技术领域
[0001] 本
发明属于岩土工程检测及试验技术领域，尤其是涉及一种黄土填方地基浸水试验装置及方法。
背景技术
[0002] 从现场施工的
角度来讲，地基分为天然地基和人工地基。地基是
基础下面承压的岩土持
力层。天然地基是自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人加固的天然土层，其节约工程造价，不需要人工处理的地基。天然地基为不需要对地基进行处理就可以直接放置基础的天然土层。人工地基是经过人工处理或改良的地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基；而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基。人工地基中采用填土(也称为回填土)进行地基回填形成的地基称为填方地基，也称为回填土地基、填土地基等。湿陷性黄土在我国分布广泛，占我们黄土地区总面积的60％左右。再湿陷性黄土地区，湿陷性黄土的填方地基(也称为黄土填土层)应用较多。
[0003] 目前，地基处理的主要目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件。地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。特殊土地基带有地区性的特点，包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。其中，湿陷性黄土地基的湿陷特性，会对结构物带来不同程度的危害，使结构物大幅度沉降、开裂、倾斜，甚至严重影响其安全和使用。因此，在黄土地区修筑桥涵等结构物时，应对湿陷性黄土地基有可靠的判定方法和全面的认识，并采取正确的工程措施，防止或消除它的湿陷性，这个过程称为湿陷性黄土地基处理。而对湿陷性黄土地基处理进行处理之前，需对待处理的湿陷性黄土地基进行试坑浸水试验，以测定湿陷性黄土地基的湿陷性。但目前，对黄土填土层进行浸水试验时，没有一套规范的测试方法可供遵循，实际试验时不可避免地存在施工操作随意、所采用的检测元件众多、检测元件埋设
位置随意且埋设工作量大、试验结果不可靠等问题。因而，现如今缺少一种设计合理、测试简便且使用效果好的黄土填土层浸水试验装置，能对黄土填土层的湿陷性进行简便、快速且准确测试；同时，也缺少一种能简便、快速且准确测试黄土填土层湿陷性的方法，以便对黄土填土层的湿陷性进行全面了解，为后期地基处理提供全面、可靠依据。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述
现有技术中的不足，提供一种黄土填方地基浸水试验装置，其结构设计合理、测试简便且使用效果好，采用多个沿圆周方向均匀布设的组合式检测装置对基坑内待测试填土层的土体
变形进行全面检测，组合式检测装置位置设计合理且埋设简便，并通过组合式检测装置将基坑内待测试填土层划分为多个土体
检测区域，每个土体检测区域均通过一个组合式检测装置进行土体变形检测，能全面对黄土填土层的湿陷性进行简便、快速且准确测试。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种黄土填方地基浸水试验装置，其特征在于：包括上位监测终端、土体变形监测装置和由上至下对待测试填土层进行竖向加载的竖向加载装置，所述竖向加载装置位于待测试填土层正上方；所述土体变形监测装置包括
数据采集器和M个沿圆周方向均匀布设在待测试填土层内的组合式检测装置，M个所述组合式检测装置的结构均相同；其中，M为正整数且M≥3；所述数据采集器与上位监测终端连接；
[0006] 所述待测试填土层为通过向预先开挖形成的基坑内分层填入黄土并夯实后形成的填土层，所述基坑为由上至下在黄土填方地基内开挖形成的浸水试坑，所述黄土填方地基为用黄土回填形成的黄土填土层；所述浸水试坑为圆柱形竖向基坑且其直径为φ1.8m～φ2.5m，所述待测试填土层为圆柱形土层且其高度h1＝2.5m～4m，其中h1＜h2，h2为所述浸水试坑的深度；
[0007] 每个所述组合式检测装置均包括N个由下至上布设于同一竖直面上的检测件，每个所述检测件所处位置处均为一个土体监测点；其中，N为正整数且N≥5；每个所述检测件均包括一个对所处位置处的土体水分含量进行实时检测的
土壤水分
传感器、一个对所处位置处的土壤水吸力进行实时检测的土壤
张力计和一个对所处位置处的竖向位移值进行实时检测的位移传感器，每个所述检测件中所述土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器均布设于同一个所述土体监测点上，所述土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器均与数据采集器连接；
[0008] 所述待测试填土层中位于同一水面上的N个所述检测件组成一个横向检测装置，所述待测试填土层中由下至上设置有N个所述横向检测装置；
[0009] 每个所述组合式检测装置中所有检测件所处的竖直面为一个土体监测面，所述待测试填土层通过M个所述土体监测面分为M个土体检测区域，M个所述土体检测区域的结构均相同，每个所述土体检测区域的横截面均为扇形。
[0010] 上述一种黄土填方地基浸水试验装置，其特征是：所述上位监测终端为智能手机或
笔记本电脑；
[0011] 每个所述组合式检测装置中至少一个所述检测件中包括一个对所处位置处的土体
温度进行实时检测的温度传感器，所述温度传感器与数据采集器连接。
[0012] 上述一种黄土填方地基浸水试验装置，其特征是：所述土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器与数据采集器之间均通过
连接线进行连接；
[0013] 每个所述组合式检测装置还包括一根埋设于待测试填土层外侧且供所述连接线穿过的竖向
套管和多根供所述连接线穿过的穿线管，多根所述穿线管由下至上进行布设，所述穿线管的数量与每个所述组合式检测装置中所包括检测件的数量相同，所述竖向套管上端伸出至所述浸水试坑外侧；每根所述穿线管的外端均连接于竖向套管上，所述竖向套管的内
侧壁上由下至上开有N个用于连接穿线管的连接孔，每根所述穿线管均与其所连接的竖向套管内部连通；所述土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器均位于穿线管内端；
[0014] 每个所述检测件中与土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器连接的所述连接线均通过同一根穿线管穿入竖向套管内，每个所述组合式检测装置中与土壤水分传感器、土壤张力计和位移传感器连接的所有连接线均从同一根竖向套管穿出。
[0015] 上述一种黄土填方地基浸水试验装置，其特征是：每个所述检测件均还包括一个对所处位置处是否存在裂缝进行检测的防水摄像头，所述防水摄像头与数据采集器连接。
[0016] 上述一种黄土填方地基浸水试验装置，其特征是：所述防水摄像头通过所述连接线与数据采集器连接，所述防水摄像头位于穿线管内端；同一个所述检测件中与土壤水分传感器、土壤张力计、位移传感器和防水摄像头连接的所有连接线均通过同一根穿线管穿入竖向套管内。
