CN104074179A - 土坡稳定性自动检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土坡稳定性自动检测系统及检测方法，该系统包括计算机模块和至少一套检测单元，所述检测单元信号端通过多点数据采控装置与计算机模块的信号接收端连接，所述检测单元包括垂直变形传感器和水平变形传感器，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元水平埋设。该方法包括以下步骤：第一步：在待测土层上开挖检测单元埋设槽；第二步：埋设检测单元；第三步：将检测单元通过多点数据采控装置与计算机数据接口联接，开始检测。本发明所公开的土坡稳定性自动检测系统及检测方法，通过一次性埋设多组检测单元，可实现一次检测多个层面的多组数据，方便操作，而且可实现一定时期或长期监测，节省人力物力，提高检测精度。

Description

土坡稳定性自动检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及一种土坡稳定性自动检测系统及检测方法。

背景技术

土坡包括人工土坡及天然土坡稳定性是工程技术人员或政府最为关心的事情之一。土坡常常会受到自然或人为因素影响而变形或失稳，无论人工开挖或堆积土坡，还是自然土坡的失稳，大多会造成财产或及生命安全方面的损失，在居民密集区或重要规划区尤为突出。因此，如何监测土坡变形发展动向是该类工程进度或确保土坡安全的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种土坡稳定性自动试验系统，通过在竖直方向上设置多组检测单元，每组检测单元设置变形检测装置和应力检测装置，一次检测可以获得多层土在同一工况下的多组参数，节约人力物力。

本发明还要解决的技术问题是提供一种土坡稳定性自动试验方法，通过一次性埋设多组检测单元，可实现一次检测多个层面的多组数据，方便操作，而且在土坡边缘堆载、建筑基坑开挖过程中或者土坡变形位移等过程中，检测装置可实时监测土坡动向数据，无需进行多次检测，节省人力物力，提高检测精度，确保土坡稳定安全。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种土坡稳定性自动试验系统，包括计算机模块和至少一套检测单元，所述检测单元信号端通过多点数据采控装置与计算机模块数据接口连接，所述检测单元包括垂直变形传感器和水平变形传感器，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元水平埋设。

所述检测单元还包括水平应力传感器、垂直应力传感器和孔隙水应力传感器。

所述一个检测单元内的垂直变形传感器、水平变形传感器、水平应力传感器、垂直应力传感器和孔隙水应力传感器布设于同一水平面上。

本发明要解决上述技术问题，还提供了一种土坡稳定性自动试验方法，包括以下步骤：

第一步：在待测土层上开挖检测单元埋设槽，检测单元埋设槽的深度根据土层类别及厚度和埋设检测单元数量确定；

第二步：埋设检测单元，自下而上依次埋设所需数量的检测单元，并将检测单元通过数据线与多点数据采控装置和计算机模块数据接口连通，并将检测单元调零；

第三步：当工程开始或待测土坡可以进行检测时，开始试验，计算机模块记录检测单元的实时检测数据，现场技术人员可根据各土层检测数据变化情况决定工程进度方案或是否需要采取土坡稳定防护措施及决定对不同土层进行防护的重要等级等。

本发明的有益效果如下：本发明公开的一种土坡稳定性自动试验系统，通过在竖直方向上设置多组检测单元，每组检测单元设置变形检测装置和应力检测装置，一次检测可以获得多土层在同一工况下的多组参数，节约人力物力。

本发明所提供一种土坡稳定性自动试验方法，通过一次性埋设多组检测单元，可实现一次检测多个层面的多组数据，方便操作，实时监测，节省人力物力，提高检测精度，为工程建设土坡稳定提供安全保障。

附图说明

图1是本发明的试验系统结构示意图；

图2是检测单元结构示意图：

在附图中：1、垂直应力传感器；2、水平应力传感器；3、孔隙水应力传感器；4、垂直变形传感器；5、水平变形传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

综上所述，本发明公开了一种土坡稳定性自动试验系统，包括计算机模块和至少一套检测单元，所述检测单元信号端通过多点数据采控装置与计算机模块数据接口连接，所述检测单元包括垂直变形传感器4和水平变形传感器5，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元水平埋设。

所述检测单元还包括水平应力传感器1、垂直应力传感器2和孔隙水应力传感器3，传感器的种类可以根据检测项目需求选择配置(参见附图2)。

所述一个检测单元内的垂直变形传感器4、水平变形传感器5、水平应力传感器1、垂直应力传感器2和孔隙水应力传感器3布设于同一水平面上。

通过在竖直方向上设置多组检测单元，每组检测单元设置变形检测装置和应力检测装置，一次检测可以获得多层土在同一工况下的多组参数，节约人力物力。

本发明还公开了一种土坡稳定性自动试验方法，包括以下步骤：

第一步：在待测土层上开挖检测单元埋设槽，检测单元埋设槽的深度根据土层类型或厚度和埋设检测单元数量确定；

第二步：埋设检测单元，自下而上依次埋设所需数量的检测单元，并将检测单元通过数据线与多点数据采控装置连接，多点数据采控装置与计算机模块数据接口连通，并将检测单元调零；多点数据采控装置的作用主要有以下三点：1、采集传感器信号；2、与计算机建立通讯联系；3、响应计算机软件发送指令及发送数据。也就是说，计算机模块、多点数据采控装置与检测单元之间均为双向通信(参见附图1)。

第三步：在待测土体安装完检测单元后，可开始工程施工或可开始对土坡稳定性进行实时监测，计算机模块记录检测单元的检测数据。

通过一次性埋设多组检测单元，可实现一次检测多个层面的多组数据，方便操作，而且在工程进行或者土坡位移变化过程中，可实时得到检测数据，提高检测精度，节省人力物力，可为土坡稳定防护提供第一手资料，确保土坡安全。

本发明是以岩土力学、地基与基础等理论，借助于计算机技术、相关器件及软件的发展，发明的一种能为建筑地基(包括天然地基、复合地基)、路基等土坡工程提供设计参数，并且所有测试参数均为自动采集。本发明得到国家自然科学基金项目(No：41272301、No.40472139)及国家科技支撑项目(No.2012BAJ11B04)资助。

Claims (4)

1.一种土坡稳定性自动试验系统，其特征在于：包括多点数据采控装置、计算机模块和至少一套检测单元，所述检测单元信号端通过多点数据采控装置与计算机模块数据接口连接，所述检测单元包括垂直变形传感器和水平变形传感器，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元水平埋设。

2.根据权利要求1所述的土坡稳定性自动试验系统，其特征在于：所述检测单元还包括水平应力传感器、垂直应力传感器和孔隙水应力传感器。

3.根据权利要求2所述的土坡稳定性自动试验系统，其特征在于：所述一个检测单元内的垂直变形传感器、水平变形传感器、水平应力传感器、垂直应力传感器和孔隙水应力传感器布设于同一层面上。

4.一种土坡稳定性自动试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：在待测土层上开挖检测单元埋设槽，检测单元埋设槽的深度根据土层类别及厚度和埋设检测单元数量确定；

第二步：埋设检测单元，自下而上依次埋设所需数量的检测单元，并将检测单元通过数据线与多点数据采控装置和计算机模块数据接口连通，并将检测单元调零；

第三步：当工程开始或待测土坡可以进行检测时，开始试验，计算机模块记录检测单元的实时检测数据，现场技术人员可根据各土层检测数据变化情况决定工程进度方案或是否需要采取土坡稳定防护措施及决定对不同土层进行防护的重要等级等。