專利名稱：深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市地鐵車站、高層建筑地基開挖等相關(guān)深基坑施工工程技術(shù)領(lǐng)域，用于深基坑變形穩(wěn)定性智能監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警；具體涉及深基坑受力變形性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，還涉及深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市地鐵、超高層建筑等建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，伴隨著深基坑施工項(xiàng)越來越多，深基坑失穩(wěn)、突水突泥事故頻發(fā)，深基坑變形穩(wěn)定性越來越多引起人們的關(guān)注，行業(yè)基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程在遇到特殊水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件以及密集建筑物群環(huán)境時(shí)，有著一定的局限性。考慮安全經(jīng)濟(jì)的原則，開發(fā)深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法具有十分重要的實(shí)際意義。
國(guó)內(nèi)外在深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法研究方面尚少，根據(jù)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)，我國(guó)極少數(shù)公路、礦產(chǎn)、海底隧道、鐵路工程中已有構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)、隧道施工多元信息預(yù)警與安全管理，但目前為止，尚未見集尚未見集深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型與深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)于一體的深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)。使用該方法與系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)深基坑坡頂和圍護(hù)樁的沉降、水平位移以及圍護(hù)樁周土孔隙水壓力變化情況，并將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)，根據(jù)沉降、位移及孔隙水壓力數(shù)據(jù)，完成對(duì)深基坑變形穩(wěn)定性分級(jí)預(yù)警。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，包括下述步驟
(1)選擇一深基坑作為被研究的對(duì)象；調(diào)查該深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，收集該深基坑區(qū)域巖土物理力學(xué)參數(shù)；
(2)基于深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件、該深基坑區(qū)域巖土體物理力學(xué)參數(shù)以及連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC3d建立深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型；基于VTK(Visualization Toolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)建立深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)；
(3)圍護(hù)樁施工的同時(shí)在深基坑坡頂下面至與冠梁深度相當(dāng)?shù)牟课煌皆O(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)斜儀與數(shù)個(gè)空隙水壓力計(jì)；沿圍護(hù)樁表面或圍護(hù)樁中與樁軸平行同步設(shè)置多個(gè)測(cè)斜儀，底部的測(cè)斜儀深入樁尖以下，頂部的測(cè)斜儀與冠梁上部平齊；沿圍護(hù)樁表面安裝多個(gè)孔隙水壓力計(jì)；在深基坑坡頂和冠梁上表面安裝數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀；現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器；采集深基坑坡頂和圍護(hù)樁的沉降、水平位移以及圍護(hù)樁周土孔隙水壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件，深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(shù)據(jù)；
(4)深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組沉降、位移和孔隙水壓力數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后模型將得到的后續(xù)實(shí)測(cè)系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與模型閾值進(jìn)行比對(duì)，通過深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)予以展現(xiàn)并對(duì)超警戒參數(shù)進(jìn)行分級(jí)安全預(yù)警；預(yù)警信息通過與計(jì)算機(jī)連接的短信模塊，以手機(jī)短信方式發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)施工與地面管理相關(guān)人員的手機(jī)，實(shí)現(xiàn)深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程預(yù)警；同時(shí)，預(yù)警信息還通過可視化安全預(yù)警平臺(tái)回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器進(jìn)行聲、光報(bào)警，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警，使施工管理相關(guān)人員及施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取相關(guān)預(yù)防措施，進(jìn)一步加強(qiáng)施工風(fēng)險(xiǎn)管理。一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，包括若干個(gè)測(cè)斜儀、若干個(gè)靜力水準(zhǔn)儀與若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)；其特征在于還包括依次連接的聲光報(bào)警器、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站、互聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)；測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀、孔隙水壓力計(jì)與聲光報(bào)警器有線連接，聲光報(bào)警器與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀有線連接，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀另一端無線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站與互聯(lián)網(wǎng)之間依次無線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接有F2003GSMDTU短信模塊，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊與數(shù)個(gè)手機(jī)無線信號(hào)通訊連接。應(yīng)用時(shí)，設(shè)置若干斷面，每個(gè)斷面上依據(jù)深基坑圍護(hù)樁深度每一定間隔布設(shè)一個(gè)測(cè)斜儀，深基坑坡頂和冠梁上部分別安裝一個(gè)靜力水準(zhǔn)儀和數(shù)個(gè)測(cè)斜儀、數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)，靜力水準(zhǔn)儀基準(zhǔn)點(diǎn)安裝在深基坑外相對(duì)沉降穩(wěn)定點(diǎn)。