一种吹填区围堰综合监测系统论文和设计-孙淼军

全文摘要

一种吹填区围堰综合监测系统，包括，荷载监测单元、位移监测单元和孔隙水压力监测单元；荷载监测单元设置在围堰或海床上，用于监测荷载变化情况；位移监测单元设置在围堰或海床上，用于监测围堰和地基的位移量；孔隙水压力监测单元设置在海床内部，用于监测海床土体中孔隙水压力变化情况。本实用新型所提供的一种吹填区围堰综合监测系统与现有的监测系统相比较，能够实现全面评价围堰和海床地基稳定性的立体式监测系统，监测内容包括波浪荷载、海流荷载和围堰自重荷载、围堰和海床的变形、海床孔隙水压力，用以解决现有技术中监测内容单一和评价准确性低的问题。

主设计要求

1.一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述系统包括，荷载监测单元、位移监测单元和孔隙水压力监测单元；所述荷载监测单元设置在围堰或海床上，用于监测荷载变化情况；所述位移监测单元设置在围堰或海床上，用于监测围堰和地基的位移量；所述孔隙水压力监测单元设置在海床内部，用于监测海床土体中孔隙水压力变化情况。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述荷载监测单元包括压力式测波仪、海流计或土压力盒。

3.根据权利要求2所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述压力式测波仪设置在围堰坡面上，通过压力传感器记录测量波高和波周期；所述海流计设置在围堰斜坡坡脚，用以监测围堰坡表的表层流速度和方向，所述土压力盒安装在海床土体不同深度处，用于监测海床深部受到的压力荷载。

4.根据权利要求1所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述位移监测单元包括分层沉降仪和水平测斜仪。

5.根据权利要求4所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述分层沉降仪设置在围堰中，所述分层沉降仪自顶部至底部贯穿在围堰轴线，用以观测围堰的沉降；所述水平测斜仪安装在围堰坡脚海床中，监测海床不同深度土体的水平位移。

6.根据权利要求4中所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述分层沉降仪采用电磁式沉降仪，所述水平测斜仪采用多段式测斜仪。

7.根据权利要求1中所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述孔隙水压力监测单元包括孔隙水压力计。

8.根据权利要求7中所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述孔隙水压力计沿围堰轴线布置在不同深度海床土体内，监测海床土体在施工加载期间孔隙水压力的变化规律。

9.根据权利要求7中所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述孔隙水压力计埋设需在围堰施工前进行，埋设深度与荷载监测单元中的土压力盒埋置深度相同，埋设水平位置不超过50cm。

10.根据权利要求2-3中任意一项所述的一种吹填区围堰综合监测系统，其特征在于，所述压力式测波仪在同一剖面上布置至少3个，且监测剖面走向与波浪运动方向一致；所述海流计在围堰区域内布置至少3个；所述土压力盒在海床土体中布置至少3个。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于软土地基处理技术领域，具体涉及一种吹填区围堰综合监测系统。

背景技术

在离岸水域的软土地基的条件下，通过修建围堰以进行吹填造地，是普遍采用的围海造陆方法。通常沿海的海洋软土中，淤泥质软土层较厚，地基处理难度大、造价高、安全可靠度保障低；再加上工程常处于深水、强潮流、强台风、河流交汇等恶劣环境中；使得软土地基问题更是突出，加大了围堰施工建造的难度。作为一项系统工程，围堰的形成是围海造陆的一项关键技术，是整个工程的基础环节，关系到陆域形成等后续工作能否安全顺利开展。如何经济、快速、安全地修建围堰以吹填造地，是一项高难度的工作，含有诸多技术问题。因此，研究和发展离岸围堰的建造技术，是我国工程建设发展的迫切需求。

目前，在围堰的监测内容以变形和孔压为主，即在围堰不同部位设置沉降仪、沉降盘和孔压计，进行变形和孔压监测。然而，海上吹填工程往往位于近海波、浪、流荷载较大的区域，仅针对围堰本身进行变形和孔压监测，难以满足围堰变形分析的要求，不能有效评价围堰稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种吹填区围堰综合监测系统。本实用新型采用以下技术方案。

一种吹填区围堰综合监测系统，所述系统包括，荷载监测单元、位移监测单元和孔隙水压力监测单元；所述荷载监测单元设置在围堰或海床上，用于监测荷载变化情况；所述位移监测单元设置在围堰或海床上，用于监测围堰和地基的位移量；所述孔隙水压力监测单元设置在海床内部，用于监测海床土体中孔隙水压力变化情况。

