一种地基基础检测方法及其装置与流程

1.本发明涉及地基监测技术领域，具体涉及一种地基基础检测方法及其装置。


背景技术：

2.地基基础是指以地基为基础的房屋的墙或柱埋在地下的扩大部分。地基基础的设计和检测是建筑工程人员工作的重要一环。建筑埋在地面以下的部分称为基础。承受由基础传来荷载的土层称为地基，位于基础底面下第一层土称为持力层，在其以下土层称为下卧层。地基和基础都是地下隐蔽工程，是建筑物的根本，它们的勘察、设计和施工质量关系到整个建筑的安全和正常使用。地基基础检测可分为地基检测和基础检测，地基检测包括地基沉降检测。地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。现有地基沉降预测方法受其假设条件与实际存在较大不符的限制，所得沉降预测结果往往与实测沉降值之间存在较大差异。
3.为了监测地基的沉降，公开号为cn106592563b的中国专利，公开了一种监测地基沉降的装置及其测量方法，包括沉降杆、第一超声波发射器、第二超声波发射器、超声波接收器、沉降读数仪、基准桩；将沉降杆置于地基上的观测点处，在沉降杆上同一竖直方向安置两个超声波发射器，超声波接收器安置在基准桩上，超声波接收器接收到两个超声波发射器的信号后传输至沉降读数仪，由沉降读数仪内置的计算芯片获取两个超声波发射器与超声波接收器的相应距离以及两个超声波发射器相对于超声波接收器的竖直方向的距离，通过记录不同时刻的竖向距离变化即可知该时刻地基表层的沉降量。但是，该专利技术仍存在仅采集地基竖直方向的高度位移量，无法测量地基基础的横向位移和纵向位移，导致测量结果对地基沉降状态的反应程度较为有限；同时存在测量对象仅为地基上的一根沉降杆的沉降高度，无法真实表现地基整个平面的沉降情况。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种地基基础检测方法及其装置，通过设置横向位移测量仪、纵向位移测量仪、测距仪发射器和测距仪接收器，解决了无法同时测量地基的横向位移、纵向位移和高度位移的问题；通过设置多个相互对应的测距仪发射器和测距仪接收器，测量了基准面上多个位置与地基之间的距离，解决了无法测量整个平面多处位置的沉降情况的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种地基基础检测装置，包括顶板、横向位移测量仪、纵向位移测量仪、底板、叠层橡胶结构、横向分度尺、纵向分度尺、测距仪发射器、测距仪接收器、数据处理模块、数据分析模块、显示器和报警器，所述顶板与底板平行设置，所述顶板与底板之间连接有叠层橡胶结构,所述顶板相邻两侧的中间处分别设置有横向位移测量仪和纵向位移测量仪,所述底板与横向位移测量仪对应的一侧设置有横向分度尺,所述底板与纵向位移测量仪对应的一侧设置有纵向分度尺，所述底板的顶面安装有
若干测距仪发射器,所述横向位移测量仪的底面与每个测距仪发射器对应处均安装有测距仪接收器，所述数据处理模块与数据分析模块通信连接,所述显示器和报警器分别与数据分析模块通信连接；所述横向分度尺的顶部滑动连接有第一传感器，所述纵向分度尺的顶部滑动连接有第二传感器,所述第一传感器、第二传感器和测距仪接收器分别与数据处理模块通信连接。
6.作为本发明进一步的方案，所述横向位移测量仪包括第一固定板、第一激光发射器和第一螺丝，所述第一固定板的底部固定连接有第一激光发射器,所述第一固定板开设有若干螺纹孔且每个所述螺纹孔内均安装有一个第一螺丝,所述第一固定板通过每个第一螺丝与顶板固定连接。
7.作为本发明进一步的方案，所述纵向位移测量仪包括第二固定板、第二激光发射器和第二螺丝，所述第二固定板的底部固定连接有第二激光发射器,所述第二固定板开设有若干螺纹孔且每个所述螺纹孔内均安装有一个第二螺丝,所述第二固定板通过每个第二螺丝与顶板固定连接。
