申请/专利权人：浙大城市学院

申请日：2020-09-30

公开（公告）日：2021-01-15

公开（公告）号：CN112230282A

主分类号：G01V1/30(20060101)

分类号：G01V1/30(20060101);G01C5/00(20060101);E02D33/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.06.17#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2021.01.15#公开

摘要：本发明公开了一种用于量测围海造陆地基沉降的地震波装置及其测量方法，该地震波装置包括测试通用系统、原位测试系统、地震源系统、检波器系统、GPS操作系统、机器语言系统及大数据处理系统，能够利用原位测试系统得到土体变形模量及承载力，利用GPS系统对围海造陆地区进行平面布置测点，地震源系统发射人工地震波，检波器系统接收地震波，通过机器语言系统读取其他系统数据并计算波速且对土层进行分类，最后绘制地下分界情况图并传输相应数据，利用大数据处理系统处理所得所有数据进行归档并计算得出沉降值。本发明提供的地震波装置及测量方法针对围海造陆地基沉降变化测量时间短、测量成本低、测量安全性高、测点布置方便，装置简单易携带进场。

主权项：1.一种用于量测围海造陆地基沉降的地震波装置，其特征在于，该地震波装置包括测试通用系统、原位试验系统、地震源系统、检波器系统、GPS定位系统、机器语言系统及大数据处理系统。所述测试通用系统包括频率控制模块、计时模块、电源模块、显示模块、标记模块及校对模块；频率控制模块控制并显示所产生地震波的具体频率；计时模块将在地震源系统启动后立即开始计时，在检波器系统每次接收到反射波时记录一次时间，直到检波器系统发出停止计时信号后停止计时，并将所得时间数据组ti传输至机器语言系统；显示模块将对机器语言系统所得有效数据进行显示并传输至大数据处理系统进行分析；在选定测点位置后，标记模块先对地面喷射一定范围的白色涂料，其后将锥尖刺入土中并喷射红色涂料，白色涂料方便寻找标记处，红色涂料对应相应测点；校对模块用于使地震源系统对准红色涂料部分，即对准测点。所述原位试验系统包括密度试验装置、平板载荷试验装置和旁压试验装置，所述原位试验系统通过土体原位试验得到地基土的真实信息，并且测得各层地基土的变形模量、地基承载力；所得全部数据传输至大数据处理系统，所得变形模量传输至机器语言系统计算地震源系统所产生的剪切波波速值，所得地基承载力可用于评估工程安全性。所述地震源系统通过产生平行于地基方向的振动在围海造陆的地基上产生人工地震波。所述检波器系统用于接收并记录地震源系统产生的剪切波的反射波，对反射波进行动静校正、振幅调整、滤波处理，得到一系列有效剪切波数值，然后将相关数据传输至机器语言系统及大数据处理系统，当机器语言系统计算所得剪切波波速超过限值时，将信息传回至检波器系统，检波器系统发出停止计时信号至计时模块，计时模块停止计时。所述GPS定位系统对所处围海造陆滩涂进行地形平面显示，首先在其上对所布置各测点进行合理规划，再根据实际地形情况输入测点布置形式与测点间距的详细参数，对地震波装置进行实时定位，在装置转移至下一测点时要求立刻同步。所述机器语言系统读取原位试验系统及检波器系统传输数据，根据公式式中Vs为剪切波波速，G为剪切模量，E为弹性模量，ρ为土体密度，γ为泊松比计算出各测点的剪切波波速；读取大数据处理系统的数据库模块中记录的各类土层介质相对剪切波波速范围，对上述测点所计算到的剪切波波速进行范围分类，确定其所在地基土层类别及各土层剪切波波速ui；读取计时模块传输数据ti及上述所得各层剪切波波速，根据公式式中ui为剪切波在第i层中的波速，ti为剪切波在第i层顶传播至底所需时间，n为基岩上覆土层数量计算得到地基基岩处至地基顶的距离S及分界深度D，记录并将所得各土层的剪切波波速ui、传播时间ti、分界深度D和基岩上覆土层深度S数据传输至大数据处理系统的数据处理模块，并以这些数据为依据，制出相应的地下分界情况图；经过一段时间后，再同理测到沉降后基岩上覆土层深度S′。通过前后深度变化可得到沉降值ΔS＝S-S′及沉降后地下分界情况图，并将这些数据传输至大数据处理系统。所述大数据处理系统包括数据处理模块、数据库模块和固结沉降推算模块。数据处理模块基于GPS定位系统所确定的地震波测点，读取机器语言系统传输的剪切波波速、传播时间、分界深度数据，对各测点所测得地下土层信息进行分析合成，根据测量结果确认界面的深度和形态，标记局部构造，判断地层岩性；由于所得样本数据仅反应各测点数据，各测点之间的数据通过线性内插的计算方式得到，然后将这些数据进行建档，由数据库模块进行储存，数据库模块主要用于储存数据处理模块所得数据以及为机器语言系统提供土层介质相对剪切波波速范围；固结沉降推算模块读取原位试验系统土样数据，机器语言系统上覆土层深度S及S′，两次试验相隔时间，推断出最终沉降量s。

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百度查询： 浙大城市学院 一种用于量测围海造陆地基沉降的地震波装置及量测方法

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