[发明专利]一种地基土状况监测装置及其方法在审
申请号: | 201710548219.9 | 申请日: | 2017-07-06 |
公开(公告)号: | CN107192427A | 公开(公告)日: | 2017-09-22 |
发明(设计)人: | 郭宏;胡瑞;张大鹏;赵栋;王璇;郑亮;高营 | 申请(专利权)人: | 中北大学 |
主分类号: | G01F23/292 | 分类号: | G01F23/292;G01D21/02 |
代理公司: | 太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)14109 | 代理人: | 胡新瑞 |
地址: | 030051 山*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 地基 状况 监测 装置 及其 方法 | ||
技术领域
本发明是一种地基土状况监测装置及其方法,属于房屋建筑工程领域。
背景技术
土壤含水率增大是导致土壤特别是湿陷性黄土变形的重要原因,土壤变形会造成建筑物的不均匀沉降。目前,现有情况是不设置地基土状况预置监测装置,建筑物出现不均匀沉降、变形后,才开始查找原因,对地基土进行勘察。为了解地基土状况,常用方法是钻孔取样、打探井等,这些方法是在建筑物已经发生沉降变形、造成破坏的情况下才采取的被动措施,采用这种方法查找建筑物沉降的原因需要一定时间,而且建筑物的修复、地基的加固也需要花费相当的费用和时间。
发明内容
本发明是一种针对土壤湿度、地下水位及地基土变形进行监测的装置及其方法,具有预警作用,目的是监测含水率等导致地基土变形的主要因素,改变目前建筑物地基变形导致建筑物不均匀沉降、发生破坏后才查找原因的被动状态。
本发明采用的技术方案为:
一种地基土状况监测装置,包括面层、混凝土垫层和地基土,所述地基土、混凝土垫层和面层依次从下到上依次相连形成基本构造,所述基本构造内竖直设置有两个孔,所述孔从上至下依次竖直贯穿面层、混凝土垫层和地基土,两个所述孔内分别安装有第一观测管和第二监测管,所述第一观测管和第二监测管上均设置有刻度,且所述刻度的一侧紧贴孔的内壁安装,所述第一观测管及第二监测管的外壁与孔之间的空间填充中粗砂,所述第一观测管的下端根据需要设置,通常设置在地基混凝土垫层附近且设置有海绵,所述第一观测管的管壁上套装有固定圆盘,所述固定圆盘浇筑在混凝土垫层内,所述第二监测管的下端根据需要设置,通常设置在地基混凝土垫层附近,所述第二监测管的上端穿入套管,所述套管能沿第二监测管外壁上下滑动,所述第一观测管和第二监测管的上端均设置有密封盖,避免有杂物进入第一观测管和第二监测管内。
所述第二监测管的下部间隔设置有渗水孔,所述渗水孔呈对称整列分布,所述渗水孔对应的第二监测管外壁上设置有滤布,所述滤布用于防止泥沙透过渗水孔渗入第二监测管内。
所述第二监测管内设置有线管,所述线管紧贴管壁内侧,所述线管内贯穿设置有第二组数据线,所述第二组数据线的上端连接显示报警系统,下端连接感应片,所述显示报警系统位于面层外部,所述感应片自下而上沿一定距离固定铺设在第二监测管外壁,所述第二监测管管壁上间隔设置有感应片对应穿线孔,所述第二组数据线从穿线孔中穿出管外连接感应片,所述感应片可将湿度、温度等情况反馈到显示报警系统,进行实时监测,且显示报警系统可设置报警值,到达一定湿度值自动报警。
通过第一观测管观测地基土状况时,将密封盖揭开,将微型摄像头通过相连线杆放入第一观测管内,线杆可调节微型摄像头的位置及角度,线杆内有第一数据线,所述第一数据线的上端连接在外部的显示器上,根据显示器中的画面可观测地基土状况;通过第二监测管监测地下水位时,根据显示报警系统显示的数据,需要监测地下水位时,将密封盖揭开,向第二监测管底部放入少量轻质微型颗粒(如泡沫塑料),轻质微型颗粒可悬浮于水面,用激光测距仪通过管口测水位高度,根据激光测距仪上反馈的数据确定水位情况。
本发明一种地基土状况监测方法,采用如下步骤依次进行:
第一步,完成地基土回填、夯实;
第二步,在铺设混凝土垫层前,利用钻机打两个孔,深入预定深度,孔间距根据现场情况确定,所述孔用于安装第一观测管和第二监测管;
第三步,第一观测管和第二监测管放置:将第一观测管和第二监测管对应插入孔中,且第一观测管和第二监测管带刻度的一侧紧贴孔内壁;其中,第一观测管用于观测地基土状况(如地基土变形情况、地下水位等),第二监测管用于监测土壤湿度、温度及地下水位情况;第一观测管的下端根据需要设置,通常设置在地基混凝土垫层附近且设置有海绵,第二监测管的下端根据需要设置,通常设置在地基混凝土垫层附近;然后用中粗砂将第一观测管及第二监测管外壁与孔之间的空间填满、填实;保证第一观测管和第二监测管上端高出完工后的地表面,完工后将多余管切除,避免地面水灌入;
第四步,第一观测管和第二监测管固定:对于第一观测管,在浇筑混凝土垫层时,将安装在第一观测管上的固定圆盘浇筑在混凝土垫层中;对于第二监测管,在浇筑混凝土垫层时,将混凝土浇筑在第二监测管上部的套管外壁。
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