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)包括計算機模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點數據采控裝置與計算機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，所述檢測單元埋設在待測土層內、且檢測單元水平埋設。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槽；第二步：埋設檢測單元；第三步：將檢測單元通過多點數據采控裝置與計算機數據接口聯接，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，通過一次性埋設多組檢測單元，可實現一次檢測多個層面的多組數據，方便操作，而且可實現一定時期或長期監(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

【技術領域】
[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】
[0002]土坡包括人工土坡及天然土坡穩(wěn)定性是工程技術人員或政府最為關心的事情之一。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)，大多會造成財產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度或確保土坡安全的關鍵。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，通過在豎直方向上設置多組檢測單元，每組檢測單元設置變形檢測裝置和應力檢測裝置，一次檢測可以獲得多層土在同一工況下的多組參數，節(jié)約人力物力。
[0004]本發(fā)明還要解決的技術問題是提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗方法，通過一次性埋設多組檢測單元，可實現一次檢測多個層面的多組數據，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，檢測裝置可實時監(jiān)測土坡動向數據，無需進行多次檢測，節(jié)省人力物力，提高檢測精度，確保土坡穩(wěn)定安全。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:一種土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，包括計算機模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點數據采控裝置與計算機模塊數據接口連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器和水平變形傳感器，所述檢測單元埋設在待測土層內、且檢測單元水平埋設。
[0006]所述檢測單元還包括水平應力傳感器、垂直應力傳感器和孔隙水應力傳感器。
[0007]所述一個檢測單元內的垂直變形傳感器、水平變形傳感器、水平應力傳感器、垂直應力傳感器和孔隙水應力傳感器布設于同一水平面上。
[0008]本發(fā)明要解決上述技術問題，還提供了一種土坡穩(wěn)定性自動試驗方法，包括以下步驟:
[0009]第一步:在待測土層上開挖檢測單元埋設槽，檢測單元埋設槽的深度根據土層類別及厚度和埋設檢測單元數量確定；
[0010]第二步:埋設檢測單元，自下而上依次埋設所需數量的檢測單元，并將檢測單元通過數據線與多點數據采控裝置和計算機模塊數據接口連通，并將檢測單元調零；
[0011]第三步:當工程開始或待測土坡可以進行檢測時，開始試驗，計算機模塊記錄檢測單元的實時檢測數據，現場技術人員可根據各土層檢測數據變化情況決定工程進度方案或是否需要采取土坡穩(wěn)定防護措施及決定對不同土層進行防護的重要等級等。
[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)定性自動試驗系統(tǒng)，通過在豎直方向上設置多組檢測單元，每組檢測單元設置變形檢測裝置和應力檢測裝置，一次檢測可以獲得多土層在同一工況下的多組參數，節(jié)約人力物力。
[0013]本發(fā)明所提供一種土坡穩(wěn)定性自動試驗方法，通過一次性埋設多組檢測單元，可實現一次檢測多個層面的多組數據，方便操作，實時監(jiān)測，節(jié)省人力物力，提高檢測精度，為工程建設土坡穩(wěn)定提供安全保障。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0018]綜上所述，本發(fā)明公開了一種土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，包括計算機模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點數據采控裝置與計算機模塊數據接口連接，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，所述檢測單元埋設在待測土層內、且檢測單元水平埋設。
[0019]所述檢測單元還包括水平應力傳感器1、垂直應力傳感器2和孔隙水應力傳感器3，傳感器的種類可以根據檢測項目需求選擇配置(參見附圖2)。
[0020]所述一個檢測單元內的垂直變形傳感器4、水平變形傳感器5、水平應力傳感器1、垂直應力傳感器2和孔隙水應力傳感器3布設于同一水平面上。
[0021]通過在豎直方向上設置多組檢測單元，每組檢測單元設置變形檢測裝置和應力檢測裝置，一次檢測可以獲得多層土在同一工況下的多組參數，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槽，檢測單元埋設槽的深度根據土層類型或厚度和埋設檢測單元數量確定；
[0024]第二步:埋設檢測單元，自下而上依次埋設所需數量的檢測單元，并將檢測單元通過數據線與多點數據采控裝置連接，多點數據采控裝置與計算機模塊數據接口連通，并將檢測單元調零；多點數據采控裝置的作用主要有以下三點:1、采集傳感器信號；2、與計算機建立通訊聯系；3、響應計算機軟件發(fā)送指令及發(fā)送數據。也就是說，計算機模塊、多點數據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)定性進行實時監(jiān)測，計算機模塊記錄檢測單元的檢測數據。
[0026]通過一次性埋設多組檢測單元，可實現一次檢測多個層面的多組數據，方便操作，而且在工程進行或者土坡位移變化過程中，可實時得到檢測數據，提高檢測精度，節(jié)省人力物力，可為土坡穩(wěn)定防護提供第一手資料，確保土坡安全。
[0027]本發(fā)明是以巖土力學、地基與基礎等理論，借助于計算機技術、相關器件及軟件的發(fā)展，發(fā)明的一種能為建筑地基(包括天然地基、復合地基)、路基等土坡工程提供設計參數，并且所有測試參數均為自動采集。本發(fā)明得到國家自然科學基金項目(No:41272301、N0.40472139)及國家科技支撐項目(N0.2012BAJ11B04)資助。
【權利要求】
1.一種土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，其特征在于:包括多點數據采控裝置、計算機模塊和至少一套檢測單元，所述檢測單元信號端通過多點數據采控裝置與計算機模塊數據接口連接，所述檢測單元包括垂直變形傳感器和水平變形傳感器，所述檢測單元埋設在待測土層內、且檢測單元水平埋設。
2.根據權利要求1所述的土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測單元還包括水平應力傳感器、垂直應力傳感器和孔隙水應力傳感器。
3.根據權利要求2所述的土坡穩(wěn)定性自動試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述一個檢測單元內的垂直變形傳感器、水平變形傳感器、水平應力傳感器、垂直應力傳感器和孔隙水應力傳感器布設于同一層面上。
4.一種土坡穩(wěn)定性自動試驗方法，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槽，檢測單元埋設槽的深度根據土層類別及厚度和埋設檢測單元數量確定； 第二步:埋設檢測單元，自下而上依次埋設所需數量的檢測單元，并將檢測單元通過數據線與多點數據采控裝置和計算機模塊數據接口連通，并將檢測單元調零； 第三步:當工程開始或待測土坡可以進行檢測時，開始試驗，計算機模塊記錄檢測單元的實時檢測數據，現場技術人員可根據各土層檢測數據變化情況決定工程進度方案或是否需要采取土坡穩(wěn)定防護措施及決定對不同土層進行防護的重要等級等。
【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:中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所