[发明专利]一种季节性冻土地区基坑侧壁水热过程的监测方法

摘要

一种季节性冻土地区基坑侧壁水热过程的监测方法，包括温度采集、应变数据采集和土压力数据采集。对基坑土体位移、水位等信息监测的同时，增加对基坑土体的温度、土压力、结构构件应变等信息的测量，完成对基坑水热过程的监测。本发明对冻土地区建筑物施工具有实质性指导意义，能有效提高建筑物的质量和安全性能，具有显著的经济和社会效益。

主权项

1.一种季节性冻土地区基坑侧壁水热过程的监测方法，其特征在于包括下述步骤：1) 温度测点埋设与连接：基坑开挖前，根据土层地质情况采用30钻机在桩后土体打一排竖向孔，孔深为超过基坑底面2倍标准冻深，孔径为5‑10cm，竖向孔布设方向由基坑向外扩展，布设间距依此为20‑22cm、48‑52cm、90‑110cm、后续布设间距均为 90‑110cm；竖向孔温度测线方向由上向下方向扩展，探头布设间距为48‑50cm，测点达到预定位置后，使用相同的细粒土回填并尽量达到原始密度；基坑开挖完毕后，采用洛阳铲在基坑侧壁打水平孔，孔深为200‑250cm，孔径为48‑50mm，水平孔布设方向由上向下方向扩展，布设间距依次为48‑51cm、48‑51cm、90‑110cm以后孔距均为90‑110cm，温度测线方向由基坑向外扩展，探头布设间距5‑30cm；测点达到预定位置后，使用相同的细粒土回填并尽量达到原始密度；按以上方式布置为1组，沿基坑边线，每隔200‑300cm布设一组；按照基坑的阴阳面各侧立面至少布设1组；温度测线的红、黑、蓝导线分别接入相应采集模块通道的V+、V‑、D端子上；将采集模块电源串联至12V开关电源供电，信号传输端A+、B‑分别接入RS485总线，再由485‑232转换头转换，连接至电脑串口；设置温度传感器的采集间隔为0.5h〜4h；2) 应变片节点处理与连接：支护结构构件表面需先除污、除锈，用320目砂纸初步打磨平整再用800目或以上砂纸沿与应变片粘贴方向呈45°角方向交叉打磨；打磨完毕，将应变片一端轻轻放到粘贴区，用聚四氟乙烯薄膜压盖住应变片，同时贴近应变片贴好应变片接线PCB板端子上，用电烙铁将两根接线焊接到PCB板端子上，并将外延线焊接到端子上，线另一端分别接入相应应变仪通道的（1）、（2）端子上，并将该通道（2）、（3）端子短接，在应变片外表面3倍应变片宽带范围再涂覆一层粘合胶液固化后，再在同样范围内均匀涂抹一薄层AB胶再加一层柔性硅胶作为防水防潮层；除受力测试点所贴应变计外，应变计的布置是每一组测点沿桩身不同高度间隔20‑100cm布置一测点，腰梁在监测桩位置布置测点，内支撑在两端各布置至少一组测点；3) 土压力盒埋设与连接：测试目的：确定主动区、被动区土压力状态；土压力盒的布置需要在四个方向分别设置测点，对于典型的阴面与阳面分别设置两组测点，另两面各设置一组测点；压力盒竖向打孔布置在支护桩后一定范围内，相邻测试孔间距20〜100cm，竖向相邻传感器的间距为30〜150cm；将压力盒的1/2/3/4端子分别依次连接到采集仪各通道的对应接线端，并断开包括补偿端的压力盒所有通道的短接片，将压力盒的屏蔽线连接到采集仪各通道的接地端子；土压力盒埋设时需将盒的测试面面向测试点，并回填密实，集间隔为0.5h〜4h;4)应变仪连接：一号应变采集仪的输入端口通过RS485‑232转换头接入电脑串口，扩展端口连接二号应变采集仪的输入端口，二号应变采集仪的扩展端口接入三号应变采集仪的输入端口，按此方法依次将一号应变采集仪、二号应变采集仪、三号应变采集仪串联。