一种地基沉降多球点检测方法
技术领域
本发明涉及地基沉降检测领域,更具体地说,涉及一种地基沉降多球点检测方法。
背景技术
地基沉降主要由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因,基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的,使得上部结构或路面结构之中相应地产生额外的应力和变形。地基不均匀沉降超过了一定的限度,将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏,例如砖墙出现裂缝、吊车轮子出现卡轨或滑轨、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜、与建筑物连接管道断裂以及桥梁偏离墩台、梁面或路面开裂等。建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降,其最终沉降量可划分为三个部分:初始沉降(或称瞬时沉降)、主固结沉降(简称固结沉降)及次固结沉降。
初始沉降又称瞬时沉降,是指外荷加上的瞬间,饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降,此时土体只发生形变而没有体变,一般情况下把这种变形称之为剪切变形,按弹性变形计算。在饱和软粘土地基上施加荷载,尤其如临时或活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等,由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分,应给以估算。
主固结沉降是指荷载作用在地基上后,随着时间的延续,外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降,它起于荷载施加之时,止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后,是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始,一般计算时可认为在主固结完成(固结度达到100%)时才出现。
次固结沉降量常比主固结沉降量小得多,大都可以忽略。但对极软的粘性土,如淤泥、淤泥质土,尤其是含有腐殖质等有机质时,或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量比作用时,次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分,应给以重视。
地基沉降发生后,容易对建筑物的稳定性造成极大的影响,存在较大的安全隐患,但是对于建筑整体来说,建筑地基整体覆盖面较大,其局部发生沉降后,很难及时发现,导致不能及时消除或者避开安全隐患,危险系数较高。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种地基沉降多球点检测方法,它通过多球点预埋杆的设置,在发生地基沉降时,其附近的离球受到下沉的力,两个自分离半球相互分离,使两个自分离半球作用在压力传感器上的力减小,此时压力传感器将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降以及沉降的部位,随着地基沉降情况的逐渐加重,检测刺绳受到拉伸发生形变,使内嵌刺针的尖端裸,刺破荧光膜球,使得荧光液流出,在对确定沉降的部位进行维修时,开挖后,可以根据多球点预埋杆附近产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度,便于及时选用合适的维护措施,显著降低安全隐患。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种地基沉降多球点检测方法,包括以下步骤:
S1、建造地基时,预留纵向的检测孔;
S2、在检测孔内放入多球点预埋杆,多球点预埋杆与云端信号连接,并掩埋,然保持多球点预埋杆的上端位于地基表面以上;
S3、将多球点预埋杆位于地基表面上的部分通过混凝土浇筑固定;
S4、当多球点预埋杆上的压力传感器压力值明显变小时,说明存在地基沉降现象;
S5、然后将检测孔挖开,多球点预埋杆附近荧光强度最高的部位为地基沉降最严重的部位。
进一步的,所述S1中检测孔在挖好后,需要进行垂直度检测,且垂直度偏差不超过2°,使得检测孔保持较高的垂直度,使得多球点预埋杆对于地基沉降的反应更加灵敏。
进一步的,所述S2中进行多球点预埋杆的掩埋时,保持掩埋后的土壤紧实度与地基紧实度一致,在发生地基沉降时,有效保证其周围的地基与整体的地基能够保持相对一致的沉降,从而有效提高检测结果的精准度。
进一步的,所述多球点预埋杆包括多个离球、多个与离球相间分布的拉力杆以及固定连接在最上方的拉力杆端部的外凸固定杆,所述拉力杆和离球固定连接。
进一步的,所述离球包括两个分别与拉力杆固定连接的自分离半球以及安装在两个自分离半球相互靠近的一端的压力传感器,且两个所述自分离半球相互接触,当发生地基沉降时,部分地基发生一定的下陷,此时其附近的离球受到下沉的力,导致两个自分离半球相互分离,使得两个自分离半球相互之间作用在压力传感器上的力减小,此时压力传感器将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降。