本發(fā)明提供了一種基于測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀以及孔隙水壓力計(jì)的深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警技術(shù)。本發(fā)明基于深基坑巖土物理力學(xué)參數(shù)、深基坑區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件以及連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC3d技術(shù)，建立施工區(qū)域深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型；并基于VTK(Visualization Toolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)建立深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)。通過測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀與孔隙水壓力計(jì)采集深基坑坡頂和圍護(hù)樁的沉降、水平位移以及圍護(hù)樁周土孔隙水壓力變化等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩粲?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型調(diào)用這些數(shù)據(jù)，深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組沉降、位移和孔隙水壓力數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后模型將得到的后續(xù)實(shí)測(cè)系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與模型閾值進(jìn)行比對(duì)，通過深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)予以展現(xiàn)并對(duì)超警戒參數(shù)進(jìn)行分級(jí)安全預(yù)警；所有預(yù)警信息通過與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接的短信模塊，以手機(jī)短信方式發(fā)送至相關(guān)人員的手機(jī)，同時(shí)，預(yù)警信息還通過可視化安全預(yù)警平臺(tái)回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器進(jìn)行聲、光報(bào)警，從而完成深基坑變形穩(wěn)定性現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程三維數(shù)字安全預(yù)警，使相關(guān)人員根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取預(yù)防措施，提高深基坑施工人員安全性。


圖I是布置在深基坑的測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀、孔隙水壓力計(jì)與聲光報(bào)警器布置縱斷面圖，
圖2是布置在深基坑的測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀、孔隙水壓力計(jì)、聲光報(bào)警器以及自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀平面示意圖，
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集傳輸與數(shù)據(jù)回傳的示意圖。圖中I一測(cè)斜儀，2-自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀，3 — GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，4一靜力水準(zhǔn)儀，5—圍護(hù)樁，6—深基坑坡頂，7—工字鋼支撐，8—冠梁，9一基坑底面，10—商用衛(wèi)星，11 一通信發(fā)射基站，12—互聯(lián)網(wǎng)，13—遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，也稱遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)，14-F2003GSMDTU短信模塊，15—手機(jī)，16—通信接收基站，17—聲光報(bào)警器，18—孔隙水壓力計(jì)。
具體實(shí)施例方式系統(tǒng)實(shí)施例如圖I、圖2與圖3所示一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，包括若干個(gè)測(cè)斜儀I、若干個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4與若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ;還包括依次連接的聲光報(bào)警器17、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站11、商用衛(wèi)星10、通信接收基站16、互聯(lián)網(wǎng)12及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)13 ;測(cè)斜儀I、靜力水準(zhǔn)儀4、孔隙水壓力計(jì)18與聲光報(bào)警器17有線連接，聲光報(bào)警器17與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2有線連接，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2另一端無線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站11、商用衛(wèi)星10、通信接收基站16與互聯(lián)網(wǎng)12之間依次無線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)12與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)13連接，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)13連接有F2003GSMDTU短信模塊14，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊14與數(shù)個(gè)手機(jī)15無線信號(hào)通訊連接。聲光報(bào)警器17采用ADS-R3串口塔式LED聲光報(bào)警器，由深圳市艾德斯科技有限公司提供。 參見圖I與圖2 :深基坑包括深基坑坡頂6和基坑底面9。在深基坑坡頂6下面至與冠梁8深度相當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)斜儀I與數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18，在深基坑圍護(hù)樁5中設(shè)置多個(gè)測(cè)斜儀1，同深度圍護(hù)樁5周邊土中設(shè)置多個(gè)孔隙水壓力計(jì)18，深基坑坡頂6表面設(shè)置數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4，冠梁8表面也設(shè)置數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，深基坑圍護(hù)樁5中設(shè)置的多個(gè)測(cè)斜儀I也可以設(shè)置在圍護(hù)樁5的表面。若干個(gè)測(cè)斜儀I包括深基坑坡頂6下面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)測(cè)斜儀I與深基坑圍護(hù)樁5中同步設(shè)置的串接的多個(gè)測(cè)斜儀I ;若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)18包括深基坑坡頂6下面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18與圍護(hù)樁5周邊土中設(shè)置的串接的多個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ；若干個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4包括深基坑坡頂6表面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4與冠梁8表面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4。