一种用于盐渍土盐胀研究的监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于盐渍土盐胀研究的监测系统，该系统由堆载装置、水分监测装置、地温监测装置、应力-变形监测装置以及数据采集装置组成，采用本实用新型的盐渍土盐胀监测系统可实现真实环境下，盐渍土盐胀发生的实时自动数据采集，减少已有试验中人为观测误差性；同时，采用该监测系统，可解决由于室内盐胀试验中易溶盐分布形态及地层原状结构破坏、现场试验难以测定盐胀力等缺陷；另外，采用该监测系统，能够有效结合地温场、水分场、变形及应力等对盐渍土盐胀机理及盐胀性能进行综合研究。
【专利说明】—种用于盐渍土盐胀研究的监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于盐溃土检测及监测领域，特别涉及一种用于盐溃土盐胀研究的监测系统。
【背景技术】
[0002]对于盐溃土盐胀的测定，目前的观点是:盐溃土的盐胀量很微弱，盐胀力也很小，当基底压力达50kPa时，其盐胀即可被抑制。在这种观点的影响下，关于盐溃土盐胀力的研究成果很难检索到。同样，在这种观点的影响下仅有的石油行业《盐溃土地区建筑规范》(SYT 0317-97,2012)版均不涉及盐胀力的测定，但是，近期在一些工程浸水载荷试验时发现，气温在2°C?111:变化时，在200砂&大压力下，单次盐胀量仍然能达2.4mm以上，因此，有必要对盐溃土盐胀机理及性能通过有效的监测系统进行综合研究。目前为止还没有此类用于盐溃土盐胀的研究系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种用于盐溃土盐胀研究的监测系统，解决实际的工程需要，为盐溃土盐胀的评价和研究提供可靠的系统。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种用于盐溃土盐胀研究的监测系统，包括堆载装置、水分监测装置、地温监测装置、应力-变形监测装置及数据采集装置，水分监测装置和地温监测装置从地面向下间隔布置在地下，地面上放置应力-变形监测装置，应力-变形监测装置上方安装提供反力的堆载装置，所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置与数据采集装置连接后对地基土中的水分变化，地温变化，盐胀力大小进行监测。
[0006]所述的地温监测装置采用精度为±0.05°C的热敏电阻。
[0007]所述的水分监测装置采用水分监测仪器。
[0008]所述的应力-变形监测装置包括放置在地面上的承压板、承压板上安装千斤顶，千斤顶顶部安装压力传感器后与堆载装置接触，还包括用于测量承压板位移的位移传感器，所述压力传感器和位移传感器与数据采集装置连接。
[0009]所述热敏电阻从地面开始0.5m间隔布设，最深可至地面下3m或4m。
[0010]所述水分监测仪从地面开始Im间隔布设，最深可至地面下3m或4m。
[0011]所述堆载装置由主梁、方木、工字梁及预制水泥块组成，堆载量最大超过50吨。
[0012]还包括与所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置连接的显示装置，显示装置与数据采集装置构成数据采集观测分析系统。
[0013]传统的盐溃土现场测试方法无法监测到地基土的盐胀力，也很难获得温度变化与盐胀变形的对应关系，而且采用人工测量，误差较大。本实用新型基于盐胀力深化研究提出的新型监测系统，通过数据采集装置自动采集、存储数据，首先消除了人为误差；堆载装置提供的反力可测定盐胀力；地温、水分、变形、应力系统协调可分析盐胀变形机理，测定最大盐胀量。
[0014]本实用新型提出的地温、水分、变形及应力协同监测系统，可对盐溃土的盐胀力、盐胀深度及盐胀机理等进行系统分析研究，可避免由于过多依赖前人不大于50kPa盐胀力观点而给工程带来危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用性新型的盐溃土盐胀监测系统结构示意图。
[0016]图中:1为热敏电阻；2为承压板；3为千斤顶；4为压力传感器；5为水分监测仪；6为位移传感器；7为堆载装置；8为数据采集观测分析系统。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0018]参见图1，用于盐溃土盐胀研究的监测系统，包括堆载装置、水分监测装置、地温监测装置、应力-变形监测装置及数据采集装置，水分监测装置和地温监测装置从地面向下间隔布置在地下，地面上放置应力-变形监测装置，应力-变形监测装置上方安装提供压力的堆载装置，所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置与数据采集装置连接，对地基土中的水分变化，地温变化，盐胀力大小进行监测。地温监测系统，采用精度可达±0.05°C的热敏电阻，能有效监测气温对地温的影响深度，能准确评价盐胀深度；所述的水分监测装置采用水分监测仪器CS616对盐胀发生时地基土中水分变化状态进行监测，结合地温变化特征有效分析盐胀发生机理；所述的堆载装置为监测盐胀变形提供反力。