[0017] 同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的黄土填土层浸水试验方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
[0018] 步骤一、土层回填及组合式检测装置埋设：向预先开挖成型的所述浸水试坑内回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行
压实，直至所填黄土的压实系数满足设计要求，获得回填完成的待测试填土层；同时，在待测试填土层内埋设M个所述组合式检测装置，获得所述土体变形监测装置；
[0019] 步骤二、浸水前土体变形监测：采用步骤一中所述土体变形监测装置由先至后对待测试填土层进行多次监测，并根据监测结果对待测试填土层是否处于土体变形稳定状态进行判断；所述土体变形监测装置对待测试填土层的多次监测方法均相同，相邻两次监测时间间隔为t1，其中t1＝10min～20min；
[0020] 采用步骤一中所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测时，过程如下：
[0021] 步骤201、浸水前第一次土体变形监测：步骤一中所述待测试填土层回填完成后，采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，同时将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；
[0022] 所述土体变形数据包括此时所述土体变形监测装置中所有土壤水分传感器所检测的土壤水分含量值、所有土壤张力计所检测的土壤水吸力值和所有位移传感器所检测的位移值；此时，每个所述位移传感器所检测的位移值均为该位移传感器的初始位移值；
[0023] 步骤202、浸水前下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，且将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量；每个所述位移传感器的累计沉降量均为此时该位移传感器所检测的位移值与该位移传感器的初始位移值之间的差值；
[0024] 步骤203、土体变形稳定判断：将步骤202中所获得的所述土体变形数据与上一次变形数据进行对比，当步骤202中所获得的所述土体变形数据中每个所述位移传感器所检测的位移值与所述上一次变形数据中该位移传感器所检测的位移值之间的差值均不大于0.5mm时，说明此时待测试填土层处于土体变形稳定状态，进入步骤204；否则，返回步骤
202，进行浸水前下一次土体变形监测；
[0025] 所述上一次变形数据为上一次对待测试填土层进行监测时所获得的所述土体变形数据；
[0026] 步骤204、土体裂缝粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量，对此时待测试填土层内是否存在裂缝进行粗判：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层内不存在裂缝，进入步骤四；否则，进入步骤三；
[0027] 步骤三、土层继续回填：向待测试填土层上继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实，获得继续回填后的待测试填土层；之后，进入步骤二；
[0028] 步骤四、浸水：采用注水设备向待测试填土层内注水，直至完成待测试填土层的浸水过程；
[0029] 步骤五、加载：采用所述竖向加载装置由先至后分多级对待测试填土层进行加载，每一级加载后均采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行土体变形监测且所采用的监测方法均相同；
[0030] 采用所述竖向加载装置对待测试填土层进行任一级加载时，均采用步骤一中所述土体变形监测装置由先至后对待测试填土层进行多次监测；所述土体变形监测装置对待测试填土层的多次监测方法均相同，相邻两次监测时间间隔为t2，其中t2＝25min～35min；
[0031] 采用所述竖向加载装置对待测试填土层进行任一级加载时，过程如下：
[0032] 步骤501、加载：采用所述竖向加载装置对待测试填土层进行加载；
[0033] 步骤502、加载后第一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，同时将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；
[0034] 步骤503、加载后下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，且将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量；每个所述位移传感器的累计沉降量均为此时该位移传感器所检测的位移值与该位移传感器的初始位移值之间的差值；
[0035] 步骤504、土体
稳定性粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量，对此时待测试填土层是否稳定进行判断：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层处于稳定状态，进入步骤505；否则，说明此时待测试填土层处于失稳状态，完成待测试填土层的浸水试验过程；
[0036] 步骤505、加载完成判断：判断此时是否完成待测试填土层的全部加载过程，当判断得出此时完成待测试填土层的全部加载过程时，完成待测试填土层的浸水试验过程；否则，进入步骤506；
[0037] 步骤506、下一级加载：按照步骤501至步骤504中所述的方法，对待测试填土层进行下一级加载。
[0038] 上述方法，其特征是：步骤204中完成土体裂缝粗判后，还需对土体裂缝存在区域进行判断；
[0039] 对所述土体裂缝存在区域进行判断时，对M个所述土体检测区域分别进行判断；M个所述土体检测区域的判断方法均相同；
[0040] 对任一个所述土体检测区域进行判断时，根据步骤204中此时所述土体变形监测装置的N个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器的累计沉降量进行判断：当此时每一个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，判断为该土体检测区域内不存在裂缝；否则，判断为该土体检测区域为土体裂缝存在区域；
[0041] 步骤三中进行土层继续回填时，在此时所判断出的所述土体裂缝存在区域上方继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实。
[0042] 上述方法，其特征是：每个所述检测件均还包括一个对所处位置处是否存在裂缝进行检测的防水摄像头，所述防水摄像头与数据采集器连接；
[0043] 步骤204中完成土体裂缝粗判后，还需采用所述土体变形监测装置中的各防水摄像头分别进行视频采集，并将所采集的视频信息同步传送至上位监测终端。
[0044] 上述方法，其特征是：步骤四中进行浸水时，当待测试填土层的
水头高度为h0时，完成待测试填土层的浸水过程；其中，h0为待测试填土层上表面至待测试填土层上方所存留水的水面之间的高度，h0＝20cm～30cm；
