[发明专利]阻值机敏格栅地基沉降测试系统及方法

说明书

本发明公开了阻值机敏格栅地基沉降测试系统及方法，包括嵌入后不影响土工格栅性能参数的测量元件，所述测量元件嵌入在每个格栅横向和纵向上，且测量元件之间为并联连接，所述测量元件外部包裹有绝缘层，所述绝缘层与测量元件、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接，嵌有测量元件的土工格栅互相垂直放置，每层按顺序叠加；格栅受力变形引起测量元件的变形，继而带来测量元件阻值变化，阻值的变化引起测量电信号变化，监测点收集数据传输至云服务器，云服务器与远程控制中心通信。本发明中提出的阻值机敏格栅地基沉降测试系统可增加地基沉降过程的可视性，有助于地基沉降的进一步研究。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及阻值机敏格栅地基沉降测试系统及方法。

背景技术

近年来山体滑坡灾害频发，严重地威胁到了人们的生命财产安全，同时会影响附近道路交通的正常通行。土木工程中多用土工格栅做防护网，以稳定边坡。地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。现有地基沉降预测方法受其假设条件与实际存在较大不符的限制，所得沉降预测结果往往与实测沉降值之间存在较大差异，因此对地基沉降预测方法的研究有待进一步的发展。

目前地基位移测试多采用室内试验或者数值模拟来进行，不具有代表性，无法验证结论的正确性，而现有的预防滑坡的措施仅是通过肉眼观测滑坡发生前的征兆或异常现象，判断的方式受主观因素影响大，人为误差较大，且细微裂缝或位移肉眼无法观测，只有当裂缝延伸到一定长度和宽度后，才会变得肉眼可观。

综上所述，现有技术中对于地基沉降的可视化测试问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供了阻值机敏格栅地基沉降测试系统该系统根据金属丝电阻大小随着横截面积的减小而增加的原理，利用多层互相垂直的土工格栅监测地基沉降和分析边坡滑裂面，通过类比分层总和法，测量每一层的位移变化情况，即得各层最终位移曲面，叠加各层结果，可得三维地基沉降面，从而使得地基沉降过程可观性增强，有助于进一步研究地基的沉降过程。

阻值机敏格栅地基沉降测试系统，包括嵌入后不影响土工格栅性能参数的测量元件，所述测量元件嵌入在每个格栅横向和纵向上，且测量元件之间为并联连接，所述测量元件外部包裹有绝缘层，所述绝缘层与测量元件、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接，嵌有测量元件的土工格栅互相垂直放置，每层按顺序叠加；

所述格栅受力变形引起测量元件的变形，继而带来测量元件阻值变化，阻值的变化引起测量电信号变化，监测点收集数据传输至云服务器，云服务器与远程控制中心通信。

进一步的，所述测量元件采用敏感栅，用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。

阻值机敏格栅地基沉降测试方法，包括：

每个格栅横向和纵向均嵌入不影响土工格栅性能参数的测量元件；

绝缘层与测量元件、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接；

将嵌有测量元件的土工格栅互相垂直放置，一层一层按顺序叠加，根据分层总和法，在计算深度范围内，将地基沉降按土工格栅布置方式划分为若干层；

将测量元件依照土工格栅分段，同时测量所有测量元件小段的电阻，地基沉降时，根据测量的电阻确定每个点沉降后的最终位置，从而形成一个地基沉降面；

每个土层都会产生一个地基沉降面，多个沉降面叠加在一起形成一个三维的地基沉降体。