[發(fā)明專利]一種便攜式加筋土擋土墻墻面變形監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410811021.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104631516B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈興利;劉帆;劉偉強(qiáng);熊子瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)背景

本發(fā)明屬于土木工程和電磁學(xué)學(xué)領(lǐng)域，涉及一種擋土墻墻面變形測(cè)量裝置，具體涉及一種便攜式加筋土擋土墻墻面變形監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)?

隨著近幾年高速公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，公路附屬設(shè)施如高邊坡工程項(xiàng)目越來(lái)越多。在建造過(guò)程中必然要求其在穩(wěn)定性和耐久性方面達(dá)到更高的要求。因此如何確保高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)在其使用壽命期內(nèi)具有足夠的安全性，避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，減少高速公路使用者的人身和財(cái)產(chǎn)的安全，就成為設(shè)計(jì)者進(jìn)行高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重要因素。

變形是指變形體在作用效應(yīng)作用下的一種反應(yīng)。由于地質(zhì)條件、外荷載、設(shè)計(jì)缺陷、支護(hù)過(guò)于簡(jiǎn)單、地下水位非正常變化、施工不科學(xué)等一種或多種因素的綜合組用，使得變形體的變形值超過(guò)結(jié)構(gòu)所能承受的容許值，結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)超過(guò)其正常承載能力的極限破環(huán)，從而造成不同程度的人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失。目前仍然沒(méi)有成熟的理論模型準(zhǔn)確的計(jì)算擋土墻的變形量，因此，只有對(duì)擋土墻的變形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原型監(jiān)測(cè)，及時(shí)準(zhǔn)確地提供變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，供設(shè)計(jì)人員正確分析擋土墻的墻面變形狀態(tài)，以便對(duì)當(dāng)前加筋土擋土墻變形提供必要的控制措施，或?yàn)橐院蟮膿跬翂υO(shè)計(jì)提供理論或數(shù)據(jù)依據(jù)。同時(shí)，工作人員通過(guò)變形觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象，可以獲得科學(xué)的知識(shí)、檢驗(yàn)理論和假設(shè)，甚至提出新的預(yù)測(cè)或計(jì)算變形的理論模型。

目前應(yīng)用于擋土墻變形觀測(cè)的主要方法有：簡(jiǎn)易觀測(cè)法、設(shè)站觀測(cè)法、儀?表觀測(cè)法等方法。簡(jiǎn)易觀測(cè)法常用于從宏觀長(zhǎng)掌握待測(cè)體的變形及發(fā)展趨勢(shì)，適用于中短期觀測(cè)。設(shè)站觀測(cè)法主要缺點(diǎn)是受到地形通視條件的限制和氣象條件的影響，工作量大，周期長(zhǎng)，同時(shí)持續(xù)觀測(cè)能力較差。儀表觀測(cè)法具有較高的觀測(cè)精度，但是其經(jīng)濟(jì)性較差，只有專門從事觀測(cè)工作的單位具有該觀測(cè)設(shè)備，一般人員再進(jìn)行變形觀測(cè)時(shí)不常用。同時(shí)，其不能排除由于在擋土墻中埋設(shè)豎直測(cè)管而對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)及受力性能造成的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題、精度問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)輕巧、方便操作、受外部因素影響小以及測(cè)量結(jié)果精確的便攜式加筋土擋土墻墻面變形監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，該設(shè)備突破傳統(tǒng)的測(cè)量原理，從新的角度實(shí)現(xiàn)了變形測(cè)量裝置的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種便攜式加筋土擋土墻墻面變形監(jiān)測(cè)裝置，包括安裝于待測(cè)加筋土擋土墻體斷面上的柔性軌道，以及安裝于柔性軌道上、并能沿柔性軌道運(yùn)動(dòng)的測(cè)試裝置；測(cè)試裝置的后端通過(guò)牽引線與放置于待測(cè)加筋土擋土墻體頂部水平面上的驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸相連；待測(cè)加筋土擋土墻體斷面底部的水平面上，水平安裝有與測(cè)試裝置相配合測(cè)量待測(cè)加筋土擋土墻體變形參數(shù)、并根據(jù)變形參數(shù)得到當(dāng)前加筋土擋土墻體變形情況的信號(hào)反射裝置，信號(hào)反射裝置垂直于待測(cè)加筋土擋土墻體斷面，并與柔性軌道處于同一豎直面內(nèi)。

所述信號(hào)反射裝置設(shè)置于距離柔性軌道底端大于1m的位置。

所述測(cè)試裝置為模型小車，模型小車的滾輪卡裝在柔性軌道的卡槽里；模型小車的前端設(shè)置有帶激光發(fā)射口和激光信號(hào)接收口的激光產(chǎn)生裝置；模型小?車內(nèi)設(shè)置有與激光產(chǎn)生裝置相連的單片機(jī)以及為單片機(jī)和激光產(chǎn)生裝置供電的內(nèi)部電源；單片機(jī)上還連接有用于處理數(shù)據(jù)的電腦終端；模型小車的側(cè)面設(shè)置有用于控制內(nèi)部電源的內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)。

所述內(nèi)部電源的第一輸出端與單片機(jī)的第一輸入端相連，第二輸出端與激光產(chǎn)生裝置的第一輸入端相連；單片機(jī)的第一輸出端與激光產(chǎn)生裝置的第二輸入端相連，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)激光產(chǎn)生裝置的工作過(guò)程的控制；單片機(jī)的第二輸入端與激光產(chǎn)生裝置的第一輸出端相連，將測(cè)量信息存儲(chǔ)于單片機(jī)中；單片機(jī)通過(guò)其第二輸出端與電腦終端相連，將測(cè)量信息導(dǎo)入到電腦終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置于待測(cè)加筋土擋土墻體頂部水平面上的步進(jìn)電機(jī)，以及為步進(jìn)電機(jī)供電的外部電源；步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過(guò)牽引線與測(cè)試裝置相連；步進(jìn)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與外部電源相連，且步進(jìn)電機(jī)上還設(shè)置有用于控制外部電源的外部電源開(kāi)關(guān)。

所述信號(hào)反射裝置為合金桿，且合金桿上安裝有第一反射鏡和第二反射鏡；第一反射鏡和第二反射鏡之間設(shè)置有用于校準(zhǔn)水平度的水平標(biāo)定氣泡。

所述第一反射鏡和第二反射鏡之間的距離大于50cm。

一種便攜式加筋土擋土墻墻面變形監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：