[0045] 步骤五中进行加载过程中，待测试填土层的水头高度均为h0；
[0046] 步骤四中进行浸水时，过程如下：
[0047] 步骤401、浸水：采用注水设备向待测试填土层内注水，当待测试填土层的水头高度为h0时，进入步骤402；
[0048] 步骤402、浸水后第一次土体变形监测：步骤一中所述待测试填土层回填完成后，采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，同时将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；
[0049] 步骤403、浸水后下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层进行监测，获得此时待测试填土层的土体变形数据，且将此时待测试填土层的土体变形数据同步上传至上位监测终端并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量；每个所述位移传感器的累计沉降量均为此时该位移传感器所检测的位移值与该位移传感器的初始位移值之间的差值；
[0050] 步骤404、土体变形稳定判断：将步骤403中所获得的所述土体变形数据与上一次变形数据进行对比，当步骤403中所获得的所述土体变形数据中每个所述位移传感器所检测的位移值与所述上一次变形数据中该位移传感器所检测的位移值之间的差值均不大于0.5mm时，说明此时待测试填土层处于土体变形稳定状态，进入步骤405；否则，返回步骤
403，进行浸水后下一次土体变形监测；
[0051] 所述上一次变形数据为上一次对待测试填土层进行监测时所获得的所述土体变形数据；
[0052] 步骤405、土体裂缝粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器的累计沉降量，对此时待测试填土层内是否存在裂缝进行粗判：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层内不存在裂缝，进入步骤五；否则，进入步骤406；
[0053] 步骤406、土层继续回填：向待测试填土层上继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实，获得继续回填后的待测试填土层；之后，再采用注水设备向待测试填土层内注水，当待测试填土层的水头高度为h0时，进入步骤402。
[0054] 上述方法，其特征是：步骤四中进行浸水时，过程如下：步骤405中完成土体裂缝粗判后，还需对土体裂缝存在区域进行判断；
[0055] 对所述土体裂缝存在区域进行判断时，对M个所述土体检测区域分别进行判断；M个所述土体检测区域的判断方法均相同；
[0056] 对任一个所述土体检测区域进行判断时，根据步骤405中此时所述土体变形监测装置的N个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器的累计沉降量进行判断：当此时每一个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，判断为该土体检测区域内不存在裂缝；否则，判断为该土体检测区域为土体裂缝存在区域；
[0057] 步骤406中进行土层继续回填时，在此时所判断出的所述土体裂缝存在区域上方继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实。
[0058] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0059] 1、所采用的浸水试验装置结构设计合理、加工及制作简便，投入成本较低。
[0060] 2、所采用的浸水试验装置埋设简便且使用操作简便。
[0061] 3、所采用的浸水试验装置使用效果好且实用价值高，采用多个沿圆周方向均匀布设的组合式检测装置对基坑内待测试填土层的土体变形进行全面检测，组合式检测装置位置设计合理且埋设简便，并通过组合式检测装置将基坑内待测试填土层划分为多个土体检测区域，每个土体检测区域均通过一个组合式检测装置进行土体变形检测，能全面对黄土填土层的湿陷性进行简便、快速且准确测试。
[0062] 4、所采用的浸水试验方法设计合理、实现方便且使用效果好，能全面对黄土填土层的湿陷性进行简便、快速且准确测试，试验过程严谨、完善，并且测试结果可靠，能为黄土填土层后期施工提供准确、全面且可靠的依据。其中，黄土填土层的湿陷性测试结果为待测试填土层的浸水试验结果，且浸水试验结果为待测试填土层的土体变形情况以及土体变形情况与土壤水分含量变化情况和土壤水吸力变化情况之间的关系，同时能对待测试填土层是否存在裂缝进行及时监测。
[0063] 下面通过
附图和
实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0064] 图1为本发明浸水试验装置的使用状态参考图。
[0065] 图2为本发明组合式检测装置的布设位置示意图。
[0066] 图3为本发明组合式检测装置的结构示意图。
[0067] 图4为本发明浸水试验装置的
电路原理
框图。
[0068] 图5为采用本发明进行浸水试验时的方法流程框图。
[0069] 附图标记说明:
[0070] 1—待测试填土层； 2—上位监测终端； 3—基坑；
[0071] 4—土壤水分传感器； 5—位移传感器； 6—温度传感器；
[0072] 7—数据采集器； 8—竖向套管； 9—穿线管；
[0073] 10—防水摄像头； 11—砂卵石填充层； 12—加
压板；
[0074] 13—千斤顶； 14—水平分配梁； 15—堆载物；
[0075] 16—加载力检测单元； 17—竖向
支撑件； 18—土壤张力计；
[0076] 19—安装沟槽； 20—隔板； 21—内端检测件；
[0077] 22—黄土填方地基； 23—组合式检测装置。
具体实施方式
[0078] 如图1、图2、图3及图4所示的一种黄土填方地基浸水试验装置，包括上位监测终端2、土体变形监测装置和由上至下对待测试填土层1进行竖向加载的竖向加载装置，所述竖向加载装置位于待测试填土层1正上方；所述土体变形监测装置包括数据采集器7和M个沿圆周方向均匀布设在待测试填土层1内的组合式检测装置23，M个所述组合式检测装置23的结构均相同；其中，M为正整数且M≥3；所述数据采集器7与上位监测终端2连接；
[0079] 所述待测试填土层1为通过向预先开挖形成的基坑3内分层填入黄土并夯实后形成的填土层，所述基坑3为由上至下在黄土填方地基22内开挖形成的浸水试坑，所述黄土填方地基22为用黄土回填形成的黄土填土层；所述浸水试坑为圆柱形竖向基坑且其直径为φ1.8m～φ2.5m，所述待测试填土层1为圆柱形土层且其高度h1＝2.5m～4m，其中h1＜h2，h2为所述浸水试坑的深度；
[0080] 每个所述组合式检测装置23均包括N个由下至上布设于同一竖直面上的检测件，每个所述检测件所处位置处均为一个土体监测点；其中，N为正整数且N≥5；每个所述检测件均包括一个对所处位置处的土体水分含量进行实时检测的土壤水分传感器4、一个对所处位置处的土壤水吸力进行实时检测的土壤张力计18和一个对所处位置处的竖向位移值进行实时检测的位移传感器5，每个所述检测件中所述土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5均布设于同一个所述土体监测点上，所述土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5均与数据采集器7连接；
