2m，外径∮70，接头处∮80，

高要求场合可选用ABS管式铝合金管。

⒊PVC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。

⒋PVC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。

⒌PVC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。

⒍PVC测斜管在下的过程中，可向管内倒入清水，以减少浮力，

更容易安装到底。

⒎PVC测斜管孔口一般露出地面20c m～50cm左右。并用砖及

水泥做一个方形保护台。

㈡、仪器测试操作规程

⒈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0～±2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0～±2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。

⒉检查仪器重复性的方法：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0.2mm，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。

⒊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。

⒋电缆上记号间隙0.5米，每次都应以记号一边作为标准点，绝不允许今天以记号这边为起点，明天以记号另一边为起点。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。

⒌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。

⒍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0～±1之间跳动，个别情况是在1～±3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。

7. 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2遍，甚至第3遍，如果3遍数据都是一样，比前次相差许多，此时，可考虑报警，通知施工方加固处理,预警值可根据现场具体情况而定。

八、仪器保养及维修

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量少弯折，装箱时尽量让接头处处于自

然状态。

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晒。

2.探头是精密仪器，需专人保管、维护。

3.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。

4.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。

5.当确认是仪器故障时，不要自行拆开，请送本所修理。

九、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、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

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30～50m内的建（构）筑物应作为主要监测对象，特别是古文物保护区及重要建（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。

注：“△”必须进行的项目

“▲”有条件宜进行的项目

“×”可不进行的项目

9.7在进行深层降水的情况下，应将监测范围扩大到影响半径外，

观测对象以地面沉降和地下水动态为主，有条件时可设置若干分层沉降观测孔，采用分层沉降仪进行观测或分层设置深层沉降标，用精密水准仪进行以观测。

9.8土体、支护结构及建（构）筑物的变形（包括水平位移、沉降

及倾斜）观测应按现行国家标准（工程测量规范）执行，用测量仪器进行水平位移观测可采用：视准线法、坐标网法等；沉降观测可采用闭合环或返观测法；倾斜观测可采用投影及倾角计法。

9.9对支护结构和边坡土体的水平位移及沉降。观测可按以下要求

进行：

一、在基坑周边布置水平位移及沉降观测点，数量不少于8

个，间距不大于20m，在关键部位宜加密测点。

二、观测基准点要求稳固，应设在开挖和降水影响范围以外，

数量不得少于2个。

三、观测有基本精度要求，应根据观测对象的允许变形范围、

变形速率、观测周期等多种因素综合分析确定，可分为高

精度和中精度两类，见表12。

表12 观测精度标准

四、工程有特殊要求时，应按要求进行观测。

五、观测资料整理

1.每次沉降观测要求计算出各观测点的高程、累计沉降量、

本次沉降量、沉降速率、每次水平位移观测要求记录各个

观测点的位移量、累计位移量、位移速率等。

2.根据各个勘察观测成果绘制沉降（S）—时间（T）关系曲

线图、水平位移（L）—时间（T）关系曲线图、沉降（S）

—水平位移（L）—距离（a）关系展开曲线图。

9.10土体内部的位移与利用钻孔测斜仪进行观测。在钻孔中埋设测

斜管时，应采用可靠方法密实地回填管周空隙，使测斜管能随土体一道位移。应将不同深度测得的挠度值绘制成整个剖面的挠度曲线，并参用水平位移测量结果提供推测的整个剖面位移曲线。

9.11支护桩的形变可通过埋设于桩体内的测斜管进行观测。观测点

的间距为0.5～1.0m，同9.10条。

9.12内支撑和锚杆受力状况可通过在其端部安置应力传感器，或在

侧面或钢筋上贴应变片进行监测。

9.13土体应力与孔隙水压力可按下表要求监测：

一、土压力可通过预埋压力盒或直接使用应力铲进行测试。

二、孔隙水压力可通过钻孔或压入法埋设的孔隙水压力计进行

监测。

三、观测成果以压力与时间、压力与荷载、压力与开挖深度等

关系曲线图表示。

9.14地下水动态观测包括地下水位、抽（排）水时、含砂量的定期

观测，应及时提供地下水动态变化的各种因素。

9.15基坑开挖施工期间，每天应有专人进行现场目测。目测中可使

用一般的质量衡器具对裂缝、塌陷、管涌、流土、渗漏等现象的发生、发展进行测定，作出详细记录。在深基坑工程开始之前，可对周围建（构）筑物的破坏情况摄影或作出标记，在工程进行过程中监视其变化情况。

