[發明專利]一種用于量測圍海造陸地基沉降的地震波裝置及量測方法

有效

• 申請號: 202011069671.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112230282B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 章麗莎;方奇豪;魏驍;魏綱;王新泉;崔允亮;刁紅國
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01C5/00;E02D33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種用于量測圍海造陸地基沉降的地震波裝置及其測量方法，該地震波裝置包括測試通用系統、原位測試系統、地震源系統、檢波器系統、GPS操作系統、機器語言系統及大數據處理系統，能夠利用原位測試系統得到土體變形模量及承載力，利用GPS系統對圍海造陸地區進行平面布置測點，地震源系統發射人工地震波，檢波器系統接收地震波，通過機器語言系統讀取其他系統數據并計算波速且對土層進行分類，最后繪制地下分界情況圖并傳輸相應數據，利用大數據處理系統處理所得所有數據進行歸檔并計算得出沉降值。本發明提供的地震波裝置及測量方法針對圍海造陸地基沉降變化測量時間短、測量成本低、測量安全性高、測點布置方便，裝置簡單易攜帶進場。

技術領域

本發明涉及地震波量測沉降領域，尤其涉及一種用于量測圍海造陸地基沉降的地震波裝置及量測方法。

背景技術

隨著我國的經濟水平的快速發展和基礎建設的需求量不斷增加，越來越多的大城市有了寸土寸金的概念，尤其是有天然航道航運優勢的沿海城市，其日益增長的人口建筑資源配置早已與不充裕的土地有所矛盾。為解決這一矛盾，許多沿海城市依靠其海岸線長，灘涂面積大、臨海處海底深度淺易填平的特點進行圍海造陸。

在現階段，由于我國灘涂面積大，為許多城市對其進行了圍海造陸提供了條件，如天津市臨港工業區一期20平方公里圍海造陸工程。無疑為天津提供了更多的土地資源。土是三相性物質，故圍海造陸所用填土在運輸過程中受振動時，其密度將變為松散密度，空氣進入土顆粒孔隙中，導致孔隙率增大，體積增大。在回填后將會因由于氣體排出，逐漸密實，導致填土體積縮小，產生沉降。同時，原有地基多為軟土，存在含水率高、孔隙率大、壓縮性大的特點，在填土的重力作用下，將會產生瞬時沉降，其后，原有地基土中孔隙水壓力消散、有效應力增長，產生固結沉降，在孔隙水壓力消散結束后，仍會存在一定的次壓縮沉降。土層的沉降及地下水位的改變將影響土體承載力，在不滿足承載力需求時，需進行進一步的措施。

盡管目前我國圍海造陸施工技術發展迅速，但有關其原有軟土及后續填土的地基變形沉降量測仍是圍海造陸施工的主要難點。對于地基變形沉降方面，關于如何確定圍海造陸后形成的沉降到現在仍缺乏一個準確的算法。

針對上述地基沉降量測的問題。原來的傳統鉆孔法雖然可以測到沉降情況，但尤其實驗時間較長，實驗數據分析需求時間長，存在著時效性不足的缺點，此外其鉆孔量測成本高，而且鉆孔間距還有限制，在鉆孔深度較深時還可能發生塌孔，造成經濟損失，還會導致量測數據不準確，有較大誤差存在。

同時，由于海岸線常常伴山，原有傳統方法如遇山體下部斷層、巖溶等特殊地段，需要增設測點以確定這些地段的大致面積及深度，會使得成本更加昂貴，由于時間的滯后性，還不能及時面對這些工程難題提出解決對策，易使工期增加。如遇海岸灘涂特厚軟土層，因鉆孔深度的不確定性，隨著鉆孔深度的增加，其鉆孔難度與成本也將驟增，所以目前尚缺一種明確針對海岸線灘涂地區圍海造陸時地基沉降經濟、安全的量測方法。

因此，為尋求一種簡易量測圍海造陸時地基沉降情況，針對地基成分復雜、地下勘察工程復雜昂貴的地基沉降現狀，亟需一種量測方法簡單、數據處理簡單快捷、量測成本低、量測效果具有良好的時效性的地基沉降量測裝置及方法。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種用于量測圍海造陸地基沉降的地震波裝置及量測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明一方面提供了一種用于量測圍海造陸地基沉降的地震波裝置，該地震波裝置包括測試通用系統、原位試驗系統、地震源系統、檢波器系統、GPS定位系統、機器語言系統及大數據處理系統。