[0081] 所述待测试填土层1中位于同一水面上的N个所述检测件组成一个横向检测装置，所述待测试填土层1中由下至上设置有N个所述横向检测装置；
[0082] 每个所述组合式检测装置23中所有检测件所处的竖直面为一个土体监测面，所述待测试填土层1通过M个所述土体监测面分为M个土体检测区域，M个所述土体检测区域的结构均相同，每个所述土体检测区域的横截面均为扇形。
[0083] M个所述组合式检测装置23的结构和尺寸均相同。并且，M个所述组合式检测装置23中所有检测件组成N个所述横向检测装置，每个所述横向检测装置均包括布设于同一水平面上的M个所述检测件。
[0084] 本实施例中，每根所述穿线管9的外端与其所连接的竖向套管8之间均为密封连接。
[0085] 由于每个所述检测件中土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5均处于同一土体监测点上，因而根据土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5所检测数据，不仅能得出该土体监测点的土体变形数据(即位移传感器5所检测的竖向位移数据)，并且能直接得出该土体监测点的沉降值(即位移传感器5所检测的竖向位移)变化情况与该土体监测点的土壤水分含量(即土壤水分传感器4所检测的土壤水分)变化情况和该土体监测点的土壤水吸力(即土壤张力计18所检测的土壤水吸力)变化情况之间的关系。
[0086] 而每个所述组合式检测装置23中N个所述检测件布设于同一个土体监测面上，因而根据每个所述组合式检测装置23中N个所述检测件所检测的数据，不仅能得出该土体监测面上的土体变形数据(即N个所述位移传感器5所检测的竖向位移数据)，并且能简便、快速、全面、直观且准确得出该土体监测面上沉降值变化情况与该土体监测面上土壤水分含量变化情况和该土体监测面上的土壤水吸力变化情况之间的关系。其中，该土体监测面上的土体变形数据与该土体监测面所处土体检测区域的土体变形情况一致，而该土体监测面上的土壤水分含量变化情况与该土体监测面所处土体检测区域的土壤水分含量变化情况一致，而该土体监测面上的土壤水吸力变化情况与该土体监测面所处土体检测区域的土壤水吸力变化情况一致。因而，能相应得出该土体监测面所处土体检测区域的土体变形情况，同时能得出该土体监测面所处土体检测区域的土体变形情况与土壤水分含量变化情况和土壤水吸力变化情况之间的关系。
[0087] 另外，由于待测试填土层1中由下至上设置有N个所述横向检测装置，根据每个所述横向检测装置中M个所述检测件所检测的数据，不仅能得出该横向监测面上的土体变形数据(即M个所述位移传感器5所检测的竖向位移数据)，并且能简便、快速、全面、直观且准确得出该横向监测面上沉降值变化情况与土壤水分含量变化情况和土壤水吸力变化情况之间的关系。
[0088] 由上述内容可知，通过所述浸水试验装置能对待测试填土层1的土体变形情况进行简便、快速、直观、全面且准确检测，并能得出待测试填土层1的土体变形情况与土壤水分含量变化情况和土壤水吸力变化情况之间的关系，从而对待测试填土层1的湿陷性进行快速、全面且准确了解。
[0089] 所述土体监测面与所述基坑中
心轴线之间的间距为0.4m～0.7m。
[0090] 本实施例中，所述土体监测面与所述基坑中心轴线之间的间距为0.5m。实际施工时，可根据具体需要，对所述土体监测面与所述基坑中心轴线之间的间距进行相应调整。
[0091] 实际施工时，M＝2、3、4、5或6。
[0092] 本实施例中，M＝2。
[0093] 实际使用时，可根据所述基坑的直径和具体检测需要，对M的取值大小进行相应调整。
[0094] 本实施例中，N＝7。
[0095] 实际施工时，可根据h1的大小和具体检测需要，对N的取值大小进行相应调整。
[0096] 本实施例中，所述上位监测终端2为智能手机或笔记本电脑。
[0097] 实际使用时，所述上位监测终端2也可以采用其它类型的
控制器或上位机，只需能检测上位监测需求即可。
[0098] 为监测可靠，所述土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5与数据采集器7之间均通过连接线进行连接。
[0099] 本实施例中，每个所述组合式检测装置23还包括一根埋设于待测试填土层1外侧且供所述连接线穿过的竖向套管8和多根供所述连接线穿过的穿线管9，多根所述穿线管9由下至上进行布设，所述穿线管9的数量与每个所述组合式检测装置23中所包括检测件的数量相同，所述竖向套管8上端伸出至所述浸水试坑外侧；每根所述穿线管9的外端均连接于竖向套管8上，所述竖向套管8的内侧壁上由下至上开有N个用于连接穿线管9的连接孔，每根所述穿线管9均与其所连接的竖向套管8内部连通；所述土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5均位于穿线管9内端；
[0100] 每个所述检测件中与土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5连接的所述连接线均通过同一根穿线管9穿入竖向套管8内，每个所述组合式检测装置23中与土壤水分传感器4、土壤张力计18和位移传感器5连接的所有连接线均从同一根竖向套管8穿出。
[0101] 实际埋设时，M个所述竖向套管8沿圆周方向布设且其呈均匀布设。
[0102] 为确保防水效果，所述竖向套管8和穿线管9均为防水管。
[0103] 本实施例中，所述竖向套管8为硬质塑料管，所述穿线管9为软管。因而，实际穿线非常简便，并且加工简便，使用效果好。
[0104] 为确保数据检测准确性，每个所述组合式检测装置23中所有穿线管9均布设于同一竖直面上。
[0105] 为满足对待测试填土层1内裂缝的检测需求，每个所述检测件均还包括一个对所处位置处是否存在裂缝进行检测的防水摄像头10，所述防水摄像头10与数据采集器7连接。
[0106] 本实施例中，所述防水摄像头10通过所述连接线与数据采集器7连接，所述防水摄像头10位于穿线管9内端；同一个所述检测件中与土壤水分传感器4、土壤张力计18、位移传感器5和防水摄像头10连接的所有连接线均通过同一根穿线管9穿入竖向套管8内。因而，实际接线非常简便。
[0107] 同时，每个所述组合式检测装置23中至少一个所述检测件中包括一个对所处位置处的土体温度进行实时检测的温度传感器6，所述温度传感器6与数据采集器7连接。
[0108] 本实施例中，所述温度传感器6通过所述连接线与数据采集器7连接，所述温度传感器6位于穿线管9内端；同一个所述检测件中与土壤水分传感器4、土壤张力计18、位移传感器5、防水摄像头10和温度传感器6连接的所有连接线均通过同一根穿线管9穿入竖向套管8内。
[0109] 本实施例中，所述穿线管9呈水平布设。
