一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置的制作方法

本技术属于土木工程领域，涉及一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置。

背景技术：

1、冻土是指温度低于0℃并含有冰的土壤或岩石。在冻土地区进行基础施工时，地基的强度是影响工程安全的重要因素。由于冻土的强度受到许多因素的影响，如温度、含水量、土壤成分等，因此需要对地基进行长期的监测和维护。

2、目前，常用的地基监测方法包括压力传感器法、应变计法、沉降观测法等。然而，这些方法在监测冻土地基时存在一定的局限性。例如：压力传感器法只能监测地基表面的压力变化，无法反映地基内部的强度变化；应变计法只能监测地基表面的变形情况，无法反映地基内部的应力变化；沉降观测法只能监测地基表面的沉降情况，无法反映地基内部的强度变化。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，可以监测地基的强度变化，为分析基础变形提供参考。

2、本实用新型采用的技术方案如下：一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，包括连接成回路的直流电源、电极组件、电流检测模块；以及与电流检测模块电性连接的上位机；其中，电极组件埋设在基础底部地基中，用于在基础底部地基中形成电场；电流检测模块具有分压元件以及电流检测元件，电流检测元件用于检测电极组件通过的电流值；上位机具有用于确定土体强度的数据处理模块，数据处理模块获取电极组件的电压值以及电流检测元件输出的电流值后处理得到电极组件覆盖区域的地基电阻率，并且根据预先存储的电阻率与地基强度的关系模型得到地基的强度结果并且输出。

3、进一步的，所述电极组件包括若干对电极，相邻的两对电极之间保持一定间距，每一对电极的正极和负极之间保持一定间距。

4、进一步的，所述电流检测元件采用电流传感器或内置电流传感器的电流表。

5、进一步的，所述分压元件采用阻值可调的电阻元件。

6、进一步的，所述基础底部的地基中还设有温度传感器，该温度传感器与上位机电连接，将温度采集结果传送给上位机。

7、进一步的，所述电极组件的电压值由电压传感器或内置电压传感器的电压表直接测量后输出给数据处理模块，或者由数据处理模块获取直流电源的电压值、分压元件的电压值后计算获得。

8、进一步的，所述基础的径向钢筋位于基础钢筋网之上，环形钢筋位于基础中间，并且通过箍筋与径向钢筋扎紧。

9、本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过在地基中插入电极，加电压后形成电场，利用电流检测模块检测电流后可以获取电场内的电阻变化情况，从而可以根据电阻率与地基强度的关系方便、准确地监测地基的强度变化，再配合地基下的温度传感器测得温度，可以得到不同温度下的电阻率与地基强度的关系，为分析基础变形和稳定性提供参考。本实用新型具有操作简单、成本低廉、适用范围广等优点。

技术特征：

1.一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，包括连接成回路的直流电源（1）、电极组件、电流检测模块；以及与电流检测模块电性连接的上位机（4）；其中，电极组件埋设在基础（5）底部地基（7）中，用于在基础（5）底部地基（7）中形成电场；电流检测模块具有分压元件（2）以及电流检测元件（3），电流检测元件（3）用于检测电极组件通过的电流值；上位机（4）具有用于确定土体强度的数据处理模块，数据处理模块获取电极组件的电压值以及电流检测元件（3）输出的电流值后处理得到电极组件覆盖区域的地基（7）电阻率，并且根据预先存储的电阻率与地基强度的关系模型得到地基的强度结果并且输出。

2.根据权利要求1所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述电极组件包括若干对电极（6），相邻的两对电极（6）之间保持一定间距，每一对电极（6）的正极和负极之间保持一定间距。

3.根据权利要求1所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述电流检测元件（3）采用电流传感器或内置电流传感器的电流表。

4.根据权利要求1所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述分压元件（2）采用阻值可调的电阻元件。

5.根据权利要求1所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述基础（5）底部的地基（7）中还设有温度传感器（8），该温度传感器（8）与上位机（4）电连接，将温度采集结果传送给上位机。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述电极组件的电压值由电压传感器或内置电压传感器的电压表直接测量后输出给数据处理模块，或者由数据处理模块获取直流电源（1）的电压值、分压元件（2）的电压值后计算获得。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置，其特征在于，所述基础（5）的径向钢筋（501）位于基础钢筋网之上，环形钢筋（503）位于基础中间，并且通过箍筋（502）与径向钢筋（501）扎紧。

技术总结
本申请涉及一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置。适用于土木工程技术领域。本申请要解决的技术问题是提供一种电阻变化反映冻土强度的基础监测装置。技术方案包括连接成回路的直流电源、电极组件、电流检测模块；以及与电流检测模块电性连接的上位机；其中，电极组件埋设在基础底部地基中，用于在基础底部地基中形成电场；电流检测模块具有分压元件以及电流检测元件，电流检测元件用于检测电极组件通过的电流值；上位机具有用于确定土体强度的数据处理模块，数据处理模块获取电极组件的电压值以及电流检测元件输出的电流值后处理得到电极组件覆盖区域的地基电阻率，并且根据预先存储的电阻率与地基强度的关系模型得到地基的强度结果并且输出。

技术研发人员：王少华,刘仁海,黄丁成,李泽龙
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20240206
技术公布日：2024/11/21