优选的，所述荷载监测单元包括压力式测波仪、海流计或土压力盒。

优选的，所述压力式测波仪设置在围堰坡面上，通过压力传感器记录测量波高和波周期；所述海流计设置在围堰斜坡坡脚，用以监测围堰坡表的表层流速度和方向，所述土压力盒安装在海床土体不同深度处，用于监测海床深部受到的压力荷载。

优选的，所述位移监测单元包括分层沉降仪和水平测斜仪。

优选的，所述分层沉降仪设置在围堰中，所述分层沉降仪自顶部至底部贯穿在围堰轴线，用以观测围堰的沉降；所述水平测斜仪安装在围堰坡脚海床中，监测海床不同深度土体的水平位移。

优选的，所述分层沉降仪采用电磁式沉降仪，所述水平测斜仪采用多段式测斜仪。

优选的，所述孔隙水压力监测单元包括孔隙水压力计。

优选的，所述孔隙水压力计沿围堰轴线布置在不同深度海床土体内，监测海床土体在施工加载期间孔隙水压力的变化规律。

优选的，所述孔隙水压力计埋设需在围堰施工前进行，埋设深度与荷载监测单元中的土压力盒埋置深度相同，埋设水平位置不超过50cm。

优选的，所述压力式测波仪在同一剖面上布置至少3个，且监测剖面走向与波浪运动方向一致；所述海流计在围堰区域内布置至少3个；所述土压力盒在海床土体中布置至少3个。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的一种吹填区围堰综合监测系统与现有的监测系统相比较，能够实现全面评价围堰和海床地基稳定性的立体式监测系统，监测内容包括波浪荷载、海流荷载和围堰自重荷载、围堰和海床的变形、海床孔隙水压力，用以解决现有技术中监测内容单一和评价准确性低的问题。

附图说明

图1 是本实用新型所提供的吹填区围堰综合监测系统的示意图。

附图标记说明：1-压力式测波仪；2-海流计；3-土压力盒；5-围堰；6-围堰坡面；7-坡脚；8-海床；9-波浪；10-分层沉降仪；11-水平测斜仪；12-孔隙水压力计。

具体实施方式

下面详述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种吹填区围堰综合监测系统包括：荷载监测单元、位移监测单元和孔隙水压力监测单元。

荷载监测单元包括压力式测波仪1、海流计2和土压力盒3，压力式测波仪安装在围堰5坡面6上，波压的监测剖面走向与波浪9运动方向一致，在同一剖面上至少有三个压力式测波仪1，通过压力传感器记录测量波高和波周期。海流计2安装在围堰5斜坡的坡脚7，在围堰5区域内布置三个，用以监测围堰5坡表6的表层流速度和方向，水流速度取所有监测点的平均值。土压力盒3安装在海床8土体不同深度处，用于监测海床8深部受到的压力荷载。压力式测波仪在同一剖面上至少有3个，且监测剖面走向与波浪运动方向一致。海流计在围堰区域内布置3个，水流速度取3个监测点的平均值。土压力盒在海床土体中布置3个。

位移监测单元包括分层沉降仪10和水平测斜仪11，分层沉降仪10安装在围堰5中，选用电磁式沉降仪自顶部至底部贯穿在围堰5轴线，用以观测围堰5不同深度的沉降。水平测斜仪安装在围堰5坡脚7海床8中，选用多段式测斜仪监测海床8不同深度土体的水平位移。

孔隙水压力监测单元包括孔隙水压力计12，孔隙水压力计12沿围堰5轴线布置在不同深度海床8土体内，孔隙水压力计12埋设需在围堰5施工前进行，监测海床8土体在施工加载期间孔隙水压力的变化规律。孔隙水压力计12埋设深度与荷载监测单元中的土压力盒3埋置深度相同，埋设水平位置不超过50cm。

使用origin软件对来自荷载监测单元、孔隙水压力监测单元和位移监测单元所采集的数据进行曲线化处理。荷载监测单元采集数据包括波浪荷载、海流荷载和围堰压力荷载，位移监测单元采集数据包括围堰和地基的位移，孔隙水压力监测单元采集数据为海床孔隙水压力，绘制荷载、位移以及孔隙水压力的时间序列曲线、荷载-位移相互关系曲线、荷载-孔隙水压力相互关系曲线，通过上述曲线判断海床地基稳定性和围堰自身的稳定性。通过荷载、位移以及孔隙水压力的时间序列曲线、荷载-位移相互关系曲线、荷载-孔隙水压力相互关系曲线判断围堰和海床稳定性，并及时指导围堰施工工序和适当的补充治理措施，实现围堰的安全施工。

以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型所作的均等变化与修饰，皆为本实用新型权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

设计图

一种吹填区围堰综合监测系统论文和设计

一种吹填区围堰综合监测系统论文和设计-孙淼军

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