[0110] 由上述内容可知，同一个所述组合式检测装置23仅采用一个竖向套管8，而同一个所述检测件中的所有检测元件(包括土壤水分传感器4、土壤张力计18、位移传感器5、防水摄像头10和温度传感器6)均采用同一根穿线管9，这样所有连接线均进行合理、有效汇总，现场穿线、接线和换线均非常简便，并且便于后期进行数据采集，极大程度上方便了现场线路管理，减少施工人员工作量。同时，便于所述组合式检测装置23现场埋设，所有连接线均穿设于穿线管9和竖向套管8内，大幅度简化后所述组合式检测装置(23)的结构，仅需对穿线管9和竖向套管8进行埋设即可，大幅度降低了大量检测元件的埋设难度和埋设工作量；与此同时，能确保各检测元件埋设位置(即所述土体监测点)的准确性。并且，所有连接线均穿设于穿线管9和竖向套管8内，能有效进行防
水处理，从而能确保检测效果，确保各检测元件的防水性能和检测效果，并能有效提高各检测元件的使用寿命。另外，所述组合式检测装置23从土体内取出和拆卸均非常简便，并且能重复多次使用，能有效提高所述组合式检测装置23的周转效率，加快周转次数，从而进一步节约施工成本。
[0111] 本实施例中，每个所述检测件均为位于穿线管9内端的内端检测件21。
[0112] 本实施例中，所述待测试填土层1的周侧由上至下开设有M个分别供所述组合式检测装置23安装的安装沟槽19，所述安装沟槽19为由上至下在待测试填土层1周侧的土体内开挖形成的竖向沟槽。
[0113] 实际施工时，所述安装沟槽19为人工开挖形成的沟槽，所述安装沟槽19也称为探槽。
[0114] 为确保安装沟槽19不会待测试填土层1造成影响，每个所述安装沟槽19内均设置有一个隔板20，所述隔板20呈竖直向布设且与其待测试填土层1的外侧壁紧靠，通过隔板20将待测试填土层1与安装沟槽19内部进行分隔。本实施例中，所述隔板20为木板。并且，所述隔板20上由上至下开有N个供穿线管9穿过的通孔。
[0115] 本实施例中，所述待测试填土层1上平铺有一层砂卵石填充层11。
[0116] 所述待测试填土层1分为下部土层和位于所述下部土层下方的上部土层，所述下部土层和所述上部土层的高度相同；
[0117] 每个所述组合式检测装置23中位于所述下部土层内的所述检测件的数量不少于两个，所述下部土层中上下相邻两个所述检测件之间的间距为d1，d1＝0.45m～0.55m；所述上部土层中上下相邻两个所述检测件之间的间距为d2，d2＝0.35m～0.45m；所述下部土层中位于最上方的所述检测件与所述下部土层顶面之间的间距不大于d1，所述下部土层中位于最下方的所述检测件与所述下部土层底面之间的间距不大于d1；所述上部土层中位于最上方的所述检测件与所述上部土层顶面之间的间距不大于d2，所述上部土层中位于最下方的所述检测件与所述上部土层底面之间的间距不大于d2。
[0118] 本实施例中，所述基坑(也称为试坑)的直径为φ2m且其深度为3.3m。
[0119] 所述的d1＝0.5m，d2＝0.4m。
[0120] 实际施工时，可根据具体需要，对所述基坑的直径和深度以及d1和d2的取值大小分别进行相应调整。
[0121] 本实施例中，所述待测试填土层1的高度h1＝3m，所述上部土层和所述下部土层的高度均为1.5m，所述砂卵石填充层11的厚度为0.1m。所述砂卵石填充层11顶面与所述顶坑顶面的竖向间距为0.2m。实际施工时，可根据具体需要，对待测试填土层1的高度h1、砂卵石填充层11的厚度以及砂卵石填充层11顶面与所述顶坑顶面的竖向间距进行相应调整。
[0122] 本实施例中，所述下部土层中位于最下方的所述检测件与所述下部土层底面之间的间距为0.1m，所述下部土层中位于最上方的所述检测件与所述下部土层顶面之间的间距为0.2m，所述上部土层中位于最下方的所述检测件与所述上部土层底面之间的间距为0.2m，因而所述下部土层中位于最上方的所述检测件与所述上部土层中位于最下方的所述检测件之间的间距为0.4m。
[0123] 实际施工时，可根据具体需要，对所述组合式检测装置23中上下相邻两个所述检测件之间的间距进行相应调整。
[0124] 本实施例中，所述竖向加载装置包括平铺于砂卵石填充层11上的加压板12、布设于加压板12正上方的千斤顶13、支撑于千斤顶13上的水平分配梁14和布设于水平分配梁14上的堆载物15。
[0125] 同时，本发明所述的浸水试验装置，还包括对加压板12上的竖向加载力进行实时检测的加载力检测单元16，所述加载力检测单元16与上位监测终端2连接。通加载力检测单元16所检测的加载力值对待测试填土层1上所承受的荷载进行确定，从而实现对待测试填土层1上所承受的实际荷载进行实时检测的目的。
[0126] 本实施例中，所述加压板12呈水平布设且其水平
钢板，所述加压板12为圆形钢板且其直径小于所述浸水试坑的直径。
[0127] 所述竖向加载装置还包括两个分别支撑于水平分配梁14两端下方的竖向支撑件17，所述竖向支撑件17支撑于加压板12上。
[0128] 实际施工时，先在黄土地基上由上至下开挖形成所述基坑，并对所述基坑的坑底进行处理，具体是采用夯机(此处采用小型夯机)对基坑底部进行夯实，使得所述基坑的坑底为3m厚的压实黄土(即湿陷性黄土)，压实系数为0.85～0.90；再采用湿陷性黄土对所述基坑进行回填，回填过程中采用夯机(此处采用小型夯机)对回填土进行夯实且回填土的压实系数(即待测试填土层1的压实系数)为0.85～0.90，获得施工成型的待测试填土层1。
[0129] 本实施例中，对所述基坑进行回填之前，还需在所述基坑周侧开挖安装沟槽19，并通过隔板20将所述基坑与安装沟槽19进行分隔。之后，再采用湿陷性黄土对所述基坑进行回填，回填过程中采用小型夯机对回填土进行夯实时，由于设置有隔板20，因而能确保待测试填土层1各部位的压实度。
[0130] 由于所述组合式检测装置23的高度较高，实际安装不便，并且安装难度高，通过所述安装沟槽19能简便、快速完成所述组合式检测装置23的安装过程，并且施工过程安全、可靠。
[0131] 所述待测试填土层1施工完成后，对多个所述组合式检测装置23分别进行埋设。其中，对任一个所述组合式检测装置23进行埋设时，先在待测试填土层1的侧壁上凿出多个供穿线管9和所述检测件安装的水平安装孔，再将所安装的组合式检测装置23放入安装沟槽19内，并将内端带检测件的各穿线管9分别安装至所述水平安装孔内，完成所述组合式检测装置23的安装过程。采用此种安装方法能有效确保各检测件的埋设位置准确性，减小甚至避免夯实过程对各检测件埋设位置造成的影响。多个所述组合式检测装置23均埋设完成后，获得所述土体变形监测装置。
[0132] 实际施工时，待多个所述组合式检测装置23埋设完成后，还可以对各安装沟槽19分别进行回填，所采用的回填土与待测试填土层1所采用的回填土相同，并将对各安装沟槽19进行回填的回填土进行夯实且压实系数与待测试填土层1的压实系数相同。
[0133] 本实施例中，所述安装沟槽19靠近待测试填土层1一侧的侧壁呈竖直向布设，所述安装沟槽19远离待测试填土层1一侧的侧壁为台阶状，这样不仅安装沟槽19开挖简便，并且开挖成型的安装沟槽19结构稳定，同时安装沟槽19的上部宽度大于其底部宽度。
[0134] 如图5所示的一种黄土填土层浸水试验方法，包括以下步骤：
[0135] 步骤一、土层回填及组合式检测装置23埋设：向预先开挖成型的所述浸水试坑内回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实，直至所填黄土的压实系数满足设计要求，获得回填完成的待测试填土层1；同时，在待测试填土层1内埋设M个所述组合式检测装置23，获得所述土体变形监测装置；