8.作为本发明进一步的方案，所述顶板开设有多个螺纹孔，每个所述螺纹孔内均螺纹连接有一个第一定位螺栓。
9.作为本发明进一步的方案，所述底板开设有多个螺纹孔，每个所述螺纹孔内均螺纹连接有一个第二定位螺栓。
10.作为本发明进一步的方案，所述横向分度尺与纵向分度尺上均设置有刻度。
11.作为本发明进一步的方案，所述横向位移测量仪的输出端指向所述横向分度尺上的零刻度线处，所述纵向位移测量仪的输出端指向所述纵向分度尺上的零刻度线处。
12.本发明还提供一种地基基础检测方法，包括以下步骤：s1：将该检测装置放置在待检测地基基础对应位置，将顶板顶部通过每个第一定位螺栓与基准面固定连接，将底板的底部通过每个第二定位螺栓与地基固定连接；s2：通过观察第一激光发射器在照射在横向分度尺上所对应的刻度值得到地基的横向位移量，通过观察第二激光发射器在照射在纵向分度尺上所对应的刻度值得到地基的纵向位移量，滑动调节第一传感器至第一激光发射器照射在横向分度尺上的对应位置，滑动调节第二传感器至第二激光发射器照射在纵向分度尺上的对应位置，第一传感器与第二传感器将当前位置刻度数据传送至数据处理模块内，每个测距仪发射器与其对应的测距仪接收器测出两者相距的距离，并将距离数据传送至数据处理模块内；s3：通过数据处理模块将接收到的数据传输到数据分析模块内，数据分析模块计算每个测距仪发射器与其对应的测距仪接收器之间的距离的平均值，得到地基的高度位移量，数据分析模块对所获得的地基的横向位移量、纵向位移量和高度位移量进行计算分析判断此时地基状态是否符合使用标准，并将结果分别传输至显示器和报警器内；s4：报警器接收数据分析模块的分析计算结果后，若此时地基状态不符合使用标准，则发出警报，显示器在接收数据分析模块的分析计算结果后进行显示，便于测量人员查看测量结果，完成地基基础检测过程。
13.本发明的有益效果：（1）在本发明中，通过设置横向位移测量仪、纵向位移测量仪、测距仪发射器和测
距仪接收器，解决了同时测量地基的横向位移、纵向位移和高度位移的问题，提高了测量的精确程度，使测量结果能够更为直观地反应地基基础真实的沉降情况。
14.（2）在本发明中，通过设置多个相互对应的测距仪发射器和测距仪接收器，测量了基准面上多个位置与地基之间的距离，多组测量结果反映了地基整个平面多处位置的高度位移情况，提高了测量的精确程度。
15.（3）在本发明中，通过设置显示器和报警器，报警器接收数据分析模块的分析计算结果后，若此时地基沉降状态不符合使用标准，则发出警报，及时避免安全隐患；显示器在接收数据分析模块的分析计算结果后进行显示，便于测量人员查看测量结果。
16.（4）在本发明中，通过设置叠层橡胶结构连接顶板和底板，叠层橡胶结构能够发生弹性形变并在拉力解除后能够恢复原状，提高了装置的使用寿命。装置的两端分别与基准面和地基用螺栓可拆卸连接，便于装置的安装和拆卸，提高了装置在使用过程中的适用性。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明的外部结构示意图。
19.图2是本发明整体结构的主视图。
20.图3是本发明工作状态的整体结构主视图。
21.图4是本发明工作状态的外部结构示意图。
22.图5是本发明中控制结构的示意图。
