本發(fā)明涉及地基承載力檢測，更具體的公開了一種地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、地基指的是承受上部結(jié)構(gòu)荷載影響的那一部分土體?；A(chǔ)下面承受建筑物全部荷載的土體或巖體稱為地基。地基不屬于建筑的組成部分，但它對保證建筑物的堅(jiān)固耐久具有非常重要的作用。當(dāng)?shù)鼗某休d能力小于其上的建筑施加的壓力后，地基會發(fā)生沉降的情況，從而導(dǎo)致其上方的建筑發(fā)生傾斜，墻體開裂影響建筑整體穩(wěn)固性的情況，甚至?xí)斐山ㄖl(fā)生傾倒的情況。因此，為了保證地基上的建筑能夠長期穩(wěn)固的支撐在地基上，通常會對地基的承載力進(jìn)行檢測，一般采用動力觸探實(shí)驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、鉆孔取樣試驗(yàn)等方法來對地基的承載力進(jìn)行檢測。但目前的地基承載力檢測方法在對地基承載力進(jìn)行檢測的過程中，具體的操作以及承載力的查詢檢測基本都是操作人員來進(jìn)行操作，人為干預(yù)較大，導(dǎo)致檢測結(jié)果容易出現(xiàn)偏差的情況。并且，由于目前的地基承載力檢測方法在對地基承載力進(jìn)行檢測的過程中每個(gè)環(huán)節(jié)都需要人為的操作，不僅增加了操作人員的工作負(fù)擔(dān)，而且導(dǎo)致地基承載力檢測的人工投入較大，間接的增加了地基承載力檢測的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要是提供一種地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測系統(tǒng)及方法，能夠解決目前的地基承載力檢測方法人為干預(yù)較多，容易導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，更具體的說是一種地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測系統(tǒng)，包括：地基掃描模塊、地基檢測點(diǎn)選取模塊、自動檢測操作模組、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理分析模組以及檢測結(jié)果展現(xiàn)模塊；其中：

3、地基掃描模塊：用于掃描地基區(qū)域，從而可以獲得整個(gè)地基的圖像；

4、地基檢測點(diǎn)選取模塊：用于根據(jù)地基掃描模塊獲得的地基圖像，自動的在地基圖像中標(biāo)注選出若干個(gè)檢測點(diǎn)；

5、自動檢測操作模組：用于布置在地基監(jiān)測點(diǎn)選取模塊標(biāo)注選取的若干個(gè)檢測點(diǎn)上，并自動的執(zhí)行檢測操作；

6、數(shù)據(jù)采集單元：用于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集操作，其包括操作數(shù)據(jù)采集模組和土樣數(shù)據(jù)采集模組；操作數(shù)據(jù)采集模組用于對自動檢測操作模組中落錘的初始落高、落錘在豎直方向的距離增量、落錘的重量數(shù)據(jù)以及檢測點(diǎn)凹陷深度達(dá)到指定的深度后的總錘擊數(shù)量進(jìn)行采集；土樣數(shù)據(jù)采集模組用于對若干個(gè)土樣的含水率、重量以及體積數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

7、數(shù)據(jù)傳輸模塊：用于對數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并將數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理分析模組中；

8、數(shù)據(jù)處理分析模塊：用于接收數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)，并對接收到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而得到處理分析結(jié)果，并將得到的處理分析結(jié)果發(fā)送到檢測結(jié)果展現(xiàn)模塊；

9、檢測結(jié)果展現(xiàn)模塊：用于將數(shù)據(jù)處理分析模塊發(fā)送來的檢測結(jié)果進(jìn)行展示，以供現(xiàn)場管理人員進(jìn)行查看。

10、更進(jìn)一步的，所述地基檢測點(diǎn)選取模塊在標(biāo)注選出若干個(gè)地基若干個(gè)檢測點(diǎn)的時(shí)候，首先獲取到地基掃描模塊獲取到的地基的鳥瞰圖像，并根據(jù)縮放比例得到地基的實(shí)際長度和寬度，然后按照一下間隔在地基的長度和寬度方向上取若干個(gè)檢測點(diǎn)：；