[0136] 步骤二、浸水前土体变形监测：采用步骤一中所述土体变形监测装置由先至后对待测试填土层1进行多次监测，并根据监测结果对待测试填土层1是否处于土体变形稳定状态进行判断；所述土体变形监测装置对待测试填土层1的多次监测方法均相同，相邻两次监测时间间隔为t1，其中t1＝10min～20min；
[0137] 采用步骤一中所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测时，过程如下：
[0138] 步骤201、浸水前第一次土体变形监测：步骤一中所述待测试填土层1回填完成后，采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，同时将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；
[0139] 所述土体变形数据包括此时所述土体变形监测装置中所有土壤水分传感器4所检测的土壤水分含量值、所有土壤张力计18所检测的土壤水吸力值和所有位移传感器5所检测的位移值；此时，每个所述位移传感器5所检测的位移值均为该位移传感器5的初始位移值；
[0140] 步骤202、浸水前下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，且将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器5的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量；每个所述位移传感器5的累计沉降量均为此时该位移传感器5所检测的位移值与该位移传感器5的初始位移值之间的差值；
[0141] 步骤203、土体变形稳定判断：将步骤202中所获得的所述土体变形数据与上一次变形数据进行对比，当步骤202中所获得的所述土体变形数据中每个所述位移传感器5所检测的位移值与所述上一次变形数据中该位移传感器5所检测的位移值之间的差值均不大于0.5mm时，说明此时待测试填土层1处于土体变形稳定状态，进入步骤204；否则，返回步骤
202，进行浸水前下一次土体变形监测；
[0142] 所述上一次变形数据为上一次对待测试填土层1进行监测时所获得的所述土体变形数据；其中，步骤202中所获得的所述土体变形数据为本次变形数据，所述上一次变形数据为上一次采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测所获得的所述土体变形数据，因而所述上一次变形数据与本次变形数据的检测时间间隔为t1；
[0143] 步骤204、土体裂缝粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量，对此时待测试填土层1内是否存在裂缝进行粗判：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层1内不存在裂缝，进入步骤四；否则，进入步骤三；
[0144] 步骤三、土层继续回填：向待测试填土层1上继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实，获得继续回填后的待测试填土层1；之后，进入步骤二；
[0145] 步骤四、浸水：采用注水设备向待测试填土层1内注水，直至完成待测试填土层1的浸水过程；
[0146] 步骤五、加载：采用所述竖向加载装置由先至后分多级对待测试填土层1进行加载，每一级加载后均采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行土体变形监测且所采用的监测方法均相同；
[0147] 采用所述竖向加载装置对待测试填土层1进行任一级加载时，均采用步骤一中所述土体变形监测装置由先至后对待测试填土层1进行多次监测；所述土体变形监测装置对待测试填土层1的多次监测方法均相同，相邻两次监测时间间隔为t2，其中t2＝25min～35min；
[0148] 采用所述竖向加载装置对待测试填土层1进行任一级加载时，过程如下：
[0149] 步骤501、加载：采用所述竖向加载装置对待测试填土层1进行加载；
[0150] 步骤502、加载后第一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，同时将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；
[0151] 步骤503、加载后下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，且将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器5的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量；每个所述位移传感器5的累计沉降量均为此时该位移传感器5所检测的位移值与该位移传感器5的初始位移值之间的差值；
[0152] 步骤504、土体稳定性粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量，对此时待测试填土层1是否稳定进行判断：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层1处于稳定状态，进入步骤505；否则，说明此时待测试填土层
1处于失稳状态，完成待测试填土层1的浸水试验过程；
[0153] 步骤505、加载完成判断：判断此时是否完成待测试填土层1的全部加载过程，当判断得出此时完成待测试填土层1的全部加载过程时，完成待测试填土层1的浸水试验过程；否则，进入步骤506；
[0154] 步骤506、下一级加载：按照步骤501至步骤504中所述的方法，对待测试填土层1进行下一级加载。
[0155] 步骤五中完成加载后，获得浸水试验结果；所述浸水试验结果包括所述土体变形监测装置每次对待测试填土层1进行监测时所获得的所述土体变形数据。
[0156] 步骤504中当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，判断为浸水后待测试填土层1能承受步骤501中对待测试填土层1进行加载的荷载；否则，判断为浸水后待测试填土层1不能承受步骤501中对待测试填土层1进行加载的荷载。因而，采用本发明能直接、准确得出浸水后待测试填土层1所能承受的各级荷载，并能直接获得浸水后待测试填土层1所能承受的最大荷载。
[0157] 本实施例中，步骤二中所述的t1＝15min，步骤五中所述的t2＝30min。实际试验时，可根据具体需要，对t1和t2的取值大小分别进行相应调整。
[0158] 由上述内容可知，采用本发明所述的试验方法能对浸水前和浸水后待测试填土层1的土体变形情况进行简便、快速、全面且准确监测；同时在浸水之前，由先至后对待测试填土层1进行多次土体变形监测，每一次进行土体变形监测后均根据所述土体变形监测装置的检测结果(具体是所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量)，对此时待测试填土层1是否稳定进行简便、快速且准确判断，并且根据土体稳定性粗判结果判断此时待测试填土层1是否达到浸水后的土体稳定状态：只有当判断得出此时待测试填土层1处于稳定状态时，才进入步骤204进行土体裂缝粗判，主要原因在于只有此时待测试填土层
