基于霍尔感应的路基沉降检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及路基沉降检测领域，尤其涉及一种基于霍尔感应的路基沉降检测方法。
【背景技术】
[0002]路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，是铁路和公路的基础，路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。从材料上分，路基可分为土路基，石路基，土石路基三种。
[0003]铁路和公路的基础，从材料上，路基可分为土方路基、石方路基和特殊路基。一般根据断面形式分为路堤、路堑和半填半挖。
[0004]路基(subgrade，substructure)由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式:路堤和路堑，俗称填方和挖方。铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构。因此，路基是轨道的基础，它既承受轨道结构的重量，即静荷载，又同时承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载(参见路基荷载)。路基同轨道一起共同构成的这种线路结构是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。
[0005]稳定坚固的路基是确保公路工程优秀品质的核心基础，令路基稳定性与强度提升，可有效降低路面结构厚度，令工程成本造价有效降低，并令维修费用良好节约。修建路基势必会令原有地面的平衡自然状态有所改变，在某类地质、地形条件下，路堑边坡出现坍塌的机率将会大大增加，并令路基形成下滑。
[0006]因此，为避免这一不良现象，提升路基抗侵蚀能力，可科学采用有效措施技术确保整体路基结构的良好稳定性。
[0007]路基产生沉降一般均呈现出不均匀性，倘若严重还会令局部路段破坏，中断交通。通常状况，路基沉降包含地基陷落及路堤下陷两类状况，地基陷落主要由填筑不合理、填料不科学、不足压实引发，而后者则多由于没有进行良好的软弱地基处理造成。
[0008]形成路基沉降的主体因素是多层面的，形成病害不仅有其自身特征，同时又包含共同因素。总结起来，多为不良水文地质与工程地质条件、不利气候与水文因素、不合理设计、施工建设与相关要求不符等因素造成。例如复杂的地质构造、不利的岩层倾角与走向、松软岩性、严重风化、较高地下水位与较差土质等不良地质状况；较大降雨量、干旱、洪水、积雪、冰冻与较大温差状况；不符合要求的断面尺寸；压实土基不足、填筑顺序不科学、施工不履行相关设计方案、工程质量与标准不符等。
[0009]对于路基进行有效的检测时非常必要的。
[0010]现有的路基检测系统一般仅仅针对路基本身的沉降，不能路基下土层不同深度点的沉降量。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】中所涉及到的缺陷，提供一种基于霍尔感应的路基沉降检测方法。
[0012]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
基于霍尔感应的路基沉降检测方法，包含以下步骤:
步骤1)，在需要检测的路基处设置中空管道，将其竖直埋入地下；
步骤2 )，沿着中空管道设置若干磁环，将其埋入土层中需要测量的深度，并使其套在中空管道外；
步骤3)，将霍尔感应装置沿着中空管道匀速放下；
步骤4)，当霍尔感应装置感应到中空管道外的磁环时，停止放下霍尔感应装置，使其静止;
步骤5)，测量霍尔感应装置距离地面的距离，获取其感应到的磁环和地面之间的距离；
步骤6)，重复步骤3)至步骤5)，直至所有磁环和地面之间的距离均被测量完毕；
步骤7)，将各个磁环和地面之间的距离进行存储，作为原始比较数据；
步骤8)，需要检测时，执行步骤9)至步骤11);
步骤9)，执行步骤3)至步骤6)，获得各个磁环和地面之间的距离；
步骤10)，将步骤9)中获得的各个磁环和地面之间的距离分别和原始比较数据中对应的数据进行对比，获取各个磁环和地面之间距离的变化量；
步骤11)，将各个磁环和地面之间距离的变化量分别和预设的变化量阈值进行比较，当其大于预设的变化量阈值时，发出警报。
[0013]作为本发明基于霍尔感应的路基沉降检测方法进一步的优化方案，所述步骤5)中采用红外激光测距装置测量霍尔感应装置距离地面的距离。
[0014]作为本发明基于霍尔感应的路基沉降检测方法进一步的优化方案，所述磁环个数的范围为1个到20个。
[0015]作为本发明基于霍尔感应的路基沉降检测方法进一步的优化方案，所述磁环的个数为5个。
[0016]作为本发明基于霍尔感应的路基沉降检测方法进一步的优化方案，所述预设的变化量阈值为1厘米。
