一種用于鹽漬土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于鹽漬土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由堆載裝置、水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置、應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置組成，采用本實(shí)用新型的鹽漬土鹽脹監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境下，鹽漬土鹽脹發(fā)生的實(shí)時(shí)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，減少已有試驗(yàn)中人為觀測(cè)誤差性；同時(shí)，采用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可解決由于室內(nèi)鹽脹試驗(yàn)中易溶鹽分布形態(tài)及地層原狀結(jié)構(gòu)破壞、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)難以測(cè)定鹽脹力等缺陷；另外，采用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠有效結(jié)合地溫場(chǎng)、水分場(chǎng)、變形及應(yīng)力等對(duì)鹽漬土鹽脹機(jī)理及鹽脹性能進(jìn)行綜合研究。
【專利說明】—種用于鹽漬土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鹽潰土檢測(cè)及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于鹽潰土鹽脹的測(cè)定，目前的觀點(diǎn)是:鹽潰土的鹽脹量很微弱，鹽脹力也很小，當(dāng)基底壓力達(dá)50kPa時(shí)，其鹽脹即可被抑制。在這種觀點(diǎn)的影響下，關(guān)于鹽潰土鹽脹力的研究成果很難檢索到。同樣，在這種觀點(diǎn)的影響下僅有的石油行業(yè)《鹽潰土地區(qū)建筑規(guī)范》(SYT 0317-97,2012)版均不涉及鹽脹力的測(cè)定，但是，近期在一些工程浸水載荷試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，氣溫在2°C?111:變化時(shí)，在200砂&大壓力下，單次鹽脹量仍然能達(dá)2.4mm以上，因此，有必要對(duì)鹽潰土鹽脹機(jī)理及性能通過有效的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究。目前為止還沒有此類用于鹽潰土鹽脹的研究系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決實(shí)際的工程需要，為鹽潰土鹽脹的評(píng)價(jià)和研究提供可靠的系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括堆載裝置、水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置、應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置及數(shù)據(jù)采集裝置，水分監(jiān)測(cè)裝置和地溫監(jiān)測(cè)裝置從地面向下間隔布置在地下，地面上放置應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置上方安裝提供反力的堆載裝置，所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置與數(shù)據(jù)采集裝置連接后對(duì)地基土中的水分變化，地溫變化，鹽脹力大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0006]所述的地溫監(jiān)測(cè)裝置采用精度為±0.05°C的熱敏電阻。
[0007]所述的水分監(jiān)測(cè)裝置采用水分監(jiān)測(cè)儀器。
[0008]所述的應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置包括放置在地面上的承壓板、承壓板上安裝千斤頂，千斤頂頂部安裝壓力傳感器后與堆載裝置接觸，還包括用于測(cè)量承壓板位移的位移傳感器，所述壓力傳感器和位移傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置連接。
[0009]所述熱敏電阻從地面開始0.5m間隔布設(shè)，最深可至地面下3m或4m。
[0010]所述水分監(jiān)測(cè)儀從地面開始Im間隔布設(shè)，最深可至地面下3m或4m。
[0011]所述堆載裝置由主梁、方木、工字梁及預(yù)制水泥塊組成，堆載量最大超過50噸。
[0012]還包括與所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置連接的顯示裝置，顯示裝置與數(shù)據(jù)采集裝置構(gòu)成數(shù)據(jù)采集觀測(cè)分析系統(tǒng)。
[0013]傳統(tǒng)的鹽潰土現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法無法監(jiān)測(cè)到地基土的鹽脹力，也很難獲得溫度變化與鹽脹變形的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且采用人工測(cè)量，誤差較大。本實(shí)用新型基于鹽脹力深化研究提出的新型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集裝置自動(dòng)采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，首先消除了人為誤差；堆載裝置提供的反力可測(cè)定鹽脹力；地溫、水分、變形、應(yīng)力系統(tǒng)協(xié)調(diào)可分析鹽脹變形機(jī)理，測(cè)定最大鹽脹量。
[0014]本實(shí)用新型提出的地溫、水分、變形及應(yīng)力協(xié)同監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)鹽潰土的鹽脹力、鹽脹深度及鹽脹機(jī)理等進(jìn)行系統(tǒng)分析研究，可避免由于過多依賴前人不大于50kPa鹽脹力觀點(diǎn)而給工程帶來危害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用性新型的鹽潰土鹽脹監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1為熱敏電阻；2為承壓板；3為千斤頂；4為壓力傳感器；5為水分監(jiān)測(cè)儀；6為位移傳感器；7為堆載裝置；8為數(shù)據(jù)采集觀測(cè)分析系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0018]參見圖1，用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括堆載裝置、水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置、應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置及數(shù)據(jù)采集裝置，水分監(jiān)測(cè)裝置和地溫監(jiān)測(cè)裝置從地面向下間隔布置在地下，地面上放置應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置上方安裝提供壓力的堆載裝置，所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置與數(shù)據(jù)采集裝置連接，對(duì)地基土中的水分變化，地溫變化，鹽脹力大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)。地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用精度可達(dá)±0.05°C的熱敏電阻，能有效監(jiān)測(cè)氣溫對(duì)地溫的影響深度，能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)鹽脹深度；所述的水分監(jiān)測(cè)裝置采用水分監(jiān)測(cè)儀器CS616對(duì)鹽脹發(fā)生時(shí)地基土中水分變化狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合地溫變化特征有效分析鹽脹發(fā)生機(jī)理；所述的堆載裝置為監(jiān)測(cè)鹽脹變形提供反力。
