測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及邊坡體的測量裝置，特別涉及一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水對邊坡穩(wěn)定性的影響是多方面的而且是非?；钴S的，它以各種形式影響著邊坡的穩(wěn)定性，邊坡土壤的含水量會改變土壤的粘聚力，從而影響其抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致邊坡發(fā)生位移，出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象。確定邊坡的臨界含水量是預(yù)防邊坡失穩(wěn)的有效措施之一，目前確定邊坡土壤臨界含水量的方法主要是通過實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立模型，用建立的模型預(yù)測邊坡土壤臨界含水量的值。這種方法在面臨不同的邊坡土壤環(huán)境時需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來確定邊坡土壤的臨界含水量，既浪費(fèi)時間又浪費(fèi)人力物力。尋求一種簡單的裝置及方法來確定邊坡土壤的臨界含水量以及對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測在預(yù)防邊坡失穩(wěn)時具有重要作用。
[0003]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，從而克服現(xiàn)有邊坡體中土壤位移和水分含量檢測較困難的缺點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，包括:土壤水分檢測儀，其包括:多個桿件，所述多個桿件的長度各不相同，將所述多個桿件的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；以及多個水分傳感器，分別設(shè)于所述多個桿件的頭部；位移檢測儀，其包括:多個測桿，所述多個測桿的長度各不相同，將所述多個測桿的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；多個測桿錨頭，分別設(shè)于所述多個測桿的頭部；以及多個位移傳感器，分別設(shè)于多個測桿的尾部，用于收集對應(yīng)設(shè)于所述測桿的頭部的測桿錨頭的位移信號；數(shù)據(jù)采集器，其分別與所述多個水分傳感器和所述多個位移傳感器相連；以及顯示器，其與所述數(shù)據(jù)采集器相連，用于顯示所述數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù)。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述多個桿件的長度分別對應(yīng)于所述多個測桿的長度。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述多個位移傳感器的外部設(shè)有防護(hù)罩。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種測量邊坡體的土體位移和含水量的方法，從而克服現(xiàn)有邊坡體中土壤位移和水分含量檢測較困難的缺點(diǎn)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種測量邊坡體的土體位移和含水量的方法，包括以下步驟:1)通過多個位移傳感器采集邊坡體內(nèi)部不同高度的土體的位移數(shù)據(jù)；2)通過多個水分傳感器采集邊坡體內(nèi)部不同高度的土體的水分含量數(shù)據(jù)；3)通過數(shù)據(jù)采集器將所述位移數(shù)據(jù)和所述水分含量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；4)由所述顯示器將所述數(shù)字信號進(jìn)行顯示。
[0010]上述技術(shù)方案中，步驟4)中所述顯示器將所述數(shù)字信號進(jìn)行分類，并歸類出時間-水分含量曲線圖以及時間-位移曲線圖。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明中的測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置及方法，通過多個水分傳感器和多個位移傳感器同時測量邊坡體不同層次的土體的含水量及位移，找出位移突變時的土壤含水量，及時做好防護(hù)措施。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的土壤水分檢測儀及位移檢測儀的安裝示意圖。
[0014]主要附圖標(biāo)記說明:
[0015]1-水分傳感器，2-桿件，3-測桿銷頭，4-測桿，5-位移傳感器，6_防護(hù)罩，7_數(shù)據(jù)采集器，8-顯示器，A- 土壤水分檢測儀，B-位移檢測儀。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0017]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0018]如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，包括:土壤水分檢測儀A、位移檢測儀B、數(shù)據(jù)采集器7、防護(hù)罩6以及顯示器8 ;土壤水分檢測儀A包括三個桿件2以及三個水分傳感器I，三個桿件2的長度各不相同，將三個桿件2的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；三個水分傳感器I分別設(shè)于三個桿件2的頭部；位移檢測儀B包括:三個測桿4、三個測桿錨頭3以及三個位移傳感器5，三個測桿4的長度各不相同，將三個測桿4的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中，其中，三個測桿4的長度分別對應(yīng)于三個桿件2的長度，目的為測量不同位移土體的水分含量；三個測桿錨頭3分別設(shè)于三個測桿4的頭部；三個位移傳感器5分別設(shè)于三個測桿4的尾部，用于收集對應(yīng)設(shè)于測桿4的頭部的測桿錨頭3的位移信號，在多個位移傳感器5的外部設(shè)有防護(hù)罩6 ;數(shù)據(jù)采集器7分別與三個水分傳感器I和三個位移傳感器5相連；顯示器8與數(shù)據(jù)采集器7相連，用于顯示數(shù)據(jù)采集器7采集到的數(shù)據(jù)。