[0019]采用本实用新型的盐溃土盐胀监测系统可实现真实环境下，盐溃土盐胀发生的实时自动数据采集，减少已有试验中人为观测误差性；采用该监测系统，可解决由于室内盐胀试验中易溶盐分布形态及地层原状结构破坏、现场试验难以测定盐胀力等缺陷；另外，采用该监测系统，能够有效结合地温场、水分场、变形及应力等对盐溃土盐胀机理及盐胀性能进行综合研究。
[0020]应力-变形监测装置，在温度、水分变化情况下，可监测到达0.01mm的盐胀量和0.1Pa的盐胀力，应力-变形监测装置包括放置在地面上的承压板2、承压板2上安装千斤顶3，千斤顶3顶部安装压力传感器4后与堆载装置7接触，用于测量承压板2位移的位移传感器6安装在基准梁上，所述压力传感器4和位移传感器6与数据采集装置连接。
[0021]如图1，监测系统还包括与所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置连接的显示装置，显示装置与数据采集装置构成数据采集观测分析系统8，是一种自动加载、自动数据采集的监测系统。
[0022]本实用新型的监测系统安装使用过程如下:
[0023]堆载装置7安装之前，在承压板2之下先布设热敏电阻1及水分监测仪5。热敏电阻1从地面开始，0.5m间隔布设，最深可至地面下3m或4m ;水分监测仪可lm间隔布设，深度同地温元器件。地温和水分监测数据通过数据采集装置储存、提取。
[0024]参见图1，地温和水分监测系统安装之后，进行堆载装置7安装。堆载装置主要包括主梁、方木、工字梁及预制水泥块组成。堆载量可根据试验情况，最大可超过50吨。
[0025]参见图1，上述步骤实施完后，进行应力-变形装置安装。先整平地面，铺厚约20mm的中砂垫层，水平尺找平后，安装承压板2，然后安装载荷台架，其中心与承压板2中心一致；其次安装沉降观测装置，其固定点置于基准梁上。通过JCQ-503A静力载荷测试系统对应力-变形数据采集、存储分析。
[0026]通过上述分析可以得出，此种监测系统，具有采集、存储自动化程度高、人为影响小，可对地温、水分、盐胀力、盐胀量、盐胀厚度均全面监测的功能。使用该系统对盐溃土盐胀性能研究，不仅可解决当前对盐胀力认识的偏差，而且对盐溃土盐胀机理的研究都具有重要作用。
[0027]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】仅限于此，对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【权利要求】
1.一种用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:包括堆载装置、水分监测装置、地温监测装置、应力-变形监测装置及数据采集装置，水分监测装置和地温监测装置从地面向下间隔布置在地下，地面上放置应力-变形监测装置，应力-变形监测装置上方安装提供压力的堆载装置，所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置与数据采集装置连接后对地基土中的水分变化，地温变化，盐胀力大小进行监测。
2.根据权利要求1所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述的地温监测装置采用精度为±0.05°C的热敏电阻(I)。
3.根据权利要求1所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述的水分监测装置采用水分监测仪器(5)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述的应力-变形监测装置包括放置在地面上的承压板(2)、承压板(2)上安装千斤顶(3)，千斤顶(3)顶部安装压力传感器(4)后与堆载装置(7)接触，还包括用于测量承压板(2)位移的位移传感器￠)，所述压力传感器(4)和位移传感器(6)与数据采集装置连接。
5.根据权利要求4所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述热敏电阻(I)从地面开始0.5m间隔布设,最深可至地面下3m或4m。
6.根据权利要求4所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述水分监测仪(5)从地面开始Im间隔布设，最深可至地面下3m或4m。
7.根据权利要求4所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:所述堆载装置(7)由主梁、方木、工字梁及预制水泥块组成，堆载量最大超过50吨。
8.根据权利要求4所述的用于盐溃土盐胀研究的监测系统，其特征在于:还包括与所述水分监测装置、地温监测装置和应力-变形监测装置连接的显示装置，显示装置与数据采集装置构成数据采集观测分析系统(8)。
【文档编号】G01N3/08GK204177676SQ201420591042
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】程东幸, 刘志伟, 张希宏, 严福章, 胡昕, 杨生彬, 樊柱军, 张博, 牛志强 申请人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司