[發明專利]軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統及方法

有效

• 申請號: 201510440962.3
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN105256681B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 王劍平;楊志余;錢冰;施健;樊榮霞;魏萱;劉千山
• 申請（專利權）人: 明達海洋工程有限公司
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E02D1/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 牛莉莉,杜春秋

1.軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統，包括控制中心和設置在軟土地基處理區域的密封膜，所述控制中心為主要由主機、顯示器和鍵盤組成的計算機，所述密封膜將軟土地基處理區隔成真空密封區，所述真空密封區內設有與真空泵連接的真空主管，其特征是：還包括安裝在軟土地基處理區與既有構筑物之間的土體水平位移監測儀器和反饋控制設備，所述真空密封區內沿其邊緣均勻設有一組通氣管和測壓管，所述通氣管通過其上安裝的控制閥門與外部環境連通，所述測壓管與真空壓力傳感器連接，所述真空壓力傳感器、土體水平位移監測儀器分別與控制中心連接，所述控制中心與控制閥門連接，將所述真空密封區內的真空度按照由大至小順序分成若干檔。

2.根據權利要求1所述軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統，其特征是：所述土體水平位移監測儀器包括布置在軟土地基處理區與既有構筑物之間鉆孔內的測斜管以及對測斜管的角度進行測量的一組測斜儀，所述測斜儀與控制中心連接。

3.根據權利要求2所述軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統，其特征是：所述鉆孔的深度為軟土層下方相對硬土層至少2米，所述鉆孔內埋設測斜管，所述測斜管底端設為不動點。

4.根據權利要求3所述軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統，其特征是：在所述測斜管內沿其預期變形方向間隔安裝有若干個測斜儀，其間隔距離為2～3米。

5.根據權利要求1所述軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑系統，其特征是：在所述軟土地基處理區外設有一圈密封溝，所述密封溝的內側軟基與密封膜的邊緣固定，所述密封膜內填充有砂墊層；將所述軟土地基處理區劃分成若干個塊，每塊設置1組通氣管和1組測壓管。

6.采用權利要求1至5任一項所述系統的軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步、施工前準備階段，順序執行S1至S3，

S1、在軟土地基處理區外開有一圈密封溝，并在軟土地基處理區鋪設砂墊層；

S2、在軟土地基內設置一組排水板；

S3、安裝抽真空設備及真空壓力傳感器并埋設土體水平位移監測儀器后，將密封膜的邊緣沿密封溝的內側軟基鋪設，并使密封膜覆蓋砂墊層，密封膜密封軟土地基處理區形成真空密封區，轉至第二步；

第二步、施工階段，順序執行T1至T5，

T1、真空泵對真空密封區進行抽真空處理，并在軟土地基處理區填筑土方；

T2、設軟土地基處理區的附近土體水平位移值為Y，土體水平位移監測儀器采集軟土地基處理區的土體水平位移值，并傳送至控制中心；

T3、設軟土地基處理區的附近土體位移朝軟土地基處理區移動的方向為正向，朝構筑物移動的方向為負向，控制中心調土體水平位移狀態，并根據(1)式判斷軟土地基處理區土體位移的方向，

Y≥0(1)

若Y≥0，土體朝軟土地基處理區方向移動，轉至T4，否則土體朝構筑物方向移動，轉至T5；

T4、控制中心調軟土地基處理區的土體水平位移值并根據(2)式判斷土體水平位移值是否達到警戒值，

|Y|≥警戒值(2)

其中，警戒值是在不影響軟土地基處理區周邊構筑物安全的情況下其內土體的最大水平位移值，若|Y|≥警戒值，控制中心控制連通外部環境的控制閥門開啟，向真空密封區進氣以降低其真空度，并繼續填土作業直至土體水平位移值降至警戒值以下，關閉控制閥門，否則返回T1；

T5、控制中心根據(2)式判斷土體水平位移值是否達到警戒值，

|Y|≥警戒值(2)

若|Y|≥警戒值，控制中心控制連通外部環境的控制閥門關閉，真空密封區的真空度上升，并停止填土作業直至土體水平位移值降至警戒值以下，否則返回T1。

7.根據權利要求6所述軟基上自動控制深層土體水平位移的路基填筑方法，其特征是：所述土體的水平位移值包括每天水平位移量和水平位移累計總量，設每天水平位移量為Y1，水平位移累計總量為Y2，當每天的水平位移與累計的水平位移方向相同時，順序執行T3、T4和T5，當每天的水平位移與累計的水平位移方向不相同，結束操作。