11、其中，g為取樣點(diǎn)間隔，gcd(x,y)為取x，y兩個(gè)數(shù)值的最大公約數(shù)，floor(z)為向下取最接近z的正整數(shù)，l、d分別為地基的長度和寬度，c為預(yù)設(shè)變量，。

12、更進(jìn)一步的，所述自動檢測操作模組包括：電磁模塊、落錘模塊、感應(yīng)模塊和提升模塊；

13、電磁模塊：用于通電產(chǎn)生磁力，從而將落錘模塊吸附固定在初始位置；并且用于在斷電的時(shí)候，磁力小時(shí)，從而將落錘釋放；

14、落錘模塊：用于在電磁模塊斷電后，從而初始位置向地面落下，從而錘擊地基水平面；

15、感應(yīng)模塊：用于實(shí)時(shí)感應(yīng)落錘模塊所處的位置；

16、提升模塊：用于在落錘錘擊到地基水平面上后，將落錘模塊提升到初始位置上。

17、更進(jìn)一步的，所述操作數(shù)據(jù)采集模組包括：初始落高采集模塊、落錘垂直距離增量采集模塊以及落錘重量采集模塊；

18、初始高度采集模塊：用于采集自動檢測操作模組中落錘模塊在初始位置時(shí)，其與地基水平面之間的距離；

19、落錘垂直距離增量采集模塊：用于在落錘模塊每次落下錘擊地基水平面后采集落錘模塊與地基接觸面到地基水平面之間的距離；

20、落錘重量采集模塊：用于采集落錘模塊的整體重量。

21、更進(jìn)一步的，所述土樣數(shù)據(jù)采集模組包括：土樣含水率采集模塊、土樣重量采集模塊以及土樣體積采集模塊；

22、土樣含水率采集模塊：用于采集地基若干個(gè)土樣的含水率信息數(shù)據(jù)；

23、土樣重量采集模塊：用于采集地基若干個(gè)土樣的重量信息數(shù)據(jù)；

24、土樣體積采集模塊：用于采集地基若干個(gè)土樣的體積信息數(shù)據(jù)。

25、更進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊包括：數(shù)據(jù)接收緩存模塊、分析檢測模塊以及結(jié)果發(fā)送模塊；

26、數(shù)據(jù)接收緩存模塊：用于接收并緩存數(shù)據(jù)采集單元所采集到的信息數(shù)據(jù)；

27、分析檢測模塊：用于對數(shù)據(jù)接收緩存模塊接收緩存的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而得到處理分析結(jié)果，即地基的承載力；

28、結(jié)果發(fā)送模塊：用于將分析檢測模塊分析檢測到的地基承載力信息數(shù)據(jù)發(fā)送到檢測結(jié)果展現(xiàn)模塊中。

29、更進(jìn)一步的，所述分析檢測模塊在對地基承載力進(jìn)行檢測分析的時(shí)候，首先根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元采集到的每個(gè)檢測點(diǎn)落錘的初始落高、落錘在豎直方向的距離增量、落錘的重量數(shù)據(jù)以及檢測點(diǎn)凹陷深度達(dá)到指定的深度后的總錘擊數(shù)量，從而得到地基的綜合承載力：；

30、其中，f為地基的綜合承載力，m為每個(gè)檢測點(diǎn)k落錘模塊的重量，g為重力減速度，h為每個(gè)檢測點(diǎn)k落錘模塊的初始落高，為每個(gè)檢測點(diǎn)k每次錘擊i后落錘模塊在豎直方向上的增量，即錘擊接觸面與地基水平面之間的距離，a為落錘模塊的錘擊接觸面的面積，n為每個(gè)檢測點(diǎn)k凹陷深度達(dá)到指定的深度后的總錘擊數(shù)量，s為檢測點(diǎn)總數(shù)；