串接的數(shù)個(gè)測(cè)斜儀I、串接的多個(gè)測(cè)斜儀I、串接的數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18、串接的多個(gè)孔隙水壓力計(jì)18與數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4均與一根主線連接，主線與聲光報(bào)警器17連接。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)13建立有深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型以及深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)。深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型的建立是基于基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件、該區(qū)域巖土體物理力學(xué)參數(shù)以及連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC311。深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)基于VTK(Visualization Toolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)。本實(shí)施例將測(cè)斜儀I、孔隙水壓力計(jì)18與靜力水準(zhǔn)儀4連接在一根主線；但測(cè)斜儀I、孔隙水壓力計(jì)18與靜力水準(zhǔn)儀4的串接的方式不受實(shí)施例的限制。方法實(shí)施例
(I)選擇一深基坑作為深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法系統(tǒng)實(shí)施的對(duì)象；調(diào)查該深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，收集其巖土物理力學(xué)參數(shù)；
(2)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)建立預(yù)警系統(tǒng)實(shí)施對(duì)象區(qū)域深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型，建立深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)。深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型的建立是基于基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件、該區(qū)域巖土體物理力學(xué)參數(shù)以及連續(xù)介 質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC'深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)基于VTK (VisualizationToolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)。(3)圍護(hù)樁施工的同時(shí)在深基坑坡頂6下面至與冠8深度相當(dāng)?shù)牟课煌皆O(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)斜儀I與數(shù)個(gè)空隙水壓力計(jì)18，沿圍護(hù)樁5外表面或圍護(hù)樁5樁中與樁軸平行同步設(shè)置多個(gè)測(cè)斜儀，底部的測(cè)斜儀I深入樁尖以下，頂部的測(cè)斜儀I與冠梁8上部平齊；沿圍護(hù)樁5外表面安裝多個(gè)孔隙水壓力計(jì)，在深基坑坡頂6和冠梁8上表面安裝數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀4 ;現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器17 ;采集深基坑坡頂6和圍護(hù)樁5的沉降、水平位移以及圍護(hù)樁5周邊土孔隙水壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2發(fā)送至GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀2，再通過GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3附近通信發(fā)射基站11發(fā)至商用衛(wèi)星10，之后傳輸?shù)狡渌ㄐ沤邮栈?6，并進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)12傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)13，生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件，深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(shù)據(jù)；
(4)深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組沉降、位移和孔隙水壓力數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后模型將得到的后續(xù)實(shí)測(cè)系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與模型閾值進(jìn)行比對(duì)，通過深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)予以展現(xiàn)并對(duì)超警戒參數(shù)進(jìn)行分級(jí)安全預(yù)警；預(yù)警信息通過與計(jì)算機(jī)13連接的短信模塊14，以手機(jī)短信方式發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)施工與地面管理相關(guān)人員的手機(jī)15，實(shí)現(xiàn)深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程預(yù)警；同時(shí)，預(yù)警信息還通過可視化安全預(yù)警平臺(tái)回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器17進(jìn)行聲、光報(bào)警，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警，使施工管理相關(guān)人員及施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取相關(guān)預(yù)防措施，進(jìn)一步加強(qiáng)施工風(fēng)險(xiǎn)管理。
權(quán)利要求
1.一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，包括下述步驟 (1)選擇一深基坑作為被研究的對(duì)象；調(diào)查該深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，收集該深基坑區(qū)域巖土物理力學(xué)參數(shù)； (2)基于深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件、該深基坑區(qū)域巖土體物理力學(xué)參數(shù)以及連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC3d建立深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型；基于VTK(Visualization Toolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)建立深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)； (3)圍護(hù)樁施工的同時(shí)在深基坑坡頂下面至與冠梁深度相當(dāng)?shù)牟课煌皆O(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)斜儀與數(shù)個(gè)空隙水壓力計(jì)，沿圍護(hù)樁表面或圍護(hù)樁中與樁軸平行同步設(shè)置多個(gè)測(cè)斜儀，底部的測(cè)斜儀深入樁尖以下，頂部的測(cè)斜儀與冠梁上部平齊；沿圍護(hù)樁表面安裝多個(gè)孔隙水壓力計(jì)；在深基坑坡頂和冠梁上表面安裝數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀；現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器；采集深基坑坡頂和圍護(hù)樁的沉降、水平位移以及圍護(hù)樁周土孔隙水壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件，深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(shù)據(jù)； (4)深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組沉降、位移和孔隙水壓力數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后模型將得到的后續(xù)實(shí)測(cè)系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與模型閾值進(jìn)行比對(duì)，通過深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)予以展現(xiàn)并對(duì)超警戒參數(shù)進(jìn)行分級(jí)安全預(yù)警；預(yù)警信息通過與計(jì)算機(jī)連接的短信模塊，以手機(jī)短信方式發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)施工與地面管理相關(guān)人員的手機(jī)，實(shí)現(xiàn)深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程預(yù)警；同時(shí)，預(yù)警信息還通過可視化安全預(yù)警平臺(tái)回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器進(jìn)行聲、光報(bào)警，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警。
2.一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，包括若干個(gè)測(cè)斜儀、若干個(gè)靜力水準(zhǔn)儀與若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)；其特征在于還包括依次連接的聲光報(bào)警器(17)、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀(2)、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(3)、通信發(fā)射基站(11)、商用衛(wèi)星(10)、通信接收基站(16)、互聯(lián)網(wǎng)(12)及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(13);測(cè)斜儀(I)、靜力水準(zhǔn)儀(4)、孔隙水壓力計(jì)(18)與聲光報(bào)警器(17)有線連接，聲光報(bào)警器(17)與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀(2)有線連接，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀(2 )另一端無線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(3 )，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(3 )、通信發(fā)射基站(11)、商用衛(wèi)星(10)、通信接收基站(16)與互聯(lián)網(wǎng)(12)之間依次無線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)(12)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(13)連接，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(13)連接有F2003GSMDTU短信模塊(14)，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊(14)與數(shù)個(gè)手機(jī)(15)無線信號(hào)通訊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于在深基坑坡頂(6)下面至與冠梁(8)深度相當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)斜儀(I)與數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)，沿深基坑圍護(hù)樁(5)表面或圍護(hù)樁(5)中設(shè)置多個(gè)測(cè)斜儀(1)，同深度圍護(hù)樁(5)周邊土中設(shè)置多個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)，深基坑坡頂(6)表面設(shè)置數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4 )，冠梁(8 )表面也設(shè)置數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4 )。
4.如權(quán)利要求3所述的一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于若干個(gè)測(cè)斜儀(I)包括深基坑坡頂(6)下面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)測(cè)斜儀(I)與深基坑圍護(hù)樁(5)表面或圍護(hù)樁(5)中同步設(shè)置的串接的多個(gè)測(cè)斜儀(I);若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)包括深基坑坡頂(6)下面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)與圍護(hù)樁(5)周邊土中設(shè)置的串接的多個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18);若干個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4)包括深基坑坡頂(6)表面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4)與冠梁(8)表面設(shè)置的串接的數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于串接的數(shù)個(gè)測(cè)斜儀(I)、串接的多個(gè)測(cè)斜儀(I)、串接的數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)、串接的多個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)與數(shù)個(gè)靜力水準(zhǔn)儀(4)均與一根主線連接，主線與聲光報(bào)警器(17)連接。
6.如權(quán)利要求2至5任意一項(xiàng)所述的一種深基坑變形穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于聲光報(bào)警器(17)采用ADS-R3串口塔式LED聲光報(bào)警器。
全文摘要
本發(fā)明基于深基坑巖土物理力學(xué)參數(shù)、深基坑區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件與FLAC3D技術(shù)，建立施工區(qū)域深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型；基于VTK商業(yè)軟件系統(tǒng)建立深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)。通過測(cè)斜儀、靜力水準(zhǔn)儀與孔隙水壓力計(jì)采集深基坑坡頂和圍護(hù)樁的沉降、水平位移與圍護(hù)樁周土孔隙水壓力變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩粲?jì)算機(jī)，深基坑開挖變形穩(wěn)定性三維數(shù)值模型將得到的實(shí)測(cè)沉降、位移和孔隙水壓力數(shù)據(jù)分析，并與模型閾值進(jìn)行比對(duì)，通過深基坑三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)予以展現(xiàn)并對(duì)超警戒參數(shù)進(jìn)行分級(jí)安全預(yù)警；所有預(yù)警信息發(fā)送至相關(guān)人員的手機(jī)，同時(shí)，預(yù)警信息回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器進(jìn)行聲、光報(bào)警。
文檔編號(hào)E02D1/00GK102943459SQ201210512149
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者唐述林 申請(qǐng)人:中鐵二十一局集團(tuán)有限公司