CN109137870A - 一种土质边坡土压力计埋设装置及方法 - Google Patents

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徐海波
宋新江
周文渊
钱财富
王佩
吴杰
张忠裔
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Anhui Province (ministry Of Water Resources Huaihe Water Conservancy Committee) Water Conservancy Science Research Institute (anhui Water Conservancy Project Quality Inspection Center Station)
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract

本发明涉及一种土质边坡土压力计埋设装置及方法，用来测量土质边坡的土压力，土质边坡的坡面设置有钻孔，包括竖直的矩形管，钻孔的孔底处浇筑有将矩形管下端包围的混凝土基座，矩形管的外侧固设有最少一个布袋，布袋的内部设置有土压力计；矩形管的外侧壁与钻孔的孔壁之间填充有将布袋完全覆盖的砂层，矩形管的内部填充浇筑有细石混凝土柱。该土质边坡土压力计埋设装置及方法解决了土压力计在边坡内部土压力测量时无支撑结构、测试精度低等问题，具有埋设方便、测试精度高等优点。

Description

一种土质边坡土压力计埋设装置及方法
技术领域
本发明涉及一种土质边坡土压力计埋设装置及方法，属于土质边坡压力测量技术领域。
背景技术
土压力计由背板、感应板、信号传输电缆、振弦及激振电磁线圈等组成，是了解被测结构物内部土压力变化量、并可同步测量埋设点温度的有效监测设备。土压力计适用于长期测量土石坝、土堤、边坡、路基等结构物内部土体的压应力。当被测结构物内土应力发生变化时，土压力计感应板同步感受应力的变化，感应板将会产生变形，变形传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物的压应力值。同时可同步测出埋设点的温度值。
在土质边坡内部埋设土压力计是掌握边坡内部土压力分布的主要途径；通过获得边坡内部土压力，可以判别边坡的稳定状态。对于土质边坡内部的土压力通常采用开挖后再分层埋设土压力计的方法，该方法存在如下不足：(1)土压力计无刚度支撑结构，土压力计随边坡土体的移动而移动，测试数据严重失真；(2)土压力埋设深度不准确；(3)工作效率低，费用高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种土质边坡土压力计埋设装置及方法，具体技术方案如下：
一种土质边坡土压力计埋设装置，用来测量土质边坡的土压力，所述土质边坡的坡面设置有钻孔，所述土质边坡土压力计埋设装置包括竖直的矩形管，所述矩形管设置在钻孔的内部，所述钻孔的孔底处浇筑有将矩形管下端包围的混凝土基座，所述矩形管的下端与混凝土基座固定连接；所述矩形管的外侧固设有最少一个布袋，所述布袋的内部设置有土压力计；所述矩形管的外侧壁与钻孔的孔壁之间填充有将布袋完全覆盖的砂层，所述矩形管的内部填充浇筑有细石混凝土柱。
作为上述技术方案的改进，所述矩形管的外侧壁固设有与布袋一一对应的挂钩，所述布袋的袋口处设置有与挂钩相适配的挂孔。
作为上述技术方案的改进，所述布袋与矩形管之间设置有多根扎带，所述布袋与矩形管之间通过扎带固定连接。
作为上述技术方案的改进，所述布袋的内部填充有将土压力计完全覆盖的细砂层。
作为上述技术方案的改进，所述矩形管的高度大于或等于钻孔的深度。
作为上述技术方案的改进，所述混凝土基座的厚度为0.5m～1.0m。
作为上述技术方案的改进，所述砂层由中细砂填充制成。
一种土质边坡土压力计埋设方法，包括以下步骤：首先，在土质边坡的坡面钻出能容纳矩形管的钻孔；其次，在矩形管的外侧壁焊接挂钩，挂上布袋，将土压力计放入布袋的内部，用扎带将布袋和土压力计固定在矩形管的侧壁；再次，将绑扎有土压力计的矩形管放入到钻孔的内部，用导管向钻孔的孔底浇筑0.5m～1.0m厚的混凝土，待混凝土固化后即形成混凝土基座，然后在矩形管的外侧壁与钻孔的孔壁之间填充有将布袋完全覆盖的砂层；最后，向矩形管的内部浇筑细石混凝土，待细石混凝土固化后即形成细石混凝土柱。
本发明的有益效果：
所述土质边坡土压力计埋设装置及方法解决了土压力计在边坡内部土压力测量时无支撑结构、测试精度低等问题，具有埋设方便、测试精度高等优点。
附图说明
图1为本发明所述矩形管、混凝土基座、布袋、土压力计、扎带的连接示意图；
图2为本发明所述土质边坡土压力计埋设装置的结构示意图；
图3为本发明所述矩形管和挂钩的连接示意图；
