[发明专利]砖-土古建筑基座病害监测系统及实施方法

权利要求书

1.砖-土古建筑基座病害监测系统，其特征在于，包括地质雷达监测装置(1)、面波监测装置(2)、体积含水率监测装置(3)、地下水位监测装置(4)、电阻率监测装置(5)和土壤吸力监测装置(6)；

所述地质雷达监测装置(1)用于监测不同体积含水率θ_w下夯土的介电常数ζ_r值，能获取深层水分场的反演分析；

所述面波监测装置(2)用于监测岩土介质的面波波速随深度的分布规律，并能利用面波波速与剪切波速及动弹模量关系来反算出结构的弹性力学参数，直接用于宏观判断岩土介质的损伤状态；

所述体积含水率监测装置(3)采用时域反射技术，用于监测土壤的体积含水率；

所述地下水位监测装置(4)用于描述地下水位变化规律，能间接判断地下水对研究对象的影响程度；

所述电阻率监测装置(5)采用土壤电阻率测试仪，用于监测土壤的电阻率，间接反映土体内部孔隙液含量和迁移规律；

所述土壤吸力监测装置(6)用于监测土体内部干湿状态，间接反映土体内部水分含量和土的基质势，判断水分的来源及走向。

2.砖-土古建筑基座病害监测系统的实施方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、对古建筑基座的空间尺寸进行初步测量，根据古建筑基座病害分布的实际外观情况，选取病害位置作为监测点布设位置；

步骤二、选取古建筑基座上易受到外界环境影响的位置布设监测点，待监测完成后对所有产生微损伤的监测点进行原样修复；

步骤三、针对古建筑基座地基中夯土进行现场取样，确定夯土体的土水特征曲线、电阻率及介电常数与体积含水率之间的函数关系；

步骤四、在古建筑基座上进行微型钻孔，在微型钻孔内布设体积含水率监测装置(3)的探头和土壤吸力监测装置(6)的探头；在古建筑门洞内部夯土中布设电阻率监测装置(5)的探头；在古建筑基座外侧天然地基内布设地下水位监测装置(4)；

步骤五、在古建筑基座顶部内、外侧分别布设地质雷达监测装置(1)测线，位于内侧的地质雷达监测装置(1)测线用于探测基座中心部位夯土层水分场竖向分布，位于外侧的地质雷达监测装置(1)测线用于探测靠近外墙部位的夯土层的水分场竖向分布；

在古建筑基座的外墙上沿距离基座底部向上不同高程上布设地质雷达监测装置(1)测线，用于监测古建筑基座内夯土层的水分场水平方向和竖直方向的水分场在空间上分布的差异性；

步骤六、在与步骤五中所述地质雷达监测装置(1)测线一致的方向上布设面波监测装置(2)监测点，在门洞左右两侧分别布设面波监测装置(2)监测点，门洞正上方布设面波监测装置(2)监测点，古建筑基座顶部内侧的面波监测装置(2)测线用于监测古建筑基座内部夯土在深度方向上的劣化特性，古建筑基座顶部外侧面波监测装置(2)测线用于了解砌体结构外墙在高度方向上的损伤特性；

步骤七、根据步骤四中体积含水率监测装置(3)、电阻率监测装置(5)的监测结果及其在步骤三中获取的函数关系，分析古建筑基座内部水分场随时间的演化规律；

步骤八、根据步骤五～步骤七中地质雷达监测装置(1)、体积含水率监测装置(3)和电阻率监测装置(5)的长期监测结果，以及步骤三所得的结果，分析水分场空间分布规律；

根据步骤六面波监测装置(2)所得到的监测结果，分析基座结构病害的宏观特征；

步骤九、根据步骤七和步骤八的分析结果，对古建筑基座水害与结构病害相互关系进行分析，完成了砖-土古建筑基座病害监测。

3.根据权利要求2所述的砖-土古建筑基座病害监测系统的实施方法，其特征在于，在所述步骤一中：病害位置包括古建筑基座上泛碱、风化剥蚀、掉渣、脱皮、渗漏水或裂缝部位。