进一步的,两个所述自分离半球均为磁性材料制成,且两个自分离半球相互靠近的一端磁极相反,使得两个自分离半球能够相互吸附,从而可以对压力传感器产生挤压力,便于在沉降时,由于二者之间吸附力的变化,而使得压力传感器发生变化,根据该变化值便于判断地基的沉降。
进一步的,两个所述自分离半球内部分别开凿有相互对称的异形孔,两个所述异形孔的内壁之间固定连接有检测刺绳,所述异形孔依次包括出液段、延伸段和容绳段,且两个容绳段的口部相对,所述检测刺绳的两端分别与两个出液段内壁固定连接,当两个自分离半球分离后,两个异形孔之间的检测刺绳受到拉伸,一方面有效保证自分离半球分离后,多球点预埋杆相互之间还是一体结构,便于回收,另一方面,检测刺绳在地基沉降较严重时,受到拉伸发生形变,会刺破荧光膜球,从而使其内部的荧光液流出,可以根据多球点预埋杆附近荧光液产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度。
进一步的,所述检测刺绳包括两个分别与出液段连接的形变刺段以及连接在两个形变刺段之间的折叠绳段,所述折叠绳段位于容绳段内。
进一步的,所述出液段内放置有多个相互接触的荧光膜球,所述形变刺段位于出液段内的外端固定连接有外包隔离球以及内嵌刺针,所述内嵌刺针位于外包隔离球内侧,当两个自分离半球分离之后,折叠绳段逐渐伸展,当其处于绷直状态时,此时形变刺段开始受力被拉长,随着地基沉降的程度越来越大,形变刺段受力越大,此时其外的外包隔离球同样被拉伸形变,使其最高点的厚度变薄,从而使得内嵌刺针穿过外包隔离球,此时内嵌刺针的尖端裸露,在形变刺段形变过程中,能够与周围的荧光膜球接触,使其内部的荧光液流出。
进一步的,所述外包隔离球和形变刺段均为弹性材料制成,使得二者在地基沉降的作用下能够发生相应的形变。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过多球点预埋杆的设置,在发生地基沉降时,其附近的离球受到下沉的力,两个自分离半球相互分离,使两个自分离半球作用在压力传感器上的力减小,此时压力传感器将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降以及沉降的部位,随着地基沉降情况的逐渐加重,检测刺绳受到拉伸发生形变,使内嵌刺针的尖端裸,刺破荧光膜球,使得荧光液流出,在对确定沉降的部位进行维修时,开挖后,可以根据多球点预埋杆附近产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度,便于及时选用合适的维护措施,显著降低安全隐患。
(2)S1中检测孔在挖好后,需要进行垂直度检测,且垂直度偏差不超过2°,使得检测孔保持较高的垂直度,使得多球点预埋杆对于地基沉降的反应更加灵敏。
(3)S2中进行多球点预埋杆的掩埋时,保持掩埋后的土壤紧实度与地基紧实度一致,在发生地基沉降时,有效保证其周围的地基与整体的地基能够保持相对一致的沉降,从而有效提高检测结果的精准度。
(4)多球点预埋杆包括多个离球、多个与离球相间分布的拉力杆以及固定连接在最上方的拉力杆端部的外凸固定杆,拉力杆和离球固定连接。
(5)离球包括两个分别与拉力杆固定连接的自分离半球以及安装在两个自分离半球相互靠近的一端的压力传感器,且两个自分离半球相互接触,当发生地基沉降时,部分地基发生一定的下陷,此时其附近的离球受到下沉的力,导致两个自分离半球相互分离,使得两个自分离半球相互之间作用在压力传感器上的力减小,此时压力传感器将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降。
(6)两个自分离半球均为磁性材料制成,且两个自分离半球相互靠近的一端磁极相反,使得两个自分离半球能够相互吸附,从而可以对压力传感器产生挤压力,便于在沉降时,由于二者之间吸附力的变化,而使得压力传感器发生变化,根据该变化值便于判断地基的沉降。
(7)两个自分离半球内部分别开凿有相互对称的异形孔,两个异形孔的内壁之间固定连接有检测刺绳,异形孔依次包括出液段、延伸段和容绳段,且两个容绳段的口部相对,检测刺绳的两端分别与两个出液段内壁固定连接,当两个自分离半球分离后,两个异形孔之间的检测刺绳受到拉伸,一方面有效保证自分离半球分离后,多球点预埋杆相互之间还是一体结构,便于回收,另一方面,检测刺绳在地基沉降较严重时,受到拉伸发生形变,会刺破荧光膜球,从而使其内部的荧光液流出,可以根据多球点预埋杆附近荧光液产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度。
(8)检测刺绳包括两个分别与出液段连接的形变刺段以及连接在两个形变刺段之间的折叠绳段,折叠绳段位于容绳段内。
(9)出液段内放置有多个相互接触的荧光膜球,形变刺段位于出液段内的外端固定连接有外包隔离球以及内嵌刺针,内嵌刺针位于外包隔离球内侧,当两个自分离半球分离之后,折叠绳段逐渐伸展,当其处于绷直状态时,此时形变刺段开始受力被拉长,随着地基沉降的程度越来越大,形变刺段受力越大,此时其外的外包隔离球同样被拉伸形变,使其最高点的厚度变薄,从而使得内嵌刺针穿过外包隔离球,此时内嵌刺针的尖端裸露,在形变刺段形变过程中,能够与周围的荧光膜球接触,使其内部的荧光液流出。
