土坡穩(wěn)定性自動檢測系統(tǒng)及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土坡穩(wěn)定性自動檢測系統(tǒng)及檢測方法，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)模塊的信號接收端連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器和水平變形傳感器，所述檢測單元埋設(shè)在待測土層內(nèi)、且檢測單元水平埋設(shè)。該方法包括以下步驟：第一步：在待測土層上開挖檢測單元埋設(shè)槽；第二步：埋設(shè)檢測單元；第三步：將檢測單元通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接口聯(lián)接，開始檢測。本發(fā)明所公開的土坡穩(wěn)定性自動檢測系統(tǒng)及檢測方法，通過一次性埋設(shè)多組檢測單元，可實(shí)現(xiàn)一次檢測多個(gè)層面的多組數(shù)據(jù)，方便操作，而且可實(shí)現(xiàn)一定時(shí)期或長期監(jiān)測，節(jié)省人力物力，提高檢測精度。
【專利說明】土坡穩(wěn)定性自動檢測系統(tǒng)及檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土坡穩(wěn)定性自動檢測系統(tǒng)及檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]土坡包括人工土坡及天然土坡穩(wěn)定性是工程技術(shù)人員或政府最為關(guān)心的事情之一。土坡常常會受到自然或人為因素影響而變形或失穩(wěn)，無論人工開挖或堆積土坡，還是自然土坡的失穩(wěn)，大多會造成財(cái)產(chǎn)或及生命安全方面的損失，在居民密集區(qū)或重要規(guī)劃區(qū)尤為突出。因此，如何監(jiān)測土坡變形發(fā)展動向是該類工程進(jìn)度或確保土坡安全的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，通過在豎直方向上設(shè)置多組檢測單元，每組檢測單元設(shè)置變形檢測裝置和應(yīng)力檢測裝置，一次檢測可以獲得多層土在同一工況下的多組參數(shù)，節(jié)約人力物力。
[0004]本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)方法，通過一次性埋設(shè)多組檢測單元，可實(shí)現(xiàn)一次檢測多個(gè)層面的多組數(shù)據(jù)，方便操作，而且在土坡邊緣堆載、建筑基坑開挖過程中或者土坡變形位移等過程中，檢測裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測土坡動向數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行多次檢測，節(jié)省人力物力，提高檢測精度，確保土坡穩(wěn)定安全。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器和水平變形傳感器，所述檢測單元埋設(shè)在待測土層內(nèi)、且檢測單元水平埋設(shè)。
[0006]所述檢測單元還包括水平應(yīng)力傳感器、垂直應(yīng)力傳感器和孔隙水應(yīng)力傳感器。
[0007]所述一個(gè)檢測單元內(nèi)的垂直變形傳感器、水平變形傳感器、水平應(yīng)力傳感器、垂直應(yīng)力傳感器和孔隙水應(yīng)力傳感器布設(shè)于同一水平面上。
[0008]本發(fā)明要解決上述技術(shù)問題，還提供了一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0009]第一步:在待測土層上開挖檢測單元埋設(shè)槽，檢測單元埋設(shè)槽的深度根據(jù)土層類別及厚度和埋設(shè)檢測單元數(shù)量確定；
[0010]第二步:埋設(shè)檢測單元，自下而上依次埋設(shè)所需數(shù)量的檢測單元，并將檢測單元通過數(shù)據(jù)線與多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置和計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連通，并將檢測單元調(diào)零；
[0011]第三步:當(dāng)工程開始或待測土坡可以進(jìn)行檢測時(shí)，開始試驗(yàn)，計(jì)算機(jī)模塊記錄檢測單元的實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)，現(xiàn)場技術(shù)人員可根據(jù)各土層檢測數(shù)據(jù)變化情況決定工程進(jìn)度方案或是否需要采取土坡穩(wěn)定防護(hù)措施及決定對不同土層進(jìn)行防護(hù)的重要等級等。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明公開的一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，通過在豎直方向上設(shè)置多組檢測單元，每組檢測單元設(shè)置變形檢測裝置和應(yīng)力檢測裝置，一次檢測可以獲得多土層在同一工況下的多組參數(shù)，節(jié)約人力物力。
[0013]本發(fā)明所提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)方法，通過一次性埋設(shè)多組檢測單元，可實(shí)現(xiàn)一次檢測多個(gè)層面的多組數(shù)據(jù)，方便操作，實(shí)時(shí)監(jiān)測，節(jié)省人力物力，提高檢測精度，為工程建設(shè)土坡穩(wěn)定提供安全保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖:
[0016]在附圖中:1、垂直應(yīng)力傳感器；2、水平應(yīng)力傳感器；3、孔隙水應(yīng)力傳感器；4、垂直變形傳感器；5、水平變形傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]綜上所述，本發(fā)明公開了一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器4和水平變形傳感器5，所述檢測單元埋設(shè)在待測土層內(nèi)、且檢測單元水平埋設(shè)。
