本发明涉及路基沉降观测，具体地说，涉及高填方路基沉降观测装置及观测方法。
背景技术：
1、高填方路基应采用分层填筑和分层压实的方法施工，每层填筑厚度根据所采用的填料决定；如果填料来源不同，性质相差较大时，不应分段或纵向分幅填筑；位于浸水路段的高填方路堤应采用水稳定性较高和渗水性好的填料，边坡比不宜小于1：2，避免边坡失稳。
2、而路基沉降与稳定观测是路基施工中不可缺少的环节，通过观测数据，一方面可以控制填土速率保证路基稳定，同时可以进行高效率的路基施工；另一方面可以利用观测数据推测路基沉降变形规律，以验证是否可以达到设计要求；通过分析数据，推测工后沉降量，确定路面铺筑时间，根据《公路路基设计规范》jtg d30-2004的要求，连续2个月观测沉降量每月不超过5mm，即可卸载开挖路槽开始路面铺筑。
3、目前沉降与稳定观测有多种方法，主要分为竖直和水平位移观测。竖直沉降观测常用的方法有监测桩、沉降杯、沉降板等方法；水平位移监测方法主要有观测地表水平位移的边桩和观测土体深度水平位移的测斜仪等。
4、其中，沉降板由钢底板、金属测杆和保护套杆组成，钢底板埋入路基或地基中，随着路基施工可以接高金属测杆和保护套杆，使用水准测量的方法可以测得测杆顶端的沉降量，即钢底板埋设位置的沉降量。应用沉降板进行沉降观测对路基施工影响较大，受到大型施工机械撞击后易损坏且修复困难，同时也会影响沉降板埋设位置附近路基的施工质量。对于公路及铁路路基来说，沉降板方法只能用于路基施工期间的沉降观测，一旦公路路面或铁路轨道开始施工后便无法再接长测杆，在其使用期间无法持续观测其沉降。
5、面对上述问题，在中国专利公开号：cn105203080b公开的一种路基沉降观测设备及其观测方法就已经进行解决，该观测设备包括沉降水杯、连接管以及测量系统；沉降水杯底部固定设有进水管、出水管以及排气管；进水管与测量管连接，出水管与抽真空装置连接，排气管与外界空气连通；连接管与测量系统的连接处还通过蓄水桶连接管连接有蓄水桶，此连接处设有连通三个管路的三向阀门结构；观测方法包括第一阶段，安装布设系统；第二阶段，对沉降水杯和连接管抽真空；第三阶段，测量液面高程。该设备可实现路基施工期间的无施工干扰沉降观测，也可以进行使用期的长期观测。
6、可不论是沉降板还是沉降杯在安装阶段对路基都要以破坏的方式进行处理，而且对观测位置的确定不够灵活。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供高填方路基沉降观测装置及观测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了高填方路基沉降观测装置，用于对路面的形变距离进行测量，所述路面和地基之间填筑路基，所述观测装置由两个发射系和反射系组成，两个所述发射系分别安装在地基上路基的两侧，并发出红外射线；所述反射系设置在路面上，所述反射系至少包括：
3、两个固定反射载体，两个所述固定反射载体的上方均搭载有底层反射板，所述固定反射载体通过转动的方式改变底层反射板反射面的垂线方向，经反射面反射后红外射线的方向同步改变；
4、一个横架，所述横架设置在两个固定反射载体上；
5、以及，
6、一个活动反射载体，所述活动反射载体滑动连接在横架上，所述活动反射载体的下方搭载有顶层反射板，所述活动反射载体带动顶层反射板沿横架轴线方向进行横移，以使所述活动反射载体的反射面落在改变方向后的红外射线上，借助顶层反射板反射面的转动将红外射线以垂直的形式反射至路面上的待观测点。
7、作为本技术方案的进一步改进，所述横架和固定反射载体之间设置有第三推杆，所述第三推杆伸缩端与横架连接固定；
8、所述横架的下方设置有滑道，所述活动反射载体滑动连接在滑道上；
9、所述顶层反射板通过一个三相活动的连接组件固定在活动反射载体的下方。
