CN114777995A - 一种单孔多点深层土体真空度监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单孔多点深层土体真空度监测装置，包括至少两根真空度测管，所述真空度测管的下端设有测头，所有所述真空度测管固定在一根或一束硬纸管外侧，所有真空度测管的测头高度不同，每根所述真空度测管的外口连接有一个真空度监测传感器，所述真空度监测传感器与数据采集箱连接，所述数据采集箱设有数据无线传输模块，所述数据采集箱和所述真空度监测传感器分别设有支架。本发明还公开了一种采用上述装置的单孔多点深层土体真空度监测方法。本发明可以准确测得深层土体真空度数据。并且结构简单，使用方便；数据采集设备可重复利用，容易保养，长期使用成本低，维护成本低。

Description

一种单孔多点深层土体真空度监测装置及方法

技术领域

本发明属于真空预压地基处理施工监测技术领域，特别涉及一种单孔多点深层土体真空度监测装置及方法。

背景技术

真空度对于真空预压或真空联合堆载预压地基处理施工来说，是必须要监测的项目,尤其是深层土体真空度的大小对处理效果有着直接的影响。深层土体真空度失效，会导致土体排水效果不好，土中的有效应力增加缓慢，导致后期沉降速率难以稳定，承载力无法达到设计预期目标，严重影响真空预压地基处理效果。

目前，用于土体真空度测量的装置及方法主要有以下两种：

一)排水板真空度测量装置，将真空度测管固定于排水板中，打设排水板时随之打入土中，然后用真空表测量外管口真空压力情况。这种方法的缺点是：1)测头深度不容易控制，2)随排水板打入土体中以后，由于内夹真空管使排水板厚度增加，插板机拔管时容易造成回带、真空管堵管等问题，最终无法测到真空度。

二)土体真空度测量装置，将真空管测头埋入土体中，然后用真空表测量外管口真空压力。这种埋设方法受到埋设方法的限制，难以将测头埋入深层土体中，无法测到深层土体真空度情况。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种单孔多点深层土体真空度监测装置及方法，该装置和方法能够准确测得深层土体真空度数据，使用方便。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种单孔多点深层土体真空度监测装置，包括至少两根真空度测管，所述真空度测管的下端设有测头，所有所述真空度测管固定在一根或一束硬纸管外侧，所有真空度测管的测头高度不同，每根所述真空度测管的外口连接有一个真空度监测传感器，所述真空度监测传感器与数据采集箱连接，所述数据采集箱设有数据无线传输模块，所述数据采集箱和所述真空度监测传感器分别设有支架。

所述真空管是采用抗压柔性PU材料制成。

所有所述真空度测管的测头绑扎固定在所述硬纸管外侧。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种采用上述装置的单孔多点深层土体真空度监测方法，采用以下步骤：

1)按照设计监测位置的设定监测点数确定所述真空度测管的数量，按照设定监测深度确定对应真空度测管的长度，按照设定监测深度的最大值确定所述硬纸管的长度，然后将所有所述真空度测管固定在所述硬纸管的外侧；按照设定监测深度的最大值采用钻机在设计监测位置钻设监测孔；

2)将携带有真空度测管的硬纸管下放至监测孔中设定深度位置处，使所有真空度测管的测头到达其设定监测深度；

3)将所有真空度测管的外管口穿过真空膜引出地面，然后分别与对应的真空度监测传感器连接，真空度监测传感器分别通过数据采集线与数据采集箱连接。

本发明具有的优点和积极效果是：采用硬纸管携带真空度测管，可以将测头准确埋至设定土体深度位置，硬纸管在淤泥中吸水后软化，土体发生沉降后也不会顶刺上覆真空膜；测量时不需要人工亲自到真空管口位置测量读数，由后台设置数据采集时间和采集频率,可避免繁琐的人工测量及人工读数造成的数据误差、读数时间不统一和人工无法按设计频率全天候进行数据监测的问题。因此本发明可以准确测得深层土体真空度数据。并且本发明结构简单，使用方便；数据采集设备可重复利用，容易保养，长期使用成本低，维护成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、测头；11、透孔；12、土工布；13、绑扎带；2、真空管；3、硬纸管；4、真空度监测传感器；5、数据采集线；6、数据采集箱；7、带孔滤管；8、真空膜；9、真空泵。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种单孔多点深层土体真空度监测装置，包括至少两根真空度测管2，所述真空度测管2的下端设有测头1，所有所述真空度测管2固定在一根或一束硬纸管3外侧，所有真空度测管的测头1高度不同，每根所述真空度测管2的外口连接有一个真空度监测传感器4，所述真空度监测传感器4与数据采集箱6连接，所述数据采集箱6设有数据无线传输模块，所述数据采集箱6和所述真空度监测传感器4分别设有支架，以避免抽真空施工造成真空膜上覆水使传感器4和数据采集箱6进水损坏。

