[實用新型]一種觀測路基變形的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120408097.1
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN202433013U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛璽榮;張曉燕;寇林田;韓萍
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省交通科學(xué)研究院
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 太原同圓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于土工現(xiàn)場測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種觀測路基變形的數(shù)據(jù)采集元器件的布設(shè)方案，尤其能長期全面采集路基內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變動態(tài)變化的參數(shù)。?

背景技術(shù)

在國家大力興建土木工程的背景下，大量公路（鐵路）工程開始實施，同時對高速公路（鐵路）項目提出了更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨著工程項目向縱深發(fā)展，修筑在特殊地質(zhì)條件（如軟土、黃土、風(fēng)化巖等）下的路基越來普遍，路基沉降、邊坡失穩(wěn)時有發(fā)生。為預(yù)防事故的發(fā)生，需對路基變形進(jìn)行監(jiān)測，觀測路基變形特性的參數(shù)主要包括應(yīng)力和應(yīng)變兩類參數(shù)，具體包括垂直沉降、水平位移、側(cè)向位移、豎向靜壓力、豎向動壓力等參數(shù)。?

目前，觀測路基變形的方案五花八門，大部分觀測方案僅僅注重某項參數(shù)的測試，或者埋設(shè)的傳感元件成活率偏低，在短期內(nèi)由于種種原因，元器件遭到破壞，數(shù)據(jù)采集工作被迫中斷。為了準(zhǔn)確監(jiān)測路基變形、總結(jié)路基變形特性，為相關(guān)理論研究工作提供一手資料，為路基工程設(shè)計與施工提供依據(jù)，提出本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。?

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補以往監(jiān)測路基應(yīng)力應(yīng)變的不足，本實用新型提供一種全面監(jiān)測路基變形特性的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本采集系統(tǒng)能全面監(jiān)測路基的應(yīng)力應(yīng)變特性，所采用的埋設(shè)方案使得元器件的成活率大大提高，能長期監(jiān)測路基的應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)。?

該系統(tǒng)在基底和路堤內(nèi)埋設(shè)了單點沉降計1、分層沉降計2、沉降板3、水平位移計4、測斜管5、壓力盒6等傳感元件，能全面監(jiān)測路基內(nèi)多種變形參數(shù)，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性；系統(tǒng)中傳感元件的布設(shè)位置是在全面總結(jié)以往相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上提出的，使得其更具科學(xué)性；本系統(tǒng)充分考慮了各種傳感元件布設(shè)時施工的可操作性以及觀測時的方便性；本系統(tǒng)傳感元件埋設(shè)工序避免了施工機械對其可能造成的破壞，并提出了傳感元件后期保護(hù)的技術(shù)措施，從而提高了觀測系統(tǒng)的耐久性。?

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：?

一種觀測路基變形的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要包括單點沉降計1、分層沉降計2、沉降板3、水平位移計4、測斜管5、壓力盒6、數(shù)據(jù)線7和數(shù)據(jù)采集房8，其特征是：單點沉降計1檢測基底頂部沉降值，埋設(shè)在基底一定深度范圍內(nèi)，深度與路基填高相同，橫向間距從路基中心位置向兩側(cè)每隔8m布設(shè)一處；分層沉降計2用來觀測沉降孔不同深度處的沉降值，埋設(shè)在基底中心位置一定深度內(nèi)，深度與路基填高相同；沉降板3檢測是路堤內(nèi)不同深度處的沉降值，從基底中心布設(shè)至路基頂面，每填高3m埋設(shè)一次；水平位移計4檢測是土體內(nèi)部的水平位移，從中央分隔帶向邊坡方向水平布設(shè)，布設(shè)至距邊坡2m處，左右幅各布設(shè)一處，每填高3m埋設(shè)一次；測斜管5檢測土體基底或路堤側(cè)向位移，在基底與路基內(nèi)均有布設(shè)，基底測斜管埋設(shè)在路基坡腳與排水溝之間，左右側(cè)各布設(shè)一處，布設(shè)深度與路基填高相同，路基測斜管布設(shè)在土路肩處，左右側(cè)各布設(shè)一處，埋設(shè)至路基底；壓力盒6檢測的是路堤上覆土層的壓力或動荷載，從基底中心處布設(shè)至路基頂面，每填高3m埋設(shè)一次，最上層壓力盒埋設(shè)在路面基層頂面。

①傳感元件埋設(shè)位置

單點沉降計1埋設(shè)在基底一定深度范圍內(nèi)，深度與路基填高相同，橫向間距從路基中心位置向兩側(cè)每隔8m布設(shè)一處；分層沉降計2埋設(shè)在基底中心位置一定深度內(nèi)，深度與路基填高相同；沉降板3從基底中心布設(shè)至路基頂面，每填高3m埋設(shè)一次；水平位移計4從中央分隔帶向邊坡方向水平布設(shè)，布設(shè)至距邊坡2m處，左右幅各布設(shè)一處，每填高3m埋設(shè)一次；測斜管5在基底與路基內(nèi)均有布設(shè)，基底測斜管埋設(shè)在路基坡腳與排水溝之間，左右側(cè)各布設(shè)一處，布設(shè)深度與路基填高相同，路基測斜管布設(shè)在土路肩處，左右側(cè)各布設(shè)一處，埋設(shè)至路基底；壓力盒6從基底中心處布設(shè)至路基頂面，每填高3m埋設(shè)一次，最上層壓力盒埋設(shè)在路面基層頂面。

②布設(shè)工序?

單點沉降計1和分層沉降計2在路基填筑前用鉆孔機預(yù)先鉆孔埋設(shè)，將其埋設(shè)至鉆孔內(nèi)后用細(xì)砂回填鉆孔，在工作面（基底表面）橫向挖槽并鋪設(shè)8cm厚細(xì)砂后將單點沉降計和分層沉降計的數(shù)據(jù)線引至邊坡外，再用8cm細(xì)砂覆蓋數(shù)據(jù)線后方可路基的填筑；

沉降板3周邊20cm范圍內(nèi)不應(yīng)用壓路機壓實，以免沉降板3偏位，應(yīng)采用人工夯實機對其周邊進(jìn)行壓實；

水平位移計4在工作面挖槽并鋪設(shè)細(xì)砂后進(jìn)行埋設(shè)，而后用細(xì)砂覆蓋，并將數(shù)據(jù)線7挖槽埋設(shè)后進(jìn)行路基填筑；

壓力盒6應(yīng)挖坑埋設(shè)，布設(shè)壓力盒前在坑底鋪設(shè)8cm厚細(xì)砂，定位后再用8cm厚細(xì)砂覆蓋壓力盒，數(shù)據(jù)線7埋設(shè)同前；

基底測斜管5在路基填筑前用鉆孔機預(yù)先鉆孔埋設(shè)，路基內(nèi)的測斜管在路基填筑完畢后在土路肩處鉆孔后埋設(shè)。測斜管基底（路基）上預(yù)留1m，以便觀測。