[0017]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1.设计简单，使用方便；
2.可以测得各个路基测量点的沉降状况；
3.可以测得路基下土层不同深度点的沉降量。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明: 本发明公开了一种基于霍尔感应的路基沉降检测方法，包含以下步骤:
步骤1)，在需要检测的路基处设置中空管道，将其竖直埋入地下；
步骤2 )，沿着中空管道设置若干磁环，将其埋入土层中需要测量的深度，并使其套在中空管道外；
步骤3)，将霍尔感应装置沿着中空管道匀速放下；
步骤4)，当霍尔感应装置感应到中空管道外的磁环时，停止放下霍尔感应装置，使其静止;
步骤5)，测量霍尔感应装置距离地面的距离，获取其感应到的磁环和地面之间的距离；
步骤6)，重复步骤3)至步骤5)，直至所有磁环和地面之间的距离均被测量完毕；
步骤7)，将各个磁环和地面之间的距离进行存储，作为原始比较数据；
步骤8)，需要检测时，执行步骤9)至步骤11);
步骤9)，执行步骤3)至步骤6)，获得各个磁环和地面之间的距离；
步骤10)，将步骤9)中获得的各个磁环和地面之间的距离分别和原始比较数据中对应的数据进行对比，获取各个磁环和地面之间距离的变化量；
步骤11)，将各个磁环和地面之间距离的变化量分别和预设的变化量阈值进行比较，当其大于预设的变化量阈值时，发出警报。
[0019]所述步骤5)中采用红外激光测距装置测量霍尔感应装置距离地面的距离。
[0020]所述磁环个数的范围为1个到20个，优先为5个。
[0021]所述预设的变化量阈值为1厘米。
[0022]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0023]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于霍尔感应的路基沉降检测方法，其特征在于，包含以下步骤: 步骤1)，在需要检测的路基处设置中空管道，将其竖直埋入地下； 步骤2 )，沿着中空管道设置若干磁环，将其埋入土层中需要测量的深度，并使其套在中空管道外； 步骤3)，将霍尔感应装置沿着中空管道匀速放下； 步骤4)，当霍尔感应装置感应到中空管道外的磁环时，停止放下霍尔感应装置，使其静止; 步骤5)，测量霍尔感应装置距离地面的距离，获取其感应到的磁环和地面之间的距离； 步骤6)，重复步骤3)至步骤5)，直至所有磁环和地面之间的距离均被测量完毕； 步骤7)，将各个磁环和地面之间的距离进行存储，作为原始比较数据； 步骤8)，需要检测时，执行步骤9)至步骤11); 步骤9)，执行步骤3)至步骤6)，获得各个磁环和地面之间的距离； 步骤10)，将步骤9)中获得的各个磁环和地面之间的距离分别和原始比较数据中对应的数据进行对比，获取各个磁环和地面之间距离的变化量； 步骤11)，将各个磁环和地面之间距离的变化量分别和预设的变化量阈值进行比较，当其大于预设的变化量阈值时，发出警报。2.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的路基沉降检测方法，其特征在于，所述步骤5)中采用红外激光测距装置测量霍尔感应装置距离地面的距离。3.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的路基沉降检测方法，其特征在于，所述磁环个数的范围为1个到20个。4.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的路基沉降检测方法，其特征在于，所述磁环的个数为5个。5.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的路基沉降检测方法，其特征在于，所述预设的变化量阈值为1厘米。
【专利摘要】本发明公开了一种基于霍尔感应的路基沉降检测方法，在需要检测的路基处设置中空管道，将其竖直埋入地下，并沿着中空管道设置若干磁环，将其埋入土层中需要测量的深度，使其套在中空管道外；通过霍尔感应装置定位磁环，通过测量霍尔感应装置距离地面的距离得到各个磁环距离地面的距离；将第一次测得的各个磁环和地面之间的距离进行存储，作为原始比较数据；需要检测时，重新各个磁环和地面之间的距离，将其与原始比较数据进行比较，当其变化量超出预设的变化量阈值时，发出警报。本发明设计简单，使用方便，可以测得路基下土层不同深度点的沉降量。
【IPC分类】E02D1/00
【公开号】CN105239547
【申请号】CN201510557754
【发明人】陈国玉, 童学权
【申请人】苏州南光电子科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月6日