10、作为本技术方案的进一步改进，所述固定反射载体的顶部具有容置槽，所述底层反射板通过一个三相活动的连接组件固定在容置槽内。
11、作为本技术方案的进一步改进，所述三相活动的连接组件包括构成平移相的滑块和滑轨，所述滑轨固定在对应的载体上，所述滑块在滑轨上滑动；
12、所述滑块上设置有构成升降相的第四推杆；
13、所述三相活动的连接组件还包括构成转动相的转接架，所述转接架固定在第四推杆的伸缩端上，反射板可转动的连接在转接架上。
14、作为本技术方案的进一步改进，所述发射系包括转接座，所述转接座上转动连接有发出红外射线的发射头。
15、作为本技术方案的进一步改进，所述转接座下方设置有三脚架，所述转接座与三脚架之间通过设置的第一推杆连接。
16、作为本技术方案的进一步改进，两个转接座上搭载的发射头分别是第一发射头和第二发射头，并以第一发射头所在侧为a侧，第二发射头所在侧为b侧，其中：
17、所述第一发射头发出红外射线l1；
18、所述第二发射头发出红外射线l2。
19、作为本技术方案的进一步改进，两个所述固定反射载体的上方搭载的底层反射板分别为第一底层反射板和第二底层反射板。
20、本发明目的之二在于，提供了基于深层净化的家用净水方法，包括上述中任意一项所述的高填方路基沉降观测装置，包括如下方法步骤：
21、一、坐标系建立阶段：
22、步骤一、以第一发射头和第二发射头之间的连线作为x1轴，再以第一发射头作与x1轴垂直的直线为y1轴，这时候就构建了一级坐标系x1-y1；
23、步骤二、以第一底层反射板和第二底层反射板之间的连线作为x2轴，再以第一底层反射板作与x2轴垂直的直线为y2轴，以在一级坐标系x1-y1中建立二级坐标系x2-y2；
24、二、观测阶段：
25、步骤三、红外射线l1和红外射线l2在二级坐标系x2-y2中始终保持在同一位置射入；
26、步骤四、对a侧的路面进行观测时，红外射线l1借助第一底层反射板反射至顶层反射板；
27、对b侧的路面进行观测时，红外射线l2借助第二底层反射板反射至顶层反射板；
28、步骤五、顶层反射板将接收到的红外射线l1或者红外射线l2反射得到红外射线l4，通过顶层反射板的转动使红外射线l4以垂直路面的形式反射至待观测点；
29、步骤六、顶层反射板上的红外接收器确定待观测点的坐标，并在二级坐标系x2-y2建立路面的初始线l5，通过待观测点偏移初始线l5的距离得出路基的沉降值。
30、作为本技术方案的进一步改进，所述底层反射板和顶层反射板转动角度关系如下：
31、α1=45°-（2θ3-θ1）/2；
32、式中，θ3为底层反射板转动的角度；α1为底层反射板转动θ3角度后，使l4垂直路面顶层反射板所要转动的角度；θ1为红外射线l1或者红外射线l2在一级坐标系x1-y1中的入射角。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果：
34、1、该高填方路基沉降观测装置及观测方法中，发射系射出红外射线被对应侧的底层反射板反射至顶层反射板上，并借助顶层反射板将红外射线以垂直的形式反射到待观测点上，再由顶层反射板上设置的接收器接收路面反射回来的红外射线，经过处理器处理测得观测点与顶层反射板上反射红外射线点的距离；
35、如此一来，观测的整个过程中在高填方路基外围进行，无需对路面以及路基进行破土，从而避免对路面以及路基造成破坏，而且通过顶层反射板配合底层反射板使红外射线能够垂直的射向路面上，同时利用顶层反射板的横移使红外射线灵活的改变观测位置。
36、2、该高填方路基沉降观测装置及观测方法中，整个观测过程一级坐标系-不发生改变，但随着路面的整体下沉，会导致二级坐标系-的原点发生变化，这时候通过二级坐标系-的原点的变化距离观测出路面整体的下沉距离。