9.16各项监测的时间间隔应根据施工进程确定。

一、各监测项目在在坑开挖前应测定初始数据，且不宜少于两

次。

二、开挖初期观测时间间隔不宜超过5～7天，开挖卸载急剧

阶段不宜超过3天，当测试数据超过有关控制标准时应应

加密观测次数。当有危险事故征兆时时应进行连续监测，

并及时向有关部门提交监测成果。

三、基坑开挖间歇期，观测间隔时间不宜超过5～7天，运行

维护阶段观测时间间隔可为10～15天。

9.17现场检测人员应及时分析各种监测资料，捕捉险情发生前的种

种前兆信息，实现险情预报。

CX-3C型基坑测斜仪

人工计算方法说明

1: 基本公式: V⑴= (V正－V负)÷2 V⑵=〔(V正－V 负)÷2 〕＋V⑴

2:V⑶=〔(V正－V负)÷2 〕＋V⑵依次累加 (一米测一个点时不÷2)

3:V正: 正方向测试值(对准基坑内方向为正),(探头向基坑方向倾斜时数据增大为正)

V负: 负方向测试值(对准基坑外方向为负)

V⑴:第一个点的测试值V⑵:第二个点的测试值

4: V⑴变化值= V⑴测试值- V⑴测试初值V⑵变化值= V⑵测试值- V⑵测试初值

V⑶变化值= V⑶测试值- V⑶测试初值依次对应相减

5:例如:

第一次初值正方向: 120.3 125.5 135.6

初值负方向: 110.2 123.3 130.4

第二次

测试值正方向 120.8 125.0 134.9

测试值负方向 110.8 122.9 131.3

初值V⑴= (120.3-110.2)÷2= 5.05 V⑵=〔(125.5-123.3)÷2 〕＋5.05=6.15

V⑶=〔(135.6－130.4)÷2 〕＋6.15=8.75

测试值V⑴= (120.8-110.8)÷2=5 V⑵=〔(125.0-122.9)÷2 〕＋5=6.05

V⑶=〔(134.9－131.3)÷2 〕＋6.05=7.87

V⑴变化值= 5- 5.05=－0.05V⑵变化值= 6.05- 6.15=－0.1

V⑶变化值= 7.87- 8.75=－0.88依次对应相减

个别点计算值有突变时,可根据上下值作适当修正

关于仪器维修后重新测初值的

补充说明

当换探头,换电缆,或换仪表后探头系数及初值会发生变化,需要重新测试初值,程序会把换仪器后第一次值作为初值,并且累加上原来的总位移量.

测试设置参数时,仪表上测试次数还是按原来的顺序排列,例如:测了20次,换仪器后次数送21,当天测的值作为初值,数据传到计算机后在菜单”是否更换仪器”中选择”是”,程序就会把第21次的值作为初值.,并且累加上原来的总位移量.

这样当天就没有报表,如果当天需要报表,可以再测一次,注意次数还是送21则可以打印出第21次的报表.

另一个简单办法是:第21次的值传2次,第一次作为初值在”是否更换仪器”菜单中选择”是”,第二次传入之后在”是否更换仪器”中选择”否”,并且修改几个数据,在小数点后修改,这样也可打印出第21次的报表.

操作注意事项

1.探头放到待测深度后,显示数据会变化三次,每次变化会停留一秒左右,等到变化第三次时再观查一下,确实数据稳定后才能按下”确定”键保存数据,否则出错.

2.一个孔测完后应与前次测的值,同深度值对比,相差很大时,应再测一次,确认是测试误差还是真有变化.个别数据相差大时可作修正.

3. 仪器USB接口与计算机连同后,先确定计算机用的哪个USB口,右键点”我的电脑”,点”属性”,点”硬件”,点”设备管理器”,点”端口”,看是COM 1-6哪个口,以便在程序中选择该口.

4.每个孔的孔号一旦确定不能变,次数应从1,2,3依次增加,否则出错.

5.每次测前先清零.

武汉基深勘察仪器研究所

武汉市青山区冶金大道35号

联系人:刘华

电话:027- 86334263 138********

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