CN104076131A - 堆载预压多功能自动试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种野外现场堆载预压多功能自动试验系统及试验方法，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：在待测土层中开挖检测单元埋设槽；第二步：埋设检测单元；第三步：检测单元数据线与多点数据采控装置端口联接；第四步：多点数据采控装置数据串口与计算机联接；第五步：堆载预压。本发明所公开的堆载预压多功能自动试验系统及试验方法，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，无需进行多次检测。

Description

堆载预压多功能自动试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及一种堆载预压多功能自动试验系统及试验方法。

背景技术

载荷试验是工程地质专业原位测试一种常用实验方法之一，是在一定面积的承压板上向地基土施加荷载，测试地基土压力与变形参数随时间变化的规律，变形一般为利用传统的百分表人工读数记录，多年来试验方法模式很少得到改进，特别是载荷实验方法仅能提供承压板下一层土一定压力与变形的关系，要想检测深层土体的压力和变形关系，就需要进行多次测量，而且很少涉及土体内应力及孔隙水压力参数，预得到多层土的多个参数，均需要多次进行测量和分析，耗费大量的人力物力，而且由于不同批次检测的数据不统一，误差容易累计，稍有不慎，将会严重影响检测结果，误导工程设计和施工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种堆载预压多功能自动试验系统，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堆载预压多功能自动试验方法，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，而且在加载过程中，当一次加载完成，待检测数据稳定后可直接进行下一次加载，无需进行多次检测，节省人力物力，提高检测精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种堆载预压多功能自动试验系统，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的信号接收端连接，所述检测单元包括垂直变形传感器，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元层埋设。

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。

本发明要解决上述技术问题，还提供了一种堆载预压多功能自动试验方法，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、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端口、多点数据采控装置再与计算机模块数据接口连通，并将检测单元调零；

第三步：堆载预压，在待测土层顶面安装预压板，并在预压板上堆载，堆载完成后，计算机模块记录各检测单元的检测数据，待检测数据稳定后继续加载，直至所加载荷或土体稳定性的设计值。

本发明的有益效果如下：本发明公开的一种堆载预压多功能自动试验系统，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。

本发明所提供一种堆载预压多功能自动试验方法，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，而且在加载过程中，当一次加载完成，待检测数据稳定后可直接施加下一次加载，无需进行多次检测，节省人力物力，提高检测精度。

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。

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，本发明公开了一种堆载预压多功能自动试验系统，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的信号接收端连接，所述检测单元包括垂直变形传感器4，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元水平埋设，检测单元与多点数据采控装置和计算机模块之间均为双向通信(参见附图1)。

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，传感器种类可以根据检测项目需求进行配置(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,检测单元内的传感器的种类和数量可以根据工程检测需求进行确定。

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。其中所采用的多点数据采控装置，一方面获取各种传感器的数据，并转换成计算机可读模式后传输给计算机，同时接受计算机指令对传感器进行控制。

本发明还公开了一种堆载预压多功能自动试验方法，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及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。

第三步：堆载预压，在待测土体安装预压板，并在预压板上堆载，堆载完成后，计算机模块记录检测单元的检测数据，待检测数据稳定后继续加载，直至所加载荷土体稳定性的极限值。

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，而且在加载过程中，当一次加载完成，待检测数据稳定后可直接进行下一次加载，无需进行多次检测，节省人力物力，提高检测精度。

发明是以集载荷试验方法、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)、路基等工程提供设计参数，并且施加荷载行为为人工外，加荷的多少会由相应应力装置采集记录，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)

1.一种堆载预压多功能自动试验系统，其特征在于：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，所述检测单元埋设在待测土层内、且检测单元在剖面上某一层埋设。

2.根据权利要求1所述的堆载预压多功能自动试验系统，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所述的堆载预压多功能自动试验系统，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。

4.一种堆载预压多功能自动试验方法，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型、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端口、多点数据采控装置再与计算机模块数据接口连通，并将检测单元调零；

第三步：堆载预压，在待测土层顶面安装预压板，并在预压板上堆载，堆载完成后，计算机模块记录各检测单元的检测数据，待检测数据稳定后继续加载，直至所加载荷或土体稳定性的设计值。