23.图中：1、顶板；101、第一定位螺栓；2、横向位移测量仪；201、第一固定板；202、第一激光发射器；203、第一螺丝；3、纵向位移测量仪；301、第二固定板；302、第二激光发射器；303、第二螺丝；4、底板；401、第二定位螺栓；5、叠层橡胶结构；6、横向分度尺；601、第一传感器；7、纵向分度尺；701、第二传感器；8、测距仪发射器；9、测距仪接收器；10、基准面；11、地基；12、数据处理模块；13、数据分析模块；14、显示器；15、报警器。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；
可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1-5所示，一种地基基础检测装置，用于对地基11进行基础检测，包括顶板1、横向位移测量仪2、纵向位移测量仪3、底板4、叠层橡胶结构5、横向分度尺6、纵向分度尺7、测距仪发射器8、测距仪接收器9、数据处理模块12、数据分析模块13、显示器14和报警器15，顶板1与底板4平行设置，顶板1与底板4之间连接有叠层橡胶结构5,顶板1相邻的两侧的中间处分别设置有横向位移测量仪2和纵向位移测量仪3,底板4的一侧与横向位移测量仪2对应的位置处设置有横向分度尺6,底板4的另一侧与纵向位移测量仪3对应的位置处设置有纵向分度尺7，底板4的顶面安装有若干测距仪发射器8,横向位移测量仪2的底面与每个测距仪发射器8对应的位置处安装有测距仪接收器9，数据处理模块12通信连接有数据分析模块13,显示器14和报警器15分别与数据分析模块13通信连接。
28.横向分度尺6的顶部滑动连接有第一传感器601，纵向分度尺7的顶部滑动连接有第二传感器701,第一传感器601、第二传感器701和测距仪接收器9分别与数据处理模块12通信连接。
29.顶板1上开设有多个螺纹孔，每个螺纹孔中均螺纹连接有第一定位螺栓101，顶板1的顶部通过每个第一定位螺栓101固定连接有基准面10，底板4上开设有多个螺纹孔，每个螺纹孔中均螺纹连接有第二定位螺栓401，底板4的底部通过每个第二定位螺栓401固定连接有地基11。顶板1的底面与叠层橡胶结构5的顶部固定连接，叠层橡胶结构5的底部与底板4的顶部固定连接，叠层橡胶结构5是由橡胶片与薄钢板交互叠放而成的，易发生较大的剪切向变形，当地基11因沉降而导致位置发生一定量的偏移时，叠层橡胶结构5发生形变并继续连接基准面10与地基11。
30.横向位移测量仪2包括第一固定板201、第一激光发射器202和第一螺丝203，第一固定板201的底部固定连接有第一激光发射器202,第一固定板201开设有若干螺纹孔且每个螺纹孔内均安装有一个第一螺丝203,第一固定板201通过每个第一螺丝203与顶板1固定连接。纵向位移测量仪3包括第二固定板301、第二激光发射器302和第二螺丝303，第二固定板301的底部固定连接有第二激光发射器302,第二固定板301开设有若干螺纹孔且每个螺纹孔内均安装有一个第二螺丝303,第二固定板301通过每个第二螺丝303与顶板1固定连接。第一激光发射器202和第二螺丝303的输出端朝下发出肉眼可见的激光。
31.横向分度尺6与纵向分度尺7上均设置有刻度，初始状态时，第一激光发射器202发出的激光照在横向分度尺6的零刻度线上，第二激光发射器302发出的激光照在纵向分度尺7的零刻度线上。第一传感器601能够在横向分度尺6顶部沿横向分度尺6的轴向滑动，当第一传感器601被横向位移测量仪2发出的信号照射到时，能够将当前所在位置通过信号传递给数据处理模块12。第二传感器701能够在纵向分度尺7顶部沿纵向分度尺7的轴向滑动，当第二传感器701被纵向位移测量仪3发出的信号照射到时，能够将当前所在位置通过信号传递给数据处理模块12。横向分度尺6和纵向分度尺7上的示数分别对应地基11在横向和纵向的偏移量，较为方便得到偏移数据。
32.每个测距仪发射器8均向与其对应的测距仪接收器9发出超声波，每个测距仪接收器9接收后得到与测距仪发射器8相距的距离，每个测距仪接收器9均将数据传送至与其通