1处于稳定状态时，才说明待测试填土层1浸水前处于稳定状态，此时说明浸水前的待测试填土层1能进行浸水并承受加载，此时进行浸水与加载才是有效的，浸水荷载试验结果才是有有效的，才具有参考价值；否则，当此时待测试填土层1处于失稳状态时，则无需进行浸水与加载，此时待测试填土层1根本无法承受加载，并且浸水荷载试验结果也是无效的，能有效减少人力物力投入。
[0159] 步骤203中所采用的土体变形稳定判断方法设计合理、实现方便且判断结果准确，能简便、快速对浸水前待测试填土层1是否处于稳定状态进行判断。
[0160] 另外，待步骤203中土体变形稳定判断后得出待测试填土层1处于稳定状态时，还需进入步骤204进行土体裂缝粗判，并且当浸水前待测试填土层1处于稳定状态且此时待测试填土层1内不存在裂缝时，才说明此时待测试填土层1处于真正的稳定状态；否则，当步骤203中土体变形稳定判断后得出待测试填土层1处于稳定状态，但步骤204进行土体裂缝粗判得出此时待测试填土层1内存在裂缝时，说明此时待测试填土层1仅处于暂时的稳定状态，所存在的裂缝不断发展必然会使待测试填土层1再次处于失稳状态，之后才能对待测试填土层1进行浸水与加载，此时所进行的浸水荷载试验才是有效的，所得出的试验结果才能具有参考价值的；否则，当经步骤204中土体裂缝粗判得出此时待测试填土层1内存在裂缝时，还需对待测试填土层1继续进行回填，直至经土体裂缝粗判得出待测试填土层1内不存在裂缝，这样能避免对不稳定填土层进行的浸水荷载试验(即浸水试验)，减少人力物力投入，同时不稳定填土层的浸水荷载试验结果也不具有参考价值，并且不稳定填土层的承载力和沉降结果也不能满足实际承载需求，不稳定填土层不能实际应用，没有任何利用和参考价值。通过继续回填对待测试填土层1的压实系数(也称为压实度)进行进一步调整，并能相应得出待测试填土层1处于稳定状态时的压实系数，从而为待测试填土层1后续应用过程中的压实系数提供准确、可靠依据，后期对与待测试填土层1土质相同的黄土填方地基22进行回填时，压实系数与所得出待测试填土层1处于稳定状态时的压实系数相同，这样也能保证该黄土填方地基22的稳定性，因而实际应用价值非常大。本实施例中，所述基坑和待测试填土层1均位于黄土填方地基22内。
[0161] 本实施例中，所述黄土填方地基22为湿陷性黄土地基。因而，所述黄土填方地基22为采用湿陷性黄土地基回填形成的地基。
[0162] 相应地，所述基坑3为由上至下在黄土填方地基22内开挖形成的浸水试坑，所述待测试填土层1为通过向预先开挖形成的基坑3内分层填入湿陷性黄土并夯实后形成的填土层，并且所填入的湿陷性黄土与黄土填方地基22所采用的湿陷性黄土相同。
[0163] 步骤204中所采用的土体裂缝粗判方法设计新颖合理、实现方便且判断结果准确，能简便、快速对待测试填土层1是否存在裂缝进行判断。
[0164] 另外，采用所述竖向加载装置由先至后分多级对待测试填土层1进行加载过程中，每一级加载后，采用本发明所述的试验方法能对浸水前和浸水后待测试填土层1的土体变形情况进行简便、快速、全面且准确监测。
[0165] 并且，每一级加载后，根据所述土体变形监测装置的检测结果(具体是所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量)，能简便、快速且准确对此时待测试填土层1是否稳定进行判断，并且根据土体稳定性粗判结果判断是否需要进行下一级加载：只有当判断得出此时待测试填土层1处于稳定状态时，才进入步骤506进行下一级加载，主要原因在于只有本级加载后待测试填土层1处于稳定状态时，才说明待测试填土层1能承受本级加载，才有必要进行下一级加载；否则，无需进行下一级加载，能有效减少人力物力投入，并且浸水试验结果才具有参考价值。
[0166] 步骤504中所采用的土体稳定性粗判方法设计合理、实现方便且判断结果准确，能简便、快速对本级加载后待测试填土层1是否处于稳定状态进行判断。
[0167] 步骤五中采用所述竖向加载装置由先至后分多级对待测试填土层1进行加载时，记载力由前至后逐渐增大。步骤501中采用所述竖向加载装置对待测试填土层1进行加载时，所加载的荷载为15kPa～25kPa，其中所加载的荷载为采用所述竖向加载装置作用于待测试填土层1上的面荷载，即单位面积(即每平方米)上的竖向作用力。步骤506中进行下一级加载时，本次所加载的荷载比上一级所加载的荷载大15kPa～25kPa。
[0168] 本实施例中，步骤501中采用所述竖向加载装置对待测试填土层1进行加载时，所加载的荷载为20kPa；步骤506中进行下一级加载时，本次所加载的荷载比上一级所加载的荷载大20kPa。
[0169] 本实施例中，为便于加载，并且避免竖向加载过程中对待测试填土层1造成损坏，步骤一中所述待测试填土层1回填完成后，还需在待测试填土层1平铺一层砂卵石填充层11。
[0170] 本实施例中，步骤204中完成土体裂缝粗判后，还需对土体裂缝存在区域进行判断；
[0171] 对所述土体裂缝存在区域进行判断时，对M个所述土体检测区域分别进行判断；M个所述土体检测区域的判断方法均相同；
[0172] 对任一个所述土体检测区域进行判断时，根据步骤204中此时所述土体变形监测装置的N个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器5的累计沉降量进行判断：当此时每一个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，判断为该土体检测区域内不存在裂缝；否则，判断为该土体检测区域为土体裂缝存在区域；
[0173] 步骤三中进行土层继续回填时，在此时所判断出的所述土体裂缝存在区域上方继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实。
[0174] 对土体裂缝存在区域进行判断后，能直接、简便、快速且准确找出所述土体裂缝存在区域，步骤三中进行土层继续回填时，只需对所述土体裂缝存在区域继续回填黄土并夯实即可，因而能简便、快速且准确找出不稳定区域并进行回填处理，有效节约人力物力投入，并节约工期，同时能有效改变待测试填土层1的不稳定状态，实用价值高。
[0175] 本实施例中，每个所述检测件均还包括一个对所处位置处是否存在裂缝进行检测的防水摄像头10，所述防水摄像头10与数据采集器7连接；
[0176] 步骤204中完成土体裂缝粗判后，还需采用所述土体变形监测装置中的各防水摄像头10分别进行视频采集，并将所采集的视频信息同步传送至上位监测终端2。
[0177] 实际使用时，通过上位监测终端2对各防水摄像头10所采集的视频信息进行显示，便能简便、快速且直观了解到各土体监测点周侧的裂缝情况进行准确了解。
[0178] 步骤四中进行浸水时，当待测试填土层1的水头高度为h0时，完成待测试填土层1的浸水过程；其中，h0为待测试填土层1上表面至待测试填土层1上方所存留水的水面之间的高度，h0＝20cm～30cm；
[0179] 步骤五中进行加载过程中，待测试填土层1的水头高度均为h0。
[0180] 本实施例中，h0＝20cm。
[0181] 实际施工时，可根据具体需要，对h0的取值大小分别进行相应调整。
[0182] 本实施例中，步骤四中进行浸水时，过程如下：