[0019]所述檢測單元還包括水平應(yīng)力傳感器1、垂直應(yīng)力傳感器2和孔隙水應(yīng)力傳感器3，傳感器的種類可以根據(jù)檢測項(xiàng)目需求選擇配置(參見附圖2)。
[0020]所述一個(gè)檢測單元內(nèi)的垂直變形傳感器4、水平變形傳感器5、水平應(yīng)力傳感器1、垂直應(yīng)力傳感器2和孔隙水應(yīng)力傳感器3布設(shè)于同一水平面上。
[0021]通過在豎直方向上設(shè)置多組檢測單元，每組檢測單元設(shè)置變形檢測裝置和應(yīng)力檢測裝置，一次檢測可以獲得多層土在同一工況下的多組參數(shù)，節(jié)約人力物力。
[0022]本發(fā)明還公開了一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0023]第一步:在待測土層上開挖檢測單元埋設(shè)槽，檢測單元埋設(shè)槽的深度根據(jù)土層類型或厚度和埋設(shè)檢測單元數(shù)量確定；
[0024]第二步:埋設(shè)檢測單元，自下而上依次埋設(shè)所需數(shù)量的檢測單元，并將檢測單元通過數(shù)據(jù)線與多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置連接，多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連通，并將檢測單元調(diào)零；多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置的作用主要有以下三點(diǎn):1、采集傳感器信號；2、與計(jì)算機(jī)建立通訊聯(lián)系；3、響應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件發(fā)送指令及發(fā)送數(shù)據(jù)。也就是說，計(jì)算機(jī)模塊、多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與檢測單元之間均為雙向通信(參見附圖1)。
[0025]第三步:在待測土體安裝完檢測單元后，可開始工程施工或可開始對土坡穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，計(jì)算機(jī)模塊記錄檢測單元的檢測數(shù)據(jù)。
[0026]通過一次性埋設(shè)多組檢測單元，可實(shí)現(xiàn)一次檢測多個(gè)層面的多組數(shù)據(jù)，方便操作，而且在工程進(jìn)行或者土坡位移變化過程中，可實(shí)時(shí)得到檢測數(shù)據(jù)，提高檢測精度，節(jié)省人力物力，可為土坡穩(wěn)定防護(hù)提供第一手資料，確保土坡安全。
[0027]本發(fā)明是以巖土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)等理論，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、相關(guān)器件及軟件的發(fā)展，發(fā)明的一種能為建筑地基(包括天然地基、復(fù)合地基)、路基等土坡工程提供設(shè)計(jì)參數(shù)，并且所有測試參數(shù)均為自動采集。本發(fā)明得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No:41272301、N0.40472139)及國家科技支撐項(xiàng)目(N0.2012BAJ11B04)資助。
【權(quán)利要求】
1.一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置、計(jì)算機(jī)模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置與計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器和水平變形傳感器，所述檢測單元埋設(shè)在待測土層內(nèi)、且檢測單元水平埋設(shè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測單元還包括水平應(yīng)力傳感器、垂直應(yīng)力傳感器和孔隙水應(yīng)力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述一個(gè)檢測單元內(nèi)的垂直變形傳感器、水平變形傳感器、水平應(yīng)力傳感器、垂直應(yīng)力傳感器和孔隙水應(yīng)力傳感器布設(shè)于同一層面上。
4.一種土坡穩(wěn)定性自動試驗(yàn)方法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步:在待測土層上開挖檢測單元埋設(shè)槽，檢測單元埋設(shè)槽的深度根據(jù)土層類別及厚度和埋設(shè)檢測單元數(shù)量確定； 第二步:埋設(shè)檢測單元，自下而上依次埋設(shè)所需數(shù)量的檢測單元，并將檢測單元通過數(shù)據(jù)線與多點(diǎn)數(shù)據(jù)采控裝置和計(jì)算機(jī)模塊數(shù)據(jù)接口連通，并將檢測單元調(diào)零； 第三步:當(dāng)工程開始或待測土坡可以進(jìn)行檢測時(shí)，開始試驗(yàn)，計(jì)算機(jī)模塊記錄檢測單元的實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)，現(xiàn)場技術(shù)人員可根據(jù)各土層檢測數(shù)據(jù)變化情況決定工程進(jìn)度方案或是否需要采取土坡穩(wěn)定防護(hù)措施及決定對不同土層進(jìn)行防護(hù)的重要等級等。
【文檔編號】E02D1/00GK104074179SQ201410298681
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】王秀艷, 劉長禮, 王鳴宇 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所