[发明专利]一种金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法

说明书

本发明公开了一种金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法，包括：所述金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法包括如下步骤：步骤1：土工击实试验：土工击实试验中求最优含水率和最大干密度的目的是作为检测路基压实度、强度等参数，对提升路基施工质量发挥着非常重要的作用。本发明当路基土体发生沉降变形时就会引起金属条带式多点位移传感器光纤布拉格光栅自身的变化，解调仪解析出光纤布拉格光栅反射光波长的漂移量，通过计算可以同时得到传感器多点位置的沉降位移量。解决了路基沉降模型试验中，内部土体沉降变形难以客观与准确测量的问题。

技术领域

本发明涉及传感与数据传输技术领域，更具体为一种金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法。

背景技术

建筑物和土工建筑物修建前，地基中早已存在着由土体自身重力引起的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降。在公路、铁路等工程中，路基不均匀沉降是一种常见的病害，影响道路工程的运行寿命和行车质量，造成交通安全隐患。由于我国地域分布广阔，不同道路工程的路基土的性质不同，影响路基沉降变形的因素不同。开展模型试验是一种高效与可靠的科学研究方法，有助于更好得反映路基沉降问题的演化规律和解决工程中碰到的关键技术问题。

路基沉降模型试验中，所选择的传感技术与传感器会直接影响测试结果的准确性与可靠性。由于土体路基沉降变形过程中内部土体变形无法客观的测量出准确数据。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法，解决了路基沉降模型试验中，内部土体沉降变形难以客观与准确测量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法，包括：所述金属条带式多点位移传感器在路基沉降模型试验中的运用方法包括如下步骤：

步骤1：土工击实试验：土工击实试验中求最优含水率和最大干密度的目的是作为检测路基压实度、强度等参数，对提升路基施工质量发挥着非常重要的作用。

步骤2：老路基填筑：通过边洒水边搅拌的方式将土调配到最优含水率，闷料24h后将土在模型箱中进行分层夯实填筑，每层填土厚3cm，压实度控制在95％左右；

步骤3：台阶开挖：根据事先设计尺寸对老路基土进行台阶开挖，每层台阶高12.5cm,宽20cm；

步骤4：填筑新路基土：按照填筑老路基土的方法分层填筑新路基土，试验过程中通过严格控制新老路基密实度的差异体现新旧路基土固结程度的差异，新路基土的压实度控制在80％左右；

步骤5：布设土工格栅与金属条带式多点位移传感器：填筑新路基之前在每层填土的台阶处铺设土工格栅和布设金属条带式多点位移传感器，金属条带式多点位移传感器用于测量模型试验中土体的沉降变形。

步骤6：加载方案：在填筑新路基土的上部放置钢承载板，尺寸16cm*30cm*1cm。加载系统由千斤顶和反力架组成，千斤顶所施加的力通过工字钢反力架作用在刚性承载板上，每级加载大小为16kN，共施加20级荷载，百分表实时记录承载板沉降数据。

步骤7：实验数据监测：将上下两侧金属条带式多点位移传感器上的跳线接入光纤布拉格光栅解调仪。传感器共10个测点，即沿金属条带表面正反两面设计位置各布置5个测点，对应电脑端数据采集系统10个数据，检查每个波长是否正常，一切就绪后开始监测，然后开始加载。