(10)外包隔离球和形变刺段均为弹性材料制成,使得二者在地基沉降的作用下能够发生相应的形变。
附图说明
图1为本发明的主要的流程框图;
图2为本发明的多球点预埋杆的结构示意图;
图3为本发明的离球截面的结构示意图;
图4为本发明的异形孔部分的结构示意图;
图5为本发明的内嵌刺针部分的结构示意图;
图6为本发明的内嵌刺针尖端裸露时部分的结构示意图。
图中标号说明:
11拉力杆、12外凸固定杆、2离球、21自分离半球、22压力传感器、31出液段、32延伸段、33容绳段、41形变刺段、42折叠绳段、5荧光膜球、6外包隔离球、7内嵌刺针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例;而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例;本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1,一种地基沉降多球点检测方法,包括以下步骤:
S1、建造地基时,预留纵向的检测孔;
S2、在检测孔内放入多球点预埋杆,多球点预埋杆与云端信号连接,并掩埋,然保持多球点预埋杆的上端位于地基表面以上;
S3、将多球点预埋杆位于地基表面上的部分通过混凝土浇筑固定;
S4、当多球点预埋杆上的压力传感器压力值明显变小时,说明存在地基沉降现象;
S5、然后将检测孔挖开,多球点预埋杆附近荧光强度最高的部位为地基沉降最严重的部位。
S1中检测孔在挖好后,需要进行垂直度检测,且垂直度偏差不超过2°,使得检测孔保持较高的垂直度,使得多球点预埋杆对于地基沉降的反应更加灵敏,S2中进行多球点预埋杆的掩埋时,保持掩埋后的土壤紧实度与地基紧实度一致,在发生地基沉降时,有效保证其周围的地基与整体的地基能够保持相对一致的沉降,从而有效提高检测结果的精准度。
请参阅图2-3,多球点预埋杆包括多个离球2、多个与离球2相间分布的拉力杆11以及固定连接在最上方的拉力杆11端部的外凸固定杆12,拉力杆11和离球2固定连接,离球2包括两个分别与拉力杆11固定连接的自分离半球21以及安装在两个自分离半球21相互靠近的一端的压力传感器22,且两个自分离半球21相互接触,当发生地基沉降时,部分地基发生一定的下陷,此时其附近的离球2受到下沉的力,导致两个自分离半球21相互分离,使得两个自分离半球21相互之间作用在压力传感器22上的力减小,此时压力传感器22将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降,两个自分离半球21均为磁性材料制成,且两个自分离半球21相互靠近的一端磁极相反,使得两个自分离半球21能够相互吸附,从而可以对压力传感器22产生挤压力,便于在沉降时,由于二者之间吸附力的变化,而使得压力传感器22发生变化,根据该变化值便于判断地基的沉降;
两个自分离半球21内部分别开凿有相互对称的异形孔,两个异形孔的内壁之间固定连接有检测刺绳,异形孔依次包括出液段31、延伸段32和容绳段33,且两个容绳段33的口部相对,检测刺绳的两端分别与两个出液段31内壁固定连接,当两个自分离半球21分离后,两个异形孔之间的检测刺绳受到拉伸,一方面有效保证自分离半球21分离后,多球点预埋杆相互之间还是一体结构,便于回收,另一方面,检测刺绳在地基沉降较严重时,受到拉伸发生形变,会刺破荧光膜球5,从而使其内部的荧光液流出,可以根据多球点预埋杆附近荧光液产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度,检测刺绳包括两个分别与出液段31连接的形变刺段41以及连接在两个形变刺段41之间的折叠绳段42,折叠绳段42位于容绳段33内。
请参阅图4-5,出液段31内放置有多个相互接触的荧光膜球5,形变刺段41位于出液段31内的外端固定连接有外包隔离球6以及内嵌刺针7,内嵌刺针7位于外包隔离球6内侧,外包隔离球6和形变刺段41均为弹性材料制成,使得二者在地基沉降的作用下能够发生相应的形变;当两个自分离半球21分离之后,折叠绳段42逐渐伸展,当其处于绷直状态时,此时形变刺段41开始受力被拉长,随着地基沉降的程度越来越大,请参阅图6,形变刺段41受力越大,此时其外的外包隔离球6同样被拉伸形变,使其最高点的厚度变薄,从而使得内嵌刺针7穿过外包隔离球6,此时内嵌刺针7的尖端裸露,在形变刺段41形变过程中,能够与周围的荧光膜球5接触,使其内部的荧光液流出。
通过多球点预埋杆的设置,在发生地基沉降时,其附近的离球2受到下沉的力,导致两个自分离半球21相互分离,使得两个自分离半球21相互之间作用在压力传感器22上的力减小,此时压力传感器22将该信号传递给云端,云端通过云计算,可以大致确定地基是否发生沉降以及沉降的部位,随着地基沉降情况的逐渐加重,检测刺绳受到拉伸发生形变,使得,会刺破荧光膜球5,从而使其内部的荧光液流出,在对确定沉降的部位进行维修时,开挖后,可以根据多球点预埋杆附近产生的荧光强度判断地基沉降的严重程度,便于及时选用合适的维护措施,显著降低安全隐患。
以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。