[0019]采用本實(shí)用新型的鹽潰土鹽脹監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境下，鹽潰土鹽脹發(fā)生的實(shí)時(shí)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，減少已有試驗(yàn)中人為觀測(cè)誤差性；采用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可解決由于室內(nèi)鹽脹試驗(yàn)中易溶鹽分布形態(tài)及地層原狀結(jié)構(gòu)破壞、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)難以測(cè)定鹽脹力等缺陷；另外，采用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠有效結(jié)合地溫場(chǎng)、水分場(chǎng)、變形及應(yīng)力等對(duì)鹽潰土鹽脹機(jī)理及鹽脹性能進(jìn)行綜合研究。
[0020]應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置，在溫度、水分變化情況下，可監(jiān)測(cè)到達(dá)0.01mm的鹽脹量和0.1Pa的鹽脹力，應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置包括放置在地面上的承壓板2、承壓板2上安裝千斤頂3，千斤頂3頂部安裝壓力傳感器4后與堆載裝置7接觸，用于測(cè)量承壓板2位移的位移傳感器6安裝在基準(zhǔn)梁上，所述壓力傳感器4和位移傳感器6與數(shù)據(jù)采集裝置連接。
[0021]如圖1，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置連接的顯示裝置，顯示裝置與數(shù)據(jù)采集裝置構(gòu)成數(shù)據(jù)采集觀測(cè)分析系統(tǒng)8，是一種自動(dòng)加載、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0022]本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝使用過程如下:
[0023]堆載裝置7安裝之前，在承壓板2之下先布設(shè)熱敏電阻1及水分監(jiān)測(cè)儀5。熱敏電阻1從地面開始，0.5m間隔布設(shè)，最深可至地面下3m或4m ;水分監(jiān)測(cè)儀可lm間隔布設(shè)，深度同地溫元器件。地溫和水分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集裝置儲(chǔ)存、提取。
[0024]參見圖1，地溫和水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝之后，進(jìn)行堆載裝置7安裝。堆載裝置主要包括主梁、方木、工字梁及預(yù)制水泥塊組成。堆載量可根據(jù)試驗(yàn)情況，最大可超過50噸。
[0025]參見圖1，上述步驟實(shí)施完后，進(jìn)行應(yīng)力-變形裝置安裝。先整平地面，鋪厚約20mm的中砂墊層，水平尺找平后，安裝承壓板2，然后安裝載荷臺(tái)架，其中心與承壓板2中心一致；其次安裝沉降觀測(cè)裝置，其固定點(diǎn)置于基準(zhǔn)梁上。通過JCQ-503A靜力載荷測(cè)試系統(tǒng)對(duì)應(yīng)力-變形數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)分析。
[0026]通過上述分析可以得出，此種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有采集、存儲(chǔ)自動(dòng)化程度高、人為影響小，可對(duì)地溫、水分、鹽脹力、鹽脹量、鹽脹厚度均全面監(jiān)測(cè)的功能。使用該系統(tǒng)對(duì)鹽潰土鹽脹性能研究，不僅可解決當(dāng)前對(duì)鹽脹力認(rèn)識(shí)的偏差，而且對(duì)鹽潰土鹽脹機(jī)理的研究都具有重要作用。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括堆載裝置、水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置、應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置及數(shù)據(jù)采集裝置，水分監(jiān)測(cè)裝置和地溫監(jiān)測(cè)裝置從地面向下間隔布置在地下，地面上放置應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置上方安裝提供壓力的堆載裝置，所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置與數(shù)據(jù)采集裝置連接后對(duì)地基土中的水分變化，地溫變化，鹽脹力大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的地溫監(jiān)測(cè)裝置采用精度為±0.05°C的熱敏電阻(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的水分監(jiān)測(cè)裝置采用水分監(jiān)測(cè)儀器(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置包括放置在地面上的承壓板(2)、承壓板(2)上安裝千斤頂(3)，千斤頂(3)頂部安裝壓力傳感器(4)后與堆載裝置(7)接觸，還包括用于測(cè)量承壓板(2)位移的位移傳感器￠)，所述壓力傳感器(4)和位移傳感器(6)與數(shù)據(jù)采集裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述熱敏電阻(I)從地面開始0.5m間隔布設(shè),最深可至地面下3m或4m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述水分監(jiān)測(cè)儀(5)從地面開始Im間隔布設(shè)，最深可至地面下3m或4m。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述堆載裝置(7)由主梁、方木、工字梁及預(yù)制水泥塊組成，堆載量最大超過50噸。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鹽潰土鹽脹研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:還包括與所述水分監(jiān)測(cè)裝置、地溫監(jiān)測(cè)裝置和應(yīng)力-變形監(jiān)測(cè)裝置連接的顯示裝置，顯示裝置與數(shù)據(jù)采集裝置構(gòu)成數(shù)據(jù)采集觀測(cè)分析系統(tǒng)(8)。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK204177676SQ201420591042
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】程?hào)|幸, 劉志偉, 張希宏, 嚴(yán)福章, 胡昕, 楊生彬, 樊柱軍, 張博, 牛志強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司