[發明專利]一種地面變形氣囊模擬方法

有效

• 申請號: 201310403142.8
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103575198A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 施斌;魏廣慶;盧毅;童恒金;宋占璞;姜月華;蘇晶文;孫義杰;張弛;劉瑾
• 申請（專利權）人: 南京大學;蘇州南智傳感科技有限公司;南京大學（蘇州）高新技術研究院;中國地質調查局南京地質調查中心
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30;G01B11/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

1）鋪設墊層：在人工開挖槽（1）底部，鋪設回填土料墊層10-15cm，并整平墊層表面；

2）安置氣囊：在鋪設好的墊層上放置若干飽和氣囊，氣囊間隔0-30cm，在氣囊周圍填鋪砂土料，直到氣囊僅露出頂部；每個氣囊分別安裝氣壓控制裝置；

3）安裝變形觀測裝置：分別在每個氣囊頂端放置沉降標（4），并用環氧樹脂將沉降標（4）底部與氣囊（3）表面黏貼；

4）土層填埋與監測裝置鋪設：在氣囊的周圍空隙與上部采用拌入高嶺土的砂土料進行分層回填；填埋過程中在各土層鋪設土體變形監測裝置；

5）土體變形測試：分層回填結固后，進行土體變形測試。

2.如權利要求1所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：所述步驟1）中回填土料的成分為砂、高嶺土和水。

3.如權利要求1所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：所述步驟2）中氣囊（3）為可人工充放氣的橡膠氣囊；所述氣壓控制裝置為充氣導管和空氣開關。

4.如權利要求1所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：所述步驟3）中沉降標底部為有機玻璃，底部中央有一空心鋁管，管中嵌套一根鋼條，直徑約2-5mm。

5.如權利要求1所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：所述步驟4）中土體變形監測裝置為感測光纜（2）和沉降標（4）；鋪設所述感測光纜（2）過程中，先施預應力，并將兩端固定保持預應力。

6.如權利要求5所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：在氣囊的周圍空隙與上部采用土料進行分層回填；土料在氣囊的上部不超過氣囊的半徑，填埋過程中在各土層鋪設土體變形監測裝置；所述感測光纜2為聚氨酯硬變感測光纜和溫度自補償光纜，溫度自補償光纜埋設在在西側的溫度補償盒里；感測光纜2的輸出端使用BOTDA（布里淵時域分析技術）進行采樣分析；土體變形測試：分層回填結固后，進行土體變形測試；測試開始時，采集初始數據，作為初始基準值；采用游標卡尺量取沉降標的讀數，之后控制氣囊分別放氣，自然排氣至常壓，一定時間后分別對每個氣囊連接的沉降標進行數據采集，同時監測感測光纜的應變曲線分布。

7.如權利要求5所述一種地面變形氣囊模擬方法，其特征在于：所述監測裝置除上訴沉降標、感測光纜外，還包括基巖標、水準儀。