一种增压式真空预压下增压期间监测系统及方法技术方案

一种增压式真空预压下增压期间监测系统，包括设置在增压系统上的监测组件，增压系统包括插设在土体内的多个增压管，多个增压管的上端与增压管路连通，增压管路的上游端通过连接管与增压泵连接，连接管上设有流量计和气压表；增压管内设有多个针头，多个针头设置在不同高度上且彼此不重叠；针头的末端与PU管的一端连接，PU管的另一端与压力传感器连接；增压管的外壁还通过透水胶带绑扎固定有多组孔隙水压力传感器。本发明专利技术还提供一种增压式真空预压下增压期间监测系统的监测方法。本发明专利技术能够实时准确地监测增压式真空预压在增压期间的实际效果；直观反应现场增压管内增压气体的气压随着试验进行的变化情况。

【技术实现步骤摘要】
一种增压式真空预压下增压期间监测系统及方法
本专利技术涉及增压式真空预压
，尤其涉及一种增压式真空预压下增压期间监测系统及方法。
技术介绍
近些年来，随着经济的快速发展和城市化的推进，我国沿海城市的在不断地建设中对土地的需求量持续增加。而通过人工吹填海底淤泥是解决沿海地区土地资源紧张最为有效的方法。但吹填土地基是典型的超软土地基，它具有超高含水率、低渗透性、高孔隙比、高压缩性、强度和承载力极低等不利的工程特性。因此，必须对超软土地基进行加固处理，才能满足相应的房屋建筑、厂房用地及道路交通等工程建设的需要。目前，真空预压法是加固吹填土淤泥常用的地基处理方法之一。但是，在实际应用中我们发现，上述真空预压法仍然存在有一定的不足之处。比如容易在低含水率区插板容易产生涂抹区影响地基处理效果和固结速率；在高含水率区，真空预压法容易在排水板周围形成淤堵区影响地基处理效果和固结速率。因此，学者提出了增压式真空预压来改进真空预压法。但是增压式真空预压的增压时间以及增压压力往往只能经验取值而无科学检测方法。目前增压式真空预压在增压期间的增压气体压力仅仅是读取增压泵内气体压力。但是在实际增压期间，增压泵内气体状态与增压管路内气体状态并不相同。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术提供一种增压式真空预压下增压期间监测系统及方法。本专利技术的第一个方面提供一种增压式真空预压下增压期间监测系统，包括设置在增压系统上的监测组件，增压系统包括插设在土体内的多个增压管(1)，多个增压管(1)的上端与增压管路(6)连通，增压管路(6)的上游端通过连接管与增压泵(5)连接，监测组件包括流量计(7)和气压表(8)，流量计(7)和气压表(8)设置在连接管上；增压管(1)内设有多个针头(2)，多个针头(2)设置在不同高度上且彼此不重叠；针头(2)的尖端向下从增压管(1)的顶部开孔处插入增压管(1)内部，并与增压管(1)的内壁通过透水胶带固定在一起，针头(2)的末端与PU管(3)的一端连接，PU管(3)的另一端与压力传感器(4)连接，PU管(3)与增压管(1)的顶部开孔之间通过密封件密封配合；增压管(1)的外壁还通过透水胶带绑扎固定有多组孔隙水压力传感器(9)，多组孔隙水压力传感器(9)的位置与多个针头(2)的位置一一对应；每组孔隙水压力传感器(9)包括两个孔隙水压力传感器(9)，两个孔隙水压力传感器(9)对称设置在增压管(1)的两侧。进一步，所述增压管(1)的直径为5cm，长度为2.0m；所述PU管(3)的长度为10m；所述针头(2)与增压管(1)顶部之间的距离大于30cm；压力传感器(4)的数量为3个；孔隙水压力传感器(9)的数量为6个，以2个为一组，共设置有3组。本专利技术的第二个方面提供一种增压式真空预压下增压期间监测系统的监测方法，包括以下步骤：a.准备好预打设的增压管；用针头的末端连接PU管连接并用透水胶带固定；b.所述针头尖端向下从增压管的顶部开口插入增压管内，用透水胶带将针头固定在增压管的内壁上；c.将PU管的另一端连接至压力传感器；d.根据具体实验土体测点数量的情况，确定重复进行步骤a至步骤c的次数；e.在增压管外壁面用透水胶带绑扎固定孔隙水压力传感器，避免孔压传感器滑落；f.根据具体实验土体测点数量的情况，确定重复进行步骤e次数；g.在增压泵与增压管的连接管路中，连接气压表及流量计；h.将增压管缓慢打入土体中，避免孔压传感器脱落；i.在增压式真空预压进行增压时，通过读取气压表、流量计以及气压传感器的参数进行监测；j.在开始增压后当发现气压表读数小于增压泵送出气体压力，且流量计的读数明显变大，说明此时土体产生劈裂，应该减小增压压力；k.观测气压传感器的读数，不断减小增压压力直至各个深度内气压相同；l.根据实际需求重复步骤j和步骤k。