31、然后根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元采集到的每個(gè)土樣的含水率、重量以及體積數(shù)據(jù)，從而得到地基的綜合孔隙率：；

32、其中，為地基的綜合孔隙率，v為每個(gè)土樣j的總體積，每個(gè)土樣j的總重量，為每個(gè)土樣j的含水率，為每個(gè)土樣j的密度，z為土樣總數(shù)；

33、最后，對地基的綜合承載力進(jìn)行校正，校正后的地基承載力為：；

34、其中，為地基的承載力。

35、更進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括授權(quán)接入模塊，用于通過網(wǎng)絡(luò)對第三方終端設(shè)備或者系統(tǒng)進(jìn)行授權(quán)，從而能夠使第三方終端設(shè)備或者系統(tǒng)能夠從檢測結(jié)果展現(xiàn)模塊中獲取到數(shù)據(jù)處理分析模組反饋的地基承載力結(jié)果信息數(shù)據(jù)。

36、根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一種地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測方法，該方法基于以上的地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測系統(tǒng)視線，具體包括以下步驟：

37、s1、從地基區(qū)域隨機(jī)取樣，抽取若干個(gè)土樣，并對若干個(gè)土樣進(jìn)行測定，從而將每個(gè)土樣的含水率、重量、體積以及土壤密度上傳保存；

38、s2、對地基區(qū)域進(jìn)行掃描，從而可以獲得整個(gè)地基的鳥瞰圖像，并自動的在地基圖像上標(biāo)注選出若干個(gè)檢測點(diǎn)；

39、s3、在若干個(gè)標(biāo)注選出的檢測點(diǎn)上布置自動檢測操作模組，并自動的進(jìn)行錘擊地基表面的檢測操作；

40、s4、對每個(gè)檢測點(diǎn)落錘的初始高度、落錘重量、落錘豎直方向增量以及檢測點(diǎn)凹陷達(dá)到指定的深度后錘擊的次數(shù)進(jìn)行采集，同時(shí)對每個(gè)土樣的含水率、土樣重量以及土樣體積進(jìn)行采集；

41、s5、對步驟s4中采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而可以得到地基的承載力，并將地基承載力結(jié)果發(fā)送到管理人員終端設(shè)備或者檢測設(shè)備中進(jìn)行展示。

42、本發(fā)明一種地基基礎(chǔ)承載力自動化檢測系統(tǒng)及方法的有益效果為：首先隨機(jī)在地基區(qū)域取多個(gè)土樣，并對每個(gè)土樣進(jìn)行測定，將每個(gè)土樣的含水率、重量以及體積等數(shù)據(jù)上傳保存以供系統(tǒng)采集獲取。然后再在地基區(qū)域中自動標(biāo)注選取的多個(gè)檢測點(diǎn)上布置自動檢測操作設(shè)備，從而自動的對每個(gè)檢測點(diǎn)進(jìn)行檢測操作，同時(shí)采集每個(gè)檢測點(diǎn)落錘的初始高度、落錘重量、落錘豎直方向增量以及檢測點(diǎn)凹陷達(dá)到指定的深度后錘擊的次數(shù)。然后根據(jù)采集到的土樣數(shù)據(jù)以及操作數(shù)據(jù)得到地基的承載力。相較于傳統(tǒng)的地基承載力檢測方法，該系統(tǒng)能夠自動的對地基承載力進(jìn)行檢測，人為干預(yù)較少，可以減小人為操作偏差導(dǎo)致地基承載力不精確的情況。并且，在對地基承載力測定的時(shí)候，考慮到土壤水分造成土壤孔隙率對地基承載力的影響，在得到地基的承載力后，再次根據(jù)土壤孔隙率對地基承載力數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，從而可以更加精確的檢測出地基的承載力。