一種地下結構的監測與調節系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土工工程技術領域，具體為一種地下結構的監測與調節系統。
【背景技術】
[0002]地下結構受周圍土體的影響較大，而外界條件的變化會導致土體發生反應，比如列車振動、地震、地下水滲流等，從而導致地下結構發生相應的變化。隨著城市地下空間結構的日益增多，其工程安全也逐步受到重視，通過合理的監測手段可以有效預測工程的安全狀況，以減少甚至避免事故的發生。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的技術目的是提出一種地下結構的監測與調節系統，可同時對地下結構和其周圍土體進行監測，了解土 -地下結構體系的實時動態，同時針對該動態對地下結構進行調節。
[0004]為實現上述技術目的，本實用新型公開的技術方案為:
[0005]一種地下結構的監測與調節系統，其特征在于，包括依次連接的傳感器系統、數據采集與傳輸系統、數據處理與管理系統、評估與控制系統以及調節系統:
[0006]所述傳感器系統包括分布在地下結構與其周圍土體中的多組傳感器；
[0007]所述數據采集與傳輸系統設有信號調理模塊、數據采集模塊和數據通信模塊，接收各傳感器發送信號，并將采集數據傳輸給數據處理與管理系統；
[0008]所述數據處理與管理系統設有數據處理模塊、數據顯示模塊與數據通信模塊，與所述數據采集與傳輸系統通信連接，并將處理后的數據傳輸至評估與控制系統；
[0009]所述調節系統包括多個設置在地下結構與粧基之間的位移調節器，所述位移調節器與所述評估與控制系統連接，接收并執行評估與控制系統根據評估結果發布的調節指令。
[0010]進一步的，所述傳感器系統包括:
[0011]分布安裝在地下結構上，分別采集地下結構應變、應力、加速度或位移信息的多組傳感器；
[0012]分布在地下結構周圍土體中，分別采集土體加速度、孔隙水壓力信息的多組傳感器。
[0013]優選的布置方案為:
[0014]將采集地下結構應力信息的傳感器分布安裝在地下結構頂板、側板與土體接觸的外側面，優選采用光纖應力傳感器；
[0015]將采集地下結構加速度信息的傳感器分布安裝在地下結構頂板、底板及側板的內側面，優選采用光纖加速度傳感器；
[0016]將采集地下結構位移信息的傳感器分布安裝在地下結構底板與土體接觸的外側面，優選采用光纖位移傳感器；
[0017]將采集地下結構應變信息的傳感器分布安裝在地下結構頂板、底板、側板的內、夕卜側面以及地下結構內部的支撐構件上，優選采用光纖光柵應變傳感器。
[0018]安裝在土體中的傳感器設置在地下結構的上方和側方，優選采用孔隙水壓力傳感器和光纖加速度傳感器。
[0019]采集土體孔隙水壓力信息的傳感器組、采集土體加速度信息的傳感器組均由多個傳感器列構成，所述多個傳感器列以以地下結構為中心向外發散的形式排布在地下結構周圍。
[0020]上述一種地下結構的監測與調節系統的施工過程為:
[0021]a)開挖基坑；
[0022]b)在基坑底部打入粧基；
[0023]c)在粧基頂部安裝位移調節器；
[0024]d)施工地下結構底板部分；
[0025]e)在地下結構底板與土體接觸的外側面安裝應變傳感器、位移傳感器；在底板內側面安裝應變傳感器、加速度傳感器；
[0026]f)在基坑側部的土體中鉆孔，在孔徑中放入孔隙水壓力、加速度傳感器；
[0027]g)施工地下結構的側板部分；
[0028]h)在側板與土體接觸的外側面安裝應變傳感器、應力傳感器；在側板內側面安裝加速度傳感器；
[0029]i)施工地下結構中柱等支撐構件；
[0030]j)在中柱等支撐構件上安裝應變傳感器；
[0031]k)施工地下結構頂板；
[0032]I)在頂板與土體接觸的外側面安裝應變傳感器、應力傳感器；在頂板內側面安裝加速度傳感器；
[0033]m)覆蓋填土，填土過程中在土體中安裝孔隙水壓力、加速度傳感器，使之和步驟f)中的傳感器按照預設方式排布；
[0034]上述步驟中，所述預設方式為若干同種傳感器一字排開成列后，多個同種傳感器列以地下結構為中心向外發散地排布在地下結構的上方和側方。
[0035]本實用新型監測與調節系統可對地下結構和土體實施共同監測，通過對土體的監測可掌握地質變化情況，從而預測其對地下結構影響，以便提前采取相應的措施；對于地下結構本身的監測，可及時了解地下結構的特征變化，及分析各種因素對地下結構耐久性的影響程度。對各傳感器采集信息進行評估后，再根據評估結果通過地下結構底部的位移調節系統進行調節，緩解地下結構產生的上浮、下沉、扭轉等不利影響。
【附圖說明】
[0036]圖1為本實用新型的結構及工作原理示意圖；
[0037]圖2為本實用新型監測與調節系統的施工流程圖；
[0038]圖3為光纖光柵應變傳感器在地下結構上的分布安裝示意圖；
[0039]圖4為光纖加速度傳感器在地下結構上的分布安裝示意圖；
[0040]圖5為光纖應力傳感器在地下結構上的分布安裝示意圖；
[0041]圖6為光纖位移傳感器在地下結構上的分布安裝示意圖；
[0042]圖7為位移調節器安裝結構示意圖；
[0043]圖8為孔隙水壓力傳感器在土體中的分布示意圖；
[0044]圖9為光纖加速度傳感器在土體中的分布示意圖；
[0045]圖10為一實施例中底板位移監測數據圖；
[0046]圖11為一實施例中各光纖應力傳感器檢測數據圖。
【具體實施方式】
[0047]為了闡明本實用新型的技術方案及技術目的，下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的介紹。
[0048]如圖1所示，一種地下結構的監測與調節系統，包括依次連接的傳感器系統、數據采集與傳輸系統、數據處理與管理系統、評估與控制系統以及油壓式調節系統等組成部分。
[0049]所述地下結構1由頂板、底板、側板構成外圍框架，內部還設有中柱等支撐構件。
[0050]所述傳感器系統包括分布在地下結構1與其周圍土體中的多組傳感器，包括采集地下結構應變、應力、加速度、位移信息以及采集土體加速度、孔隙水壓力信息的多組傳感器。
[0051 ] 如圖3至6所示的一實施例中：
[0052]采集地下結構應變信息的光纖光柵應變傳感器9分布安裝在地下結構頂板、底板、側板的內、外側面以及地下結構內部的支撐構件上；
[0053]采集地下結構加速度信息的光纖加速度傳感器8分布安裝在地下結構頂板、底板及側板的內側面；
[0054]采集地下結構應力信息的光纖應力傳感器7分布安裝在地下結構頂板、側板與土體接觸的外側面；
[0055]采集地下結構位移信息的光纖位移傳感器6分布安裝在地下結構底板與土體接觸的外側面。
[0056]安裝在土體中的傳感器則布置在地下結構的上方和側方，如圖8、圖9所示，若干孔隙水壓力傳感器5、光纖加速度傳感器4等距間隔、一字排開構成傳感器列，同一種類型的多個傳感器列構成采集一種信息的傳感器組。這些傳感器列優選采用以地下結構1為中心向外發散的形式排布在地下結構1周圍。
[0057]所述數據采集與傳輸系統設有信號