專利名稱：凍土凍脹融沉測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量裝置，尤其涉及一種凍土凍脹融沉測量裝置。
背景技術(shù)：
我國幅員遼闊，東西經(jīng)度和南北經(jīng)度跨度很大，具有很大的凍土地區(qū)，其分類主要有三類多年凍土，季節(jié)性凍土和臨時性凍土。多年凍土主要分布在青藏高原、東北大興安嶺一帶，季節(jié)性凍土較為廣闊，秦嶺淮河以北的華北和西北地區(qū)多為季節(jié)性凍土區(qū)。臨時性凍土主要出現(xiàn)在采用凍結(jié)法施工的工程中，例如地下鐵道、越江隧道，煤礦鑿井等等。多年凍土地基對建筑物破壞的根本原因為融沉作用，季節(jié)性凍土地基對建筑物破壞的主要原因是冬季凍土所產(chǎn)生的凍脹作用，臨時性凍土對周圍建筑物地基的影響既有凍脹作用也有融沉作用，因為臨時性凍土凍結(jié)溫度較低引起的凍脹量較大，同時由于工程施工的工期較短，土融化后也就會產(chǎn)生較大的沉降量。伴隨著我國加快推進西部大開發(fā)建設(shè)， 青藏鐵路的竣工標志著青藏高原的開發(fā)進入一個嶄新的時期，同時在西北地區(qū)工程建設(shè)日趨頻繁，尤其是公路和鐵路建設(shè)，這些將直接面臨著在多年凍土區(qū)和季節(jié)性凍土區(qū)的凍脹融沉問題，長江以南的地區(qū)是多雨區(qū)，土的含水量較高，在這些地區(qū)地下空間的開發(fā)也達到了空前的水平，人工地層凍結(jié)施工技術(shù)也就有了更加廣泛的應(yīng)用。如何克服融沉和凍脹對建筑物地基的損害和準確測量凍脹融沉量具有重大的意義。使用凍脹性系數(shù)和融沉性系數(shù)雖然能夠反映出凍土的物理性質(zhì)，但不能夠直觀的讓人們了解凍脹融沉對建筑物地基有多大的損害，并且某一地區(qū)的凍脹性系數(shù)和融沉性系數(shù)較為籠統(tǒng)，不能夠因地制宜。因此開發(fā)一種測量凍土凍脹融沉裝置有十分重要的意義，能夠很好的為凍土地區(qū)的工程施工提供很好的幫助。由于土的凍結(jié)會引起土體得膨脹，使土的體積增大，體積的增大也會導(dǎo)致凍土內(nèi)部土壓力的增大，因此可以通過測量土體內(nèi)部的土壓力來測量凍土因為凍脹引起的地面上升量。相反凍土融化是由于土體內(nèi)部水分融化引起的，冰的融化使土體變得松散柔軟進而土的體積減少土顆粒間的擠壓也會相應(yīng)的減弱，地面也會因為土體的融化而下沉，土體內(nèi)部的土壓力也會相應(yīng)的減少，以此可以通過測量土壓力來測量融沉量。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種凍土凍脹融沉測量裝置，可填補凍脹融沉測量的空白，為凍土地區(qū)的工程施工提供更為詳細的地質(zhì)資料，減少凍害對建筑物地基的影響。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種凍土凍脹融沉測量裝置，所述測量裝置包括纖維管、感應(yīng)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、處理單元；所述纖維管內(nèi)設(shè)有鹽水，感應(yīng)器通過浮漂連線與浮漂連接，浮漂的一部分進入鹽水中；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器分別與感應(yīng)器、處理單元連接，將感應(yīng)器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給處理單元處理。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過導(dǎo)線與感應(yīng)器連接。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述處理單元為計算機。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)線與計算機連接。本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的凍土凍脹融沉測量裝置，填補了凍脹融沉測量的空白，為凍土地區(qū)的工程施工提供更為詳細的地質(zhì)資料，減少凍害對建筑物地基的影響。

圖1為本實用新型凍土凍脹融沉測量裝置的組成示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。實施例一請參閱圖1，本實用新型揭示了一種凍土凍脹融沉測量裝置，所述測量裝置包括 纖維管1、感應(yīng)器2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4、計算機6 (處理單元)。所述纖維管1內(nèi)設(shè)有鹽水9，感應(yīng)器2通過浮漂連線7與浮漂8連接，浮漂8的一部分進入鹽水9中。所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4通過導(dǎo)線3與感應(yīng)器2連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4通過數(shù)據(jù)線5與計算機6連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4將感應(yīng)器2的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給計算機6處理。本實用新型凍土凍脹融沉測量裝置可以依次按照以下步驟進行(1)為了測量出該地區(qū)的土壓力需要鉆孔放置土壓力測量器。土壓力測量器為不透水的玻璃纖維管，直徑為50mm，長度約為2m，在纖維管中注入鹽水，因為鹽水的凝固點在-30°C以下，所以在土凍結(jié)時鹽水仍為液體狀態(tài)，并且水只有在4°C時體積會發(fā)生變化而其他溫度時體積不發(fā)生變化，因此鹽水不會因為溫度高低發(fā)生熱脹冷縮影響最終的測量結(jié)果。同時之所以采用玻璃纖維管，是因為纖維管比較柔軟且不透水，當土體膨脹時纖維管能夠隨之而變形。( 在纖維管中放置一浮漂，用直的連桿將浮漂和纖維管頂部的計量器相連。浮漂漂浮在鹽水中，當鹽水因為土的凍脹而上升時浮漂也會因為浮力而上升，所以浮漂對計量器的力會有所變化，計量器會因為力的變化而產(chǎn)生電信號，再將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。(3)將計量器和計算機連接好，計算機接受到數(shù)字信號后，將其輸入到已經(jīng)編好的程序中，計算出土體的膨脹量或者是縮減量。綜上所述，本實用新型提出的凍土凍脹融沉測量裝置，填補了凍脹融沉測量的空白，為凍土地區(qū)的工程施工提供更為詳細的地質(zhì)資料，減少凍害對建筑物地基的影響。這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種凍土凍脹融沉測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括纖維管、感應(yīng)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、處理單元；所述纖維管內(nèi)設(shè)有鹽水，感應(yīng)器通過浮漂連線與浮漂連接，浮漂的一部分進入鹽水中；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器分別與感應(yīng)器、處理單元連接，將感應(yīng)器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給處理單元處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凍土凍脹融沉測量裝置，其特征在于 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過導(dǎo)線與感應(yīng)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凍土凍脹融沉測量裝置，其特征在于 所述處理單元為計算機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凍土凍脹融沉測量裝置，其特征在于 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)線與計算機連接。
專利摘要本實用新型揭示了一種凍土凍脹融沉測量裝置，所述測量裝置包括纖維管、感應(yīng)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、處理單元；所述纖維管內(nèi)設(shè)有鹽水，感應(yīng)器通過浮漂連線與浮漂連接，浮漂的一部分進入鹽水中；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器分別與感應(yīng)器、處理單元連接，將感應(yīng)器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給處理單元處理。本實用新型提出的凍土凍脹融沉測量裝置，填補了凍脹融沉測量的空白，為凍土地區(qū)的工程施工提供更為詳細的地質(zhì)資料，減少凍害對建筑物地基的影響。
文檔編號G01N33/24GK202230078SQ20112031525
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉明亮, 孫敏, 王鵬, 蔣立浩, 金方方, 陳思宇 申請人:上海理工大學(xué)