一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法技术

本发明专利技术涉及一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，方法采用在两种桩土复合地基过渡段埋设的过渡段前端的第一多点沉降计和过渡段后端的第二多点沉降计，多点沉降计底端打入稳定地层的桩土复合地基处理层内，顶端延伸至桩基处理平面上方，多点沉降计顶端分别连接阵列式位移计的两端；方法包括以下步骤：多点沉降计和阵列式位移计独立采集数据，将采集的数据汇总到外部解调仪，外部解调仪将数据发送至云端服务器，云端服务器对数据进行解析，得到桩土复合地基过渡段地基不均匀沉降数据。与现有技术相比，本发明专利技术具有对不均匀沉降数据监测准确等优点。监测准确等优点。监测准确等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法


[0001]本专利技术涉及道路工程领域，尤其是涉及一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法。

技术介绍

[0002]目前，许多工程需要在较为复杂的工程条件下开展，而软土地基分布广泛、危害较高，工程上常采用多种类型的桩土复合地基进行软基处理，改善其使用性能。在该工况下，同一种桩基处理区域内，沉降较为均匀，而两种桩土复合地基过渡段内则会发生较为显著的不均匀沉降，该现象会导致道路建成后产生较大的起伏，从而影响行车的舒适性，严重的也会导致道路发生裂缝，从而产生安全隐患。针对该现象，目前的监测方法主要设置多个监测点位，从而以点代线，离散的获得过渡段内的沉降信息，其精确性和连续性难以得到保证，无法进行及时、有效的反馈和进一步的科学研究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种对不均匀沉降数据监测准确的桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，方法采用在两种桩土复合地基过渡段埋设的两个多点沉降计，分别为过渡段前端的第一多点沉降计和过渡段后端的第二多点沉降计，多点沉降计底端打入稳定地层的桩土复合地基处理层内，顶端延伸至桩基处理平面上方，所述地层包括桩土复合地基处理层和路基填土层，桩土复合地基处理层和路基填土层之间的交界面为桩基处理平面，所述多点沉降计根据长度划分为n个监测单元，每个监测单元获取对应的地层的压缩量，
[0006]两个多点沉降计顶端分别连接阵列式位移计的两端，阵列式位移计设置在桩基处理平面附近，且位于路基填土层内，所述阵列式位移计由多节等长的测量单元组成；
[0007]方法包括以下步骤：
[0008]多点沉降计和阵列式位移计独立采集数据，将采集的数据汇总到外部解调仪，外部解调仪将数据发送至云端服务器，云端服务器对数据进行解析，得到桩土复合地基过渡段地基不均匀沉降数据。
[0009]进一步地，对数据进行解析的具体过程为：
[0010]基于多点沉降计获取每个监测单元对应的地层的压缩量，对所有压缩量进行累加，得到两个多点沉降计各自对应的沉降量，计算沉降量时，设置稳定地层的沉降为零；
[0011]基于阵列式位移计的每个测量单元的加速度传感器获取传感器的加速度值，计算出z轴与重力方向的夹角，基于夹角的变化计算对应测量单元的位移量；
[0012]根据沉降量和测量单元的位移量得到各测点的空间坐标值，基于阵列式位移计多个测量单元之间的误差对各测点的空间坐标值进行修正，修正后的空间坐标值作为不均匀
沉降数据。
[0013]进一步地，沉降量的表达式为：
[0014][0015]其中，Z
d
为沉降量，Δz
i
为多点位移计第i个单元所测量的地层压缩量，n为多点位移计的监测单元数量，
[0016]第一多点沉降计的沉降量Z
d
为起点处沉降量Z
起
，第二多点沉降计的沉降量Z
d
为终点处沉降量Z
终
。
[0017]进一步地，各测点的空间坐标值的表达式为：
[0018]Z
j
＝Z
j
‑1+z
j
[0019]其中，Z
j
为阵列式位移计第j个测量单元末端在空间坐标系中的z轴的坐标值，Z
j
‑1为阵列式位移计第j
‑
1个测量单元末端在空间坐标系中的z轴的坐标值，z
j
为阵列式位移计的第j个测量单元始端到末端在空间坐标系中沿z轴的位移量，j＝1，2，3......m，m为阵列式位移计的测量单元的数量，当j＝1时，Z0与起点处沉降量Z
起
相等，Z0为第j个测量单元始端在空间坐标系中的z轴的坐标值。
[0020]进一步地，基于阵列式位移计多个测量单元之间的误差对各测点的空间坐标值进行修正具体为：
[0021]将终点处沉降量Z
终
与阵列式位移计第m个测量单元始端在空间坐标系中的z轴的坐标值Z
m
做差，得到终点处的高差闭合差，将终点处的高差闭合差除以阵列式位移计的测量单元的数量，得到阵列式位移计每个测量单元的高差改正数，基于高差改正数修正各测点的空间坐标值。