[0019]在該實(shí)施例中，該裝置的使用方法包括以下步驟:
[0020]I)通過三個位移傳感器5采集邊坡體內(nèi)部三個不同高度的土體的位移數(shù)據(jù)；
[0021]2)通過三個水分傳感器I采集邊坡體內(nèi)部三個不同高度的土體的水分含量數(shù)據(jù)；
[0022]3)通過數(shù)據(jù)采集器7將位移數(shù)據(jù)和水分含量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；
[0023]4)由顯示器將數(shù)字信號進(jìn)行顯示。
[0024]其中，數(shù)字信號包括不同高度的土體的水分含量數(shù)據(jù)信息和對應(yīng)不同高度的土體的水分含量數(shù)據(jù)信息；顯示器8將數(shù)字信號進(jìn)行分類，并歸類出時間-水分含量曲線圖以及時間-位移曲線圖，由顯示器8進(jìn)行顯示，當(dāng)土坡體發(fā)生突變時，先找出時間-位移曲線圖上的突變點(diǎn)，找出對應(yīng)的時間，從而找出確定的水分含量作為邊坡體的臨界含水量。
[0025]本發(fā)明中的測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置及方法，通過多個水分傳感器和多個位移傳感器同時測量邊坡體不同層次的土體的含水量及位移，找出位移突變時的土壤含水量，及時做好防護(hù)措施。
[0026]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，其特征在于，包括: 土壤水分檢測儀，其包括: 多個桿件，所述多個桿件的長度各不相同，將所述多個桿件的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；以及 多個水分傳感器，分別設(shè)于所述多個桿件的頭部； 位移檢測儀，其包括: 多個測桿，所述多個測桿的長度各不相同，將所述多個測桿的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中； 多個測桿錨頭，分別設(shè)于所述多個測桿的頭部；以及 多個位移傳感器，分別設(shè)于多個測桿的尾部，用于收集對應(yīng)設(shè)于所述測桿的頭部的測桿錨頭的位移信號； 數(shù)據(jù)采集器，其分別與所述多個水分傳感器和所述多個位移傳感器相連；以及 顯示器，其與所述數(shù)據(jù)采集器相連，用于顯示所述數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，其特征在于，所述多個桿件的長度分別對應(yīng)于所述多個測桿的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置，其特征在于，所述多個位移傳感器的外部設(shè)有防護(hù)罩。
4.一種測量邊坡體的土體位移和含水量的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)通過多個位移傳感器采集邊坡體內(nèi)部不同高度的土體的位移數(shù)據(jù)； 2)通過多個水分傳感器采集邊坡體內(nèi)部不同高度的土體的水分含量數(shù)據(jù)； 3)通過數(shù)據(jù)采集器將所述位移數(shù)據(jù)和所述水分含量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號； 4)由所述顯示器將所述數(shù)字信號進(jìn)行顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量邊坡體的土體位移和含水量的方法，其特征在于，步驟4)中所述顯示器將所述數(shù)字信號進(jìn)行分類，并歸類出時間-水分含量曲線圖以及時間-位移曲線圖。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量邊坡體的土體位移和含水量的裝置及方法，裝置包括：土壤水分檢測儀，其包括：多個桿件，其長度各不相同，將多個桿件的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；以及多個水分傳感器，分別設(shè)于多個桿件的頭部；位移檢測儀，其包括：多個測桿，其長度各不相同，將多個測桿的頭部分別插入邊坡體內(nèi)部不同高度的土體中；多個測桿錨頭，分別設(shè)于多個測桿的頭部；以及多個位移傳感器，分別設(shè)于多個測桿的尾部；數(shù)據(jù)采集器，其分別與多個水分傳感器和多個位移傳感器相連；以及顯示器，其與數(shù)據(jù)采集器相連，用于顯示數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù)。該裝置及方法能夠克服現(xiàn)有邊坡體中土壤位移和水分含量檢測較困難的缺點(diǎn)。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN104833392
【申請?zhí)枴緾N201510219337
【發(fā)明人】周曉蓉, 徐敏, 唐露紅, 黎浪, 王明霞, 金榮鑫
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月30日