[發明專利]阻值機敏格柵地基沉降測試系統及方法

在審

• 申請號: 201810090682.8
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108166547A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 張炯;代朝霞;崔新壯;佘蕊;馬國棟;明瑞平
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發明公開了阻值機敏格柵地基沉降測試系統及方法，包括嵌入后不影響土工格柵性能參數的測量元件，所述測量元件嵌入在每個格柵橫向和縱向上，且測量元件之間為并聯連接，所述測量元件外部包裹有絕緣層，所述絕緣層與測量元件、絕緣層與土工格柵之間通過粘結的方式連接，嵌有測量元件的土工格柵互相垂直放置，每層按順序疊加；格柵受力變形引起測量元件的變形，繼而帶來測量元件阻值變化，阻值的變化引起測量電信號變化，監測點收集數據傳輸至云服務器，云服務器與遠程控制中心通信。本發明中提出的阻值機敏格柵地基沉降測試系統可增加地基沉降過程的可視性，有助于地基沉降的進一步研究。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，特別是涉及阻值機敏格柵地基沉降測試系統及方法。

背景技術

近年來山體滑坡災害頻發，嚴重地威脅到了人們的生命財產安全，同時會影響附近道路交通的正常通行。土木工程中多用土工格柵做防護網，以穩定邊坡。地基沉降是指地基土層在附加應力作用下壓密而引起的地基表面下沉。過大的沉降，特別是不均勻沉降，會使建筑物發生傾斜、開裂以致不能正常使用。現有地基沉降預測方法受其假設條件與實際存在較大不符的限制，所得沉降預測結果往往與實測沉降值之間存在較大差異，因此對地基沉降預測方法的研究有待進一步的發展。

目前地基位移測試多采用室內試驗或者數值模擬來進行，不具有代表性，無法驗證結論的正確性，而現有的預防滑坡的措施僅是通過肉眼觀測滑坡發生前的征兆或異常現象，判斷的方式受主觀因素影響大，人為誤差較大，且細微裂縫或位移肉眼無法觀測，只有當裂縫延伸到一定長度和寬度后，才會變得肉眼可觀。

綜上所述，現有技術中對于地基沉降的可視化測試問題，尚缺乏有效的解決方案。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供了阻值機敏格柵地基沉降測試系統該系統根據金屬絲電阻大小隨著橫截面積的減小而增加的原理，利用多層互相垂直的土工格柵監測地基沉降和分析邊坡滑裂面，通過類比分層總和法，測量每一層的位移變化情況，即得各層最終位移曲面，疊加各層結果，可得三維地基沉降面，從而使得地基沉降過程可觀性增強，有助于進一步研究地基的沉降過程。

阻值機敏格柵地基沉降測試系統，包括嵌入后不影響土工格柵性能參數的測量元件，所述測量元件嵌入在每個格柵橫向和縱向上，且測量元件之間為并聯連接，所述測量元件外部包裹有絕緣層，所述絕緣層與測量元件、絕緣層與土工格柵之間通過粘結的方式連接，嵌有測量元件的土工格柵互相垂直放置，每層按順序疊加；

所述格柵受力變形引起測量元件的變形，繼而帶來測量元件阻值變化，阻值的變化引起測量電信號變化，監測點收集數據傳輸至云服務器，云服務器與遠程控制中心通信。

進一步的，所述測量元件采用敏感柵，用厚度為0.003～0.101mm的金屬箔柵狀或用金屬線制作。

阻值機敏格柵地基沉降測試方法，包括：

每個格柵橫向和縱向均嵌入不影響土工格柵性能參數的測量元件；

絕緣層與測量元件、絕緣層與土工格柵之間通過粘結的方式連接；

將嵌有測量元件的土工格柵互相垂直放置，一層一層按順序疊加，根據分層總和法，在計算深度范圍內，將地基沉降按土工格柵布置方式劃分為若干層；

將測量元件依照土工格柵分段，同時測量所有測量元件小段的電阻，地基沉降時，根據測量的電阻確定每個點沉降后的最終位置，從而形成一個地基沉降面；

每個土層都會產生一個地基沉降面，多個沉降面疊加在一起形成一個三維的地基沉降體。