本专利技术的有益效果是：能够实时准确地监测增压式真空预压在增压期间的实际效果；还可以直观反应现场增压管内增压气体的气压随着试验进行的变化情况；此外，本专利技术的系统结构简单，容易上手，且施工过程中不会造成浪费与环境污染；此外，现有技术中，增压式真空预压的增压压力和增压时长都靠经验取值，根本无法针对地址条件取值且无法检测增压期间增压管内的有效压力。因此，本专利技术能够更为准确且真实地测量出增压式真空预压条件下增压管内的增压气体变化。并且根据气体变化规律和增压管表面孔隙水压力变化情况可针对不同的地址条件选取合适的增压压力和增压时长。附图说明图1是增压管、针头、PU管和压力传感器的安装结构示意图。图2是本专利技术的结构示意图。附图标记说明：1、增压管；2、针头；3、PU管；4、气压传感器；5、增压泵；6、增压管路；7、流量计；8、气压表；9、孔隙水压力传感器；10、排水板；11、真空泵。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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专利技术中的具体含义。参照附图，本专利技术的第一个实施例提供一种增压式真空预压下增压期间监测系统，增压式真空预压系统包括真空排水系统、增压系统；真空排水系统包括多个均布在土体内的排水板10，多个排水板10通过真空管路与真空泵11连接；增压系统包括插设在土体内的多个增压管1，每个增压管1设置在两个相邻排水板10之间，增压管1的直径为5cm，长度为2.0m；多个增压管1的上端与增压管路6连通，增压管路6的上游端通过连接管与增压泵5连接；增压系统上设有监测组件，监测组件包括流量计7和气压表8，流量计7和气压表8设置在连接管上。所述增压管路6还可通过多个连接管实现多台增压泵1并联，每个连接管上均设有流量计7和气压表8。增压管1内设有三个针头2，三个针头2设置在不同高度上且彼此不重叠，针头2与增压管1顶部之间的距离要大于30cm；针头2的尖端向下从增压管1的顶部开孔处插入增压管1内部，并与增压管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增压式真空预压下增压期间监测系统，其特征在于：包括设置在增压系统上的监测组件，增压系统包括插设在土体内的多个增压管(1)，多个增压管(1)的上端与增压管路(6)连通，增压管路(6)的上游端通过连接管与增压泵(5)连接，监测组件包括流量计(7)和气压表(8)，流量计(7)和气压表(8)设置在连接管上；增压管(1)内设有多个针头(2)，多个针头(2)设置在不同高度上且彼此不重叠；针头(2)的尖端向下从增压管(1)的顶部开孔处插入增压管(1)内部，并与增压管(1)的内壁通过透水胶带固定在一起，针头(2)的末端与PU管(3)的一端连接，PU管(3)的另一端与压力传感器(4)连接，PU管(3)与增压管(1)的顶部开孔之间通过密封件密封配合；增压管(1)的外壁还通过透水胶带绑扎固定有多组孔隙水压力传感器(9)，多组孔隙水压力传感器(9)的位置与多个针头(2)的位置一一对应；每组孔隙水压力传感器(9)包括两个孔隙水压力传感器(9)，两个孔隙水压力传感器(9)对称设置在增压管(1)的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种增压式真空预压下增压期间监测系统，其特征在于：包括设置在增压系统上的监测组件，增压系统包括插设在土体内的多个增压管(1)，多个增压管(1)的上端与增压管路(6)连通，增压管路(6)的上游端通过连接管与增压泵(5)连接，监测组件包括流量计(7)和气压表(8)，流量计(7)和气压表(8)设置在连接管上；增压管(1)内设有多个针头(2)，多个针头(2)设置在不同高度上且彼此不重叠；针头(2)的尖端向下从增压管(1)的顶部开孔处插入增压管(1)内部，并与增压管(1)的内壁通过透水胶带固定在一起，针头(2)的末端与PU管(3)的一端连接，PU管(3)的另一端与压力传感器(4)连接，PU管(3)与增压管(1)的顶部开孔之间通过密封件密封配合；增压管(1)的外壁还通过透水胶带绑扎固定有多组孔隙水压力传感器(9)，多组孔隙水压力传感器(9)的位置与多个针头(2)的位置一一对应；每组孔隙水压力传感器(9)包括两个孔隙水压力传感器(9)，两个孔隙水压力传感器(9)对称设置在增压管(1)的两侧。


2.如权利要求1所述的一种增压式真空预压下增压期间监测系统，其特征在于：所述增压管(1)的直径为5cm，长度为2.0m；所述PU管(3)的长度为10m；所述针头(2)与增压管(1)顶部之间的距离大于30cm；压...

【专利技术属性】
技术研发人员：史吏，盛俊辉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33