[发明专利]土体抗剪强度的原位测量方法及其远程实时自动测量系统

摘要

本发明公开了一种土体抗剪强度的原位测量方法及其远程实时自动测量系统。一对剪切波速测量压电片通过压电效应测得剪切波速；通过土体含水率传感器测得土体含水率；根据剪切波速、土体含水率与土体抗剪强度之间关系得出土体抗剪强度。一对剪切波速测量压电片的激励和接收信号经鉴相电路连接微控制器，再通过远程信号发送电路和远程信号接收电路传送到上位计算机；各器件均由蓄电池供电，蓄电池与太阳能供电装置连接。本发明利用土体剪切波速与土体含水率测量土体抗剪强度，进行原位、远程、实时自动测量，为观测滑坡、泥石流隐患点可能出现的灾变过程，研究滑坡、泥石流灾害的规律，最终实现滑坡、泥石流灾害的预报，提供现场实时远程监测的手段。

主权项

一种土体抗剪强度的原位测量方法，其特征在于包括以下步骤：将一对剪切波速测量压电片以固定间隔距离d垂直插入到土体(19)中，一对剪切波速测量压电片包括剪切波激励压电片(8)和剪切波接收压电片(9)，剪切波激励压电片(8)通过正弦电压u_a激励产生机械振动，在土体(19)中形成剪切波；剪切波接收压电片(9)接收经土体(19)传来的剪切波产生机械振动，进而产生电压u_b，u_a与u_b之间的滞后时间为Δt，由以下公式1得到剪切波速V_s：V_s＝d/Δt  (1)再通过土体含水率传感器测得土体含水率w_i，采用以下公式2得到土体抗剪强度τ，完成原位测量过程：τ＝f_i(V_s)∣_wi  (2)其中，f_i表示随w_i变化下V_s与τ的函数关系。