[0183] 步骤401、浸水：采用注水设备向待测试填土层1内注水，当待测试填土层1的水头高度为h0时，进入步骤402；
[0184] 步骤402、浸水后第一次土体变形监测：步骤一中所述待测试填土层1回填完成后，采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，同时将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；
[0185] 步骤403、浸水后下一次土体变形监测：采用所述土体变形监测装置对待测试填土层1进行监测，获得此时待测试填土层1的土体变形数据，且将此时待测试填土层1的土体变形数据同步上传至上位监测终端2并同步记录；同时，根据步骤201中每个所述位移传感器5的初始位移值，获得此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量；每个所述位移传感器5的累计沉降量均为此时该位移传感器5所检测的位移值与该位移传感器5的初始位移值之间的差值；
[0186] 步骤404、土体变形稳定判断：将步骤403中所获得的所述土体变形数据与上一次变形数据进行对比，当步骤403中所获得的所述土体变形数据中每个所述位移传感器5所检测的位移值与所述上一次变形数据中该位移传感器5所检测的位移值之间的差值均不大于0.5mm时，说明此时待测试填土层1处于土体变形稳定状态，进入步骤405；否则，返回步骤
403，进行浸水后下一次土体变形监测；
[0187] 所述上一次变形数据为上一次对待测试填土层1进行监测时所获得的所述土体变形数据；
[0188] 步骤405、土体裂缝粗判：根据此时所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量，对此时待测试填土层1内是否存在裂缝进行粗判：当此时所述土体变形监测装置的每个所述横向检测装置中相邻两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，说明此时待测试填土层1内不存在裂缝，进入步骤五；否则，进入步骤406；
[0189] 步骤406、土层继续回填：向待测试填土层1上继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实，获得继续回填后的待测试填土层1；之后，再采用注水设备向待测试填土层1内注水，当待测试填土层1的水头高度为h0时，进入步骤402。
[0190] 步骤四中进行浸水后且加载之前，采用所述竖向加载装置且由前至后分多次能对浸水过程中待测试填土层1的土体变形情况进行简便、快速、全面且准确监测。并且，浸水后除第一次土体变形监测之外，每一次进行土体变形监测后均根据所述土体变形监测装置的检测结果(具体是所述土体变形监测装置中每个所述位移传感器5的累计沉降量)，对此时待测试填土层1是否稳定进行简便、快速且准确判断，并且根据土体稳定性粗判结果判断此时待测试填土层1是否达到浸水后的土体稳定状态：只有当判断得出此时待测试填土层1处于稳定状态时，才进入步骤405进行土体裂缝粗判，主要原因在于只有此时待测试填土层1处于稳定状态时，才说明待测试填土层1浸水后处于稳定状态，此时说明浸水后的待测试填土层1能承受加载，此时进行加载才是有效的，浸水荷载试验结果才是有有效的，才具有参考价值；否则，当此时待测试填土层1处于失稳状态时，则无需进行加载，此时待测试填土层1根本无法承受加载，并且浸水荷载试验结果也是无效的，能有效减少人力物力投入。
[0191] 步骤404中所采用的土体变形稳定判断方法设计合理、实现方便且判断结果准确，能简便、快速对本级加载后待测试填土层1是否处于稳定状态进行判断。
[0192] 另外，待步骤404中土体变形稳定判断后得出待测试填土层1处于稳定状态时，还需进入步骤405进行土体裂缝粗判，并且当浸水后待测试填土层1处于稳定状态且此时待测试填土层1内不存在裂缝时，才说明此时待测试填土层1处于真正的稳定状态；否则，当步骤404中土体变形稳定判断后得出待测试填土层1处于稳定状态，但步骤405进行土体裂缝粗判得出此时待测试填土层1内存在裂缝时，说明此时待测试填土层1仅处于暂时的稳定状态，所存在的裂缝不断发展必然会使待测试填土层1再次处于失稳状态，之后才能对待测试填土层1进行加载，此时所进行的浸水荷载试验才是有效的，所得出的试验结果才能具有参考价值的；否则，当经步骤405中土体裂缝粗判得出此时待测试填土层1内存在裂缝时，还需对待测试填土层1继续进行回填，直至经土体裂缝粗判得出待测试填土层1内不存在裂缝，这样能避免对不稳定填土层进行的浸水荷载试验(即浸水试验)，减少人力物力投入，同时不稳定填土层的浸水荷载试验结果也不具有参考价值，并且不稳定填土层的承载力和沉降结果也不能满足实际承载需求，不稳定填土层不能实际应用，没有任何利用和参考价值。通过继续回填对待测试填土层1的压实系数(也称为压实度)进行进一步调整，并能相应得出待测试填土层1处于稳定状态时的压实系数，从而为待测试填土层1后续应用过程中的压实系数提供准确、可靠依据，后期对与待测试填土层1土质相同的黄土填方地基22进行回填时，压实系数与所得出待测试填土层1处于稳定状态时的压实系数相同，这样也能保证该黄土填方地基22的稳定性，因而实际应用价值非常大。
[0193] 步骤405中所采用的土体裂缝粗判方法设计新颖合理、实现方便且判断结果准确，能简便、快速对待测试填土层1是否存在裂缝进行判断。
[0194] 本实施例中，步骤四中进行浸水时，过程如下：步骤405中完成土体裂缝粗判后，还需对土体裂缝存在区域进行判断；
[0195] 对所述土体裂缝存在区域进行判断时，对M个所述土体检测区域分别进行判断；M个所述土体检测区域的判断方法均相同；
[0196] 对任一个所述土体检测区域进行判断时，根据步骤405中此时所述土体变形监测装置的N个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器5的累计沉降量进行判断：当此时每一个所述横向检测装置中位于该土体检测区域两侧的两个所述位移传感器5的累计沉降量之间的差值均小于3mm时，判断为该土体检测区域内不存在裂缝；否则，判断为该土体检测区域为土体裂缝存在区域；
[0197] 步骤406中进行土层继续回填时，在此时所判断出的所述土体裂缝存在区域上方继续回填黄土，并通过夯实设备对所填黄土进行压实。
[0198] 对土体裂缝存在区域进行判断后，能直接、简便、快速且准确找出所述土体裂缝存在区域，步骤406中进行土层继续回填时，只需对所述土体裂缝存在区域继续回填黄土并夯实即可，因而能简便、快速且准确找出不稳定区域并进行回填处理，有效节约人力物力投入，并节约工期，同时能有效改变待测试填土层1的不稳定状态，实用价值高。
[0199] 本实施例中，步骤405中完成土体裂缝粗判后，还需采用所述土体变形监测装置中的各防水摄像头10分别进行视频采集，并将所采集的视频信息同步传送至上位监测终端2。
[0200] 实际施工时，所述砂卵石填充层11的上表面与所述浸水试坑上表面之间的竖向间距不小于h0。
[0201] 本实施例中，所述砂卵石填充层11的上表面与所述浸水试坑上表面之间的竖向间距为h0。
[0202] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