信连接的数据处理模块12内。
33.本发明还涉及一种地基基础检测方法，包括以下步骤：s1：将该检测装置放置在待检测地基基础对应位置，将顶板顶部通过每个第一定位螺栓与基准面固定连接，将底板的底部通过每个第二定位螺栓与地基固定连接；s2：通过观察第一激光发射器在照射在横向分度尺上所对应的刻度值得到地基的横向位移量，通过观察第二激光发射器在照射在纵向分度尺上所对应的刻度值得到地基的纵向位移量，滑动调节第一传感器至第一激光发射器照射在横向分度尺上的对应位置，滑动调节第二传感器至第二激光发射器照射在纵向分度尺上的对应位置，第一传感器与第二传感器将当前位置刻度数据传送至数据处理模块内，每个测距仪发射器与其对应的测距仪接收器测出两者相距的距离，并将距离数据传送至数据处理模块内；s3：通过数据处理模块将接收到的数据传输到数据分析模块内，数据分析模块计算每个测距仪发射器与其对应的测距仪接收器之间的距离的平均值，得到地基的高度位移量，数据分析模块对所获得的地基的横向位移量、纵向位移量和高度位移量进行计算分析判断此时地基状态是否符合使用标准，并将结果分别传输至显示器和报警器内；s4：报警器接收数据分析模块的分析计算结果后，若此时地基状态不符合使用标准，则发出警报，显示器在接收数据分析模块的分析计算结果后进行显示，便于测量人员查看测量结果，完成地基基础检测过程。
34.本发明的工作原理：本发明涉及的一种地基基础检测方法及其装置在使用时，首先将该检测装置放置在待检测地基基础的对应位置，将顶板1的顶部通过每个第一定位螺栓101与基准面10固定连接，将底板4的底部通过每个第二定位螺栓401与地基11固定连接，完成检测装置的安装，当地基11发生沉降而进行位移时，基准面10与地基11之间连接的叠层橡胶结构5能够发生变形并继续连接基准面10与地基11，第一激光发射器202发出可见激光并照射在横向分度尺6上，通过观察横向分度尺6上所对应的刻度值能够得到地基11的横向位移量，第二激光发射器302发出可见激光并照射在纵向分度尺7上，通过观察纵向分度尺7上所对应的刻度值能够得到地基11的纵向位移量，对偏移量是否超过许可进行大致判断，当测量人员需要获取准确测量数据时，滑动调节第一传感器601至第一激光发射器202照射在横向分度尺6上的对应位置，滑动调节第二传感器701至第二激光发射器302照射在纵向分度尺7上的对应位置，第一传感器601与第二传感器701分别将当前位置刻度数据传送至数据处理模块12内，使数据处理模块12接收到精确的地基11的横向位移量和纵向位移量的数据，测量结果更加精确。
35.每个测距仪发射器8与其对应的测距仪接收器9测出两者相距的距离，并将所测得每组距离数据均传送至数据处理模块12内，数据处理模块12将接收到的全部数据传输到数据分析模块13内，数据分析模块13计算每个测距仪发射器8与其对应的测距仪接收器9之间的距离的平均值，通过测量顶板1上多处与底板4对应位置的距离并取平均值，更为精确得获得了基准面10与地基11之间的距离，从而得到更真实的地基11的高度位移量。数据分析模块13对所获得的地基11的横向位移量、纵向位移量和高度位移量进行计算分析判断此时地基11状态是否符合使用标准，并将结果分别传输至显示器14和报警器15内，报警器15接收数据分析模块13的分析计算结果后，若此时地基11沉降状态不符合使用标准，则发出警报，及时避免安全隐患，显示器14在接收数据分析模块13的分析计算结果后进行显示，便于
测量人员查看测量结果，完成地基基础检测过程。
36.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。