[0022]进一步地，修正后的空间坐标值的表达式为：
[0023]Z
′
j
＝Z
j
+jV
[0024]其中，Z
′
j
为修正后的阵列式位移计第j个测量单元始端在空间坐标系中的z轴的坐标值，V为高差改正数；
[0025]当j＝m时，Z
m
与终点处沉降量Z
终
相等，Z
m
为阵列式位移计第m个测量单元末端在空间坐标系中的z轴的坐标值。
[0026]进一步地，所述多点沉降计安装在直径100mm的PPR管中，PPR管内钻孔，钻孔直径为110mm。
[0027]进一步地，两个多点位移计发连线处于水平位置，阵列式位移计与该连线重合，多点沉降计和阵列式位移计对应的传感器和其引线完全包裹在地层内。
[0028]进一步地，阵列式位移计沿道路纵向布设，布设的长度为30m。
[0029]进一步地，测量单元的位移量的表达式为：
[0030][0031]其中，z
j
为阵列式位移计的第j个测量单元始端到末端在空间坐标系中沿z轴的位移量，L为每个测量单元的长度，为第i个测量单元加速度传感器的z轴与垂直方向的夹角。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033](1)本专利技术通过在桩土复合地基过渡段内埋设多点沉降计和阵列式位移计，能够连续、自动的监测桩土复合地基过渡段的沉降数据，生成区域内不均匀沉降的可视化结果，为后续的道面施工提供指导，也可以用于反映道路运营过程中的道面不平整状况，从而避免道路运营的中的安全隐患。
[0034](2)本专利技术通过多点沉降计的两端检测的数据对阵列式位移计的每个测量单元测得的z轴坐标值进行修正，使得监测到的桩土复合地基过渡段的沉降数据更加准确。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的流程图；
[0036]图2为本专利技术的立体结构图；
[0037]图3为本专利技术的平面结构图；
[0038]图4为本专利技术的结构的俯视图；
[0039]图5为本专利技术的通信设备连接线路示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0041]本专利技术提出一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，其特征在于，方法采用在两种桩土复合地基过渡段埋设的两个多点沉降计，分别为过渡段前端的第一多点沉降计和过渡段后端的第二多点沉降计，多点沉降计底端打入稳定地层的桩土复合地基处理层内，顶端延伸至桩基处理平面上方，所述地层包括桩土复合地基处理层和路基填土层，桩土复合地基处理层和路基填土层之间的交界面为桩基处理平面，所述多点沉降计根据长度划分为n个监测单元，每个监测单元获取对应的地层的压缩量，两个多点沉降计顶端分别连接阵列式位移计的两端，阵列式位移计设置在桩基处理平面附近，且位于路基填土层内，所述阵列式位移计由多节等长的测量单元组成；方法包括以下步骤：多点沉降计和阵列式位移计独立采集数据，将采集的数据汇总到外部解调仪，外部解调仪将数据发送至云端服务器，云端服务器对数据进行解析，得到桩土复合地基过渡段地基不均匀沉降数据。2.根据权利要求1所述的一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，其特征在于，对数据进行解析的具体过程为：基于多点沉降计获取每个监测单元对应的地层的压缩量，对所有压缩量进行累加，得到两个多点沉降计各自对应的沉降量，计算沉降量时，设置稳定地层的沉降为零；基于阵列式位移计的每个测量单元的加速度传感器获取传感器的加速度值，计算出z轴与重力方向的夹角，基于夹角的变化计算对应测量单元的位移量；根据沉降量和测量单元的位移量得到各测点的空间坐标值，基于阵列式位移计多个测量单元之间的误差对各测点的空间坐标值进行修正，修正后的空间坐标值作为不均匀沉降数据。3.根据权利要求2所述的一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，其特征在于，沉降量的表达式为：其中，Z
d
为沉降量，Δz
i
为多点位移计第i个单元所测量的地层压缩量，n为多点位移计的监测单元数量，第一多点沉降计的沉降量Z
d
为起点处沉降量Z
起
，第二多点沉降计的沉降量Z
d
为终点处沉降量Z
终
。4.根据权利要求2所述的一种桩土复合地基过渡段不均匀沉降监测方法，其特征在于，各测点的空间坐标值的表达式为：Z
j
＝Z
j
‑1+z
j
其中，Z
j
为阵列式位移计第j个测量单元末端在空间坐标系中的z轴的坐标值，Z
j
‑1为阵列式位移计第j
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马振雷，黄耀东，张家科，范伟杰，向科，许晶晶，刘生定，徐波阳，谢松，
申请(专利权)人：中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司同济大学，
类型：发明
国别省市：