图4为本发明所述土质边坡土压力计埋设装置在不同深度不同时间段的土压力测试成果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～3所示，所述土质边坡土压力计埋设装置，用来测量土质边坡10的土压力，所述土质边坡10的坡面设置有钻孔11，所述钻孔11为盲孔；所述土质边坡土压力计埋设装置包括竖直的矩形管20，所述矩形管20设置在钻孔11的内部，所述钻孔11的孔底处浇筑有将矩形管20下端包围的混凝土基座30，所述矩形管20的下端与混凝土基座30固定连接；所述矩形管20的外侧固设有最少一个布袋40，所述布袋40的内部设置有土压力计50；所述矩形管20的外侧壁与钻孔11的孔壁之间填充有将布袋40完全覆盖的砂层70，所述矩形管20的内部填充浇筑有细石混凝土柱80。
进一步地，所述矩形管20的外侧壁固设有与布袋40一一对应的挂钩21，所述布袋40的袋口处设置有与挂钩21相适配的挂孔。
进一步地，所述布袋40与矩形管20之间设置有多根扎带60，所述布袋40与矩形管20之间通过扎带60固定连接。
进一步地，所述布袋40的内部填充有将土压力计50完全覆盖的细砂层。
进一步地，所述矩形管20的高度大于或等于钻孔11的深度。
进一步地，所述混凝土基座30的厚度为0.5m～1.0m。
进一步地，所述砂层70由中细砂填充制成，所述中细砂即中砂和细砂按照任意比混合制成。
一种土质边坡土压力计埋设方法，包括以下步骤：首先，在土质边坡10的坡面钻出能容纳矩形管20的钻孔11；其次，在矩形管20的外侧壁焊接挂钩21，挂上布袋40，将土压力计50放入布袋40的内部，用扎带60将布袋40和土压力计50固定在矩形管20的侧壁；再次，将绑扎有土压力计50的矩形管20放入到钻孔11的内部，用导管向钻孔11的孔底浇筑0.5m～1.0m厚的混凝土，待混凝土固化后即形成混凝土基座30，然后在矩形管20的外侧壁与钻孔11的孔壁之间填充有将布袋40完全覆盖的砂层70，边填边振捣密实；最后，向矩形管20的内部浇筑细石混凝土，待细石混凝土固化后即形成细石混凝土柱80。
在上述实施例中，在抗弯、抗扭强度相同时，矩形管20重量较轻；采用矩形管20作为支撑结构还方便绑扎土压力计50。采用焊接挂钩21以及加装布袋40的方式，是为了方便安装土压力计50，同时使得土压力计50不易发生偏移。采用浇筑混凝土的方式制成混凝土基座30来将矩形管20固定在钻孔11的内部，这使得土压力计50的固定结构稳定。由中细砂填充制成的砂层70能够准确的将土质边坡10内部的压力传递给土压力计50。布袋40的内部填充有将土压力计50完全覆盖的细砂层也能够准确的将砂层70处的压力传递给土压力计50。细石混凝土柱80的存在能够使得矩形管20增加抗剪刚度。采用所述土质边坡土压力计埋设装置来固定土压力计50，土压力计50不会随边坡土体的移动而移动，测试数据准确，测试精度高，如图4所示，图4为所述土质边坡土压力计埋设装置在不同深度不同时间段的土压力测试成果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种土质边坡土压力计埋设装置，用来测量土质边坡的土压力，所述土质边坡的坡面设置有钻孔，其特征在于：所述土质边坡土压力计埋设装置包括竖直的矩形管，所述矩形管设置在钻孔的内部，所述钻孔的孔底处浇筑有将矩形管下端包围的混凝土基座，所述矩形管的下端与混凝土基座固定连接；所述矩形管的外侧固设有最少一个布袋，所述布袋的内部设置有土压力计；所述矩形管的外侧壁与钻孔的孔壁之间填充有将布袋完全覆盖的砂层，所述矩形管的内部填充浇筑有细石混凝土柱。
2.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述矩形管的外侧壁固设有与布袋一一对应的挂钩，所述布袋的袋口处设置有与挂钩相适配的挂孔。
3.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述布袋与矩形管之间设置有多根扎带，所述布袋与矩形管之间通过扎带固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述布袋的内部填充有将土压力计完全覆盖细砂层。
5.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述矩形管的高度大于或等于钻孔的深度。
6.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述混凝土基座的厚度为0.5m～1.0m。
7.根据权利要求1所述的一种土质边坡土压力计埋设装置，其特征在于：所述砂层由中细砂填充制成。
8.一种土质边坡土压力计埋设方法，其特征在于包括以下步骤：首先，在土质边坡的坡面钻出能容纳矩形管的钻孔；其次，在矩形管的外侧壁焊接挂钩，挂上布袋，将土压力计放入布袋的内部，用扎带将布袋和土压力计固定在矩形管的侧壁；再次，将绑扎有土压力计的矩形管放入到钻孔的内部，用导管向钻孔的孔底浇筑0.5m～1.0m厚的混凝土，待混凝土固化后即形成混凝土基座，然后在矩形管的外侧壁与钻孔的孔壁之间填充有将布袋完全覆盖的砂层；最后，向矩形管的内部浇筑细石混凝土，待细石混凝土固化后即形成细石混凝土柱。
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