测头1的结构形式与现有结构相同，设置在所述真空度测管2的下端，包括所述真空度测管2的下端，在所述真空度测管2的下端侧壁上设有透孔11，在所述真空度测管2的下端包裹有土工布12。所有真空度测管的测头1采用绑扎带13绑扎固定在硬纸管3外侧，固定方便。

所述硬纸管3具有一定的刚度，使其在带测头及真空管下插至土中预定位置的过程中不会断裂，在遇水一段时间后发生软化，与土体融为一体。

真空度监测传感器4和数据采集箱6应具备防水和防腐结构或采用防水和防腐措施，以确保受到雨淋和短时间泡水仍能正常工作，以应对施工现场复杂的气候状况。且应放至于较高处或稳固支架上，尽量避免泡水造成损坏。

数据采集箱6中具备数据采集模块和数据传输模块等，并应给其提供电源，使数据采集箱6能够按照设置对多路真空度监测传感器4的数据进行采集，并发送至后台服务器。数据采集箱6应固定于稳固支架上，以免数据采集箱6倾覆发生漏电危险和因潮湿盐碱腐蚀，缩短使用寿命。

在本实施例中，所述真空管2是采用抗压柔性PU材料制成的，具有较高的耐压强度，不因挤土或其它压力导致真空管2被压扁而造成气体无法流通。

所述数据采集箱6和所述真空度监测传感器4采用数据采集线5连接，数据采集线5采用2芯护套电缆信号线，应具备防水防晒、抗拉功能，避免线缆过快老化失效。

应用上述装置的单孔多点深层土体真空度监测方法，采用以下步骤：

1)按照设计监测位置的设定监测点数确定所述真空度测管2的数量，按照设定监测深度确定对应真空度测管2的长度，按照设定监测深度的最大值确定所述硬纸管3的长度，然后将所有所述真空度测管2固定在所述硬纸管3的外侧；按照设定监测深度的最大值采用钻机在设计监测位置钻设监测孔；

2)将携带有真空度测管的硬纸管下放至监测孔中设定深度位置，使所有真空度测管的测头到达其设定监测深度，完成多根真空度测管2的单孔埋设；

3)将所有真空度测管的外管口穿过真空膜8引出地面，然后分别与对应的真空度监测传感器4连接，真空度监测传感器4分别通过数据采集线5与数据采集箱6连接。

在实施真空预压时，开启真空泵9后，通过带孔滤管7在真空膜8下的砂垫层中形成负压力，将排水板中排出的水通过滤管7排出，从而使排水板及排水板附近土体产生真空度。数据采集箱6供电后，采集真空度监测传感器4的监测数据，并将监测数据发送至后台服务器，从而获得某一时刻各测头1处的真空度数值。数据采集箱通过服务器设置进行远程控制。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种单孔多点深层土体真空度监测装置，其特征在于，包括至少两根真空度测管，所述真空度测管的下端设有测头，所有所述真空度测管固定在一根或一束硬纸管外侧，所有真空度测管的测头高度不同，每根所述真空度测管的外口连接有一个真空度监测传感器，所述真空度监测传感器与数据采集箱连接，所述数据采集箱设有数据无线传输模块，所述数据采集箱和所述真空度监测传感器分别设有支架。

2.根据权利要求1所述的单孔多点深层土体真空度监测装置，其特征在于，所述真空管是采用抗压柔性PU材料制成。

3.根据权利要求1所述的单孔多点深层土体真空度监测装置，其特征在于，所有所述真空度测管的测头绑扎固定在所述硬纸管外侧。

4.一种采用如权利要求1所述装置的单孔多点深层土体真空度监测方法，其特征在于，采用以下步骤：

1)按照设计监测位置的设定监测点数确定所述真空度测管的数量，按照设定监测深度确定对应真空度测管的长度，按照设定监测深度的最大值确定所述硬纸管的长度，然后将所有所述真空度测管固定在所述硬纸管的外侧；按照设定监测深度的最大值采用钻机在设计监测位置钻设监测孔；

2)将携带有真空度测管的硬纸管下放至监测孔中设定深度位置处，使所有真空度测管的测头到达其设定监测深度；

3)将所有真空度测管的外管口穿过真空膜引出地面，然后分别与对应的真空度监测传感器连接，真空度监测传感器分别通过数据采集线与数据采集箱连接。

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