[发明专利]一种岩土层内部脱空的测试方法及测试装置

说明书

本发明涉及岩土工程测试技术领域，具体涉及一种岩土层内部脱空的测试方法及测试装置，包括如下步骤：(1)计算并确定测试装置的埋设深度；(2)计算并确定深层岩土体的测试深度；(3)确定测试装置中变形测试单元的部件长度；(4)埋设测试装置；(5)进行现场观测并测量数据；(6)测量数据分析，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法旨在将特定的测试装置按照该方法埋设，通过记录测量装置的数据并按照方法内的计算过程进行计算，从而得出深层岩土体的状态，本发明在完成对表层岩土体变形观测的基础上，能够监测与分析判断表层土体与深层土体是否发生脱空、离层，可由此判断深部岩土体的稳定状况，为工程整体稳定性的评定提供依据。

技术领域

本发明涉及岩土工程测试技术领域，具体涉及一种岩土层内部脱空的测试方法及测试装置。

背景技术

在岩土工程中，地表沉降对工程的稳定性及安全性有极大影响，为保证工程的稳定，需进行岩土工程测试，地表沉降测试是其中一个常规且重要的测试项目，常用来分析隧道洞口边坡、城市道路等稳定状况，现有常规地表沉降观测常采用固体桩进行测量，固体桩主要通过与周边岩土体的接触约束进行协同变形，但是由于岩土层自上而下软硬程度不一，往往上部土体较为密实、底部岩土体较松软，当底部岩土体发生塌陷时不能及时有效传递到地表，往往造成地表沉降监测数据不能全面反映岩土体的稳定状况，常常导致地表发生突发性塌方，危及地面行人和车辆安全。为此，地表沉降观测时需要对深部土体变形情况进行观测，能够随时了解与掌握深部岩土变形和含水率变化，从而无法避免地质出现深部土体和表层土体相脱离而表突发性坍塌的事故。

而若要观测深部土体位移情况需要深埋高精度的深部精密测试仪器，例如深部位移计等深部精密测试仪器，技术复杂、实施成本高，无法大规模的应用，且难以直接测试判断是否发生脱空。

因此，开发一种岩土层内部脱空的测试方法及测试装置，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种岩土层内部脱空的测试方法及测试装置，采用较为简便的结构通过计算，可观测深部土体位移情况，判断岩土层内部是否发生脱空，避免岩土层脱空对工程稳定性的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用岩土层内部脱空测试装置的测试方法，包括如下步骤：

(1)计算并确定测试装置的埋设深度；

(2)计算并确定深层岩土体的测试深度；

(3)确定测试装置中变形测试单元的部件长度；

(4)埋设测试装置；

(5)进行现场观测并记录数据；

(6)数据分析。

在本发明中，作为一种改进，所述测试装置包括外部套筒及设置于套筒内并沿套筒轴向分隔的多个测试单元，所述测试单元包括变形测试单元及含水率测试单元，所述变形测试单元包括标识片及连接在标识片上下两侧的上部弹簧和下部弹簧，所述下部弹簧的下端连接持力垫，所述持力垫及部分下部弹簧脱出套筒向下延伸，所述套筒的上端扣合固定盖，所述上部弹簧的上端与固定盖相连。

在本发明中，作为一种改进，所述套筒的埋设深度计算如下：

套筒用于观测表层岩土体沉降变形，为了能够与表层岩土体协同变形，土体对套筒的约束力需要满足：

2πH_gR_gσ_g＞M₁g+M₂g；