專利名稱：深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法與設(shè)施的制作方法
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，用于深基坑力學(xué)穩(wěn)定性智能監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警；具體涉及深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，還涉及深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施。
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)目越來越多。深基坑施工過程中,基坑失穩(wěn)、突水突泥事故頻發(fā),基坑力學(xué)穩(wěn)定性越來越多引起業(yè)內(nèi)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)深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)三維預(yù)警方法具有十分重要的實(shí)際意義。
國(guó)內(nèi)外在深基坑力學(xué)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)記載，我國(guó)極少數(shù)公路、礦產(chǎn)、海底隧道、鐵路工程中構(gòu)建有數(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，尚未見集深基坑開挖力學(xué)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)于一體的深基坑力學(xué)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力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警方法，本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施。使用該方法與設(shè)施，能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)監(jiān)深測(cè)基坑圍護(hù)樁的側(cè)土壓力、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)工字鋼的支撐軸力以及圍護(hù)樁周土的孔隙水壓力數(shù)據(jù)，并將所得實(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)側(cè)土壓力、支撐軸力及孔隙水壓力數(shù)據(jù)，完成對(duì)深基坑力學(xué)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力學(xué)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)調(diào)查被研究深基坑的區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，獲取其巖土體物理力學(xué)參
數(shù)；
(2)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)基于步驟(I)得到的深基坑區(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)，基于連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC3d建立深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型；
(3)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)基于VTK(VisualizationToolkit)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)；
(4)圍護(hù)樁施工的同時(shí)在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)孔隙水壓力計(jì)；沿圍護(hù)樁表面安裝數(shù)個(gè)壓力盒和數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)；工字鋼支撐兩端安裝軸力計(jì)；現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器；采集基坑坡頂以及圍護(hù)樁周的土孔隙水壓力、圍護(hù)樁的側(cè)土壓力、工字鋼支撐的軸力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)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，深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(shù)據(jù)；
(5)深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初這些力學(xué)數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型將采集到的后續(xù)實(shí)時(shí)力學(xué)數(shù)據(jù)與模型參數(shù)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)深基坑力學(xué)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。本發(fā)明解決上述另一技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，包括若干個(gè)壓力盒，若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)與若干個(gè)軸力計(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)；壓力盒、孔隙水壓力計(jì)、軸力計(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(wú)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(wú)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(wú)線信號(hào)通訊連接。應(yīng)用時(shí)，沿基坑軸向設(shè)置若干斷面，每個(gè)斷面依據(jù)深基坑圍護(hù)樁深度每一定間隔布設(shè)一個(gè)壓力盒和孔隙水壓力計(jì)，基坑坡頂和冠梁上部一定間隔布設(shè)一個(gè)孔隙水壓力計(jì)，所有工字鋼支撐兩端安裝軸力計(jì)。本發(fā)明提供了一種基于壓力盒、軸力計(jì)以及孔隙水壓力計(jì)的深基坑力學(xué)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)明基于深基坑巖土體物理力學(xué)參數(shù)、深基坑區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件以及FLAC3d技術(shù)，建立施工區(qū)域深基坑開挖力學(xué)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)。通過壓力盒直接采集圍護(hù)樁的側(cè)土壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過軸力計(jì)采集工字鋼支撐軸力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過孔隙水壓力計(jì)采集基坑坡頂和圍護(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。深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型將后續(xù)采集到的實(shí)時(shí)力學(xué)數(shù)據(jù)與模型參數(shù)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)警信息發(fā)送至相關(guān)人員的手機(jī)，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，從而完成深基坑力學(xué)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。本發(fā)明適用于各類深基坑施工環(huán)境，包括特殊水文地質(zhì)工程、地質(zhì)條件以及密集建筑物群等深基坑施工環(huán)境。


圖1是布置在深基坑的壓力盒、軸力計(jì)、孔隙水壓力計(jì)與聲光報(bào)警器縱斷面示意圖，
圖2是布置在深基坑的壓力盒、軸力計(jì)、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1 一壓力盒，2—自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀，3— GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，4一軸力計(jì)，5一圍護(hù)樁,6—深基坑坡頂，7一工字鋼支撐，8—冠梁,9一基坑底面，10一商用衛(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1、圖2與圖3所示一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，包括若干個(gè)壓力盒1，若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)18與若干個(gè)軸力計(jì)4 ;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 ;壓力盒1、孔隙水壓力計(jì)18、軸力計(jì)4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(wú)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(wú)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(wú)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1與圖2 :深基坑包括深基坑坡頂6和基坑底面9 ;沿基坑縱向設(shè)置若干斷面，每個(gè)斷面依據(jù)深基坑圍護(hù)樁深度按一定間隔布設(shè)一個(gè)壓力盒I和一個(gè)孔隙水壓力計(jì)18，各壓力盒I依次串接，各孔隙水壓力計(jì)18依次串接，這樣，依次串接的壓力盒I組成若干個(gè)壓力盒1，依次串接的孔隙水壓力計(jì)18組成多個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ;在深基坑坡頂6下面至與冠梁8深度相當(dāng)?shù)牟课话匆欢ㄩg隔同步設(shè)置一個(gè)孔隙水壓力計(jì)18，各孔隙水壓力計(jì)18依次串接，這樣，依次串接的孔隙水壓力計(jì)18組成數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ;在每個(gè)工字鋼支撐7兩端設(shè)置一個(gè)軸力計(jì)4，兩端的軸力計(jì)4分別依次串接，這樣，在所有工字鋼支撐7兩端共設(shè)置串接的若干個(gè)軸力計(jì)4。若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)18包括多個(gè)孔隙水壓力計(jì)18與數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18。聲光報(bào)警器17安裝在深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面。若干個(gè)壓力盒1、若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)18以及若干個(gè)軸力計(jì)4均與一根主線連接，聲光報(bào)警器17連接于主線。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)13建立有深基坑開挖力學(xué)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)。深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型的建立是基于深基坑區(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FLAC3d ;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)施例將壓力盒1、孔隙水壓力計(jì)18與軸力計(jì)4連接在一根主線，可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的連接線，但壓力盒1、孔隙水壓力計(jì)18與軸力計(jì)4的串接的方式不受實(shí)施例的限制。方法實(shí)施例 (1)選擇一深基坑作為深基坑力學(xué)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)查深基坑區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，獲取其巖土體物理力學(xué)參數(shù)；
(2)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)13建立預(yù)警設(shè)施實(shí)施對(duì)象區(qū)域深基坑開挖力學(xué)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)。深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型的建立是基于深基坑區(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FLAC3d;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)；
(3)圍護(hù)樁5施工的同時(shí)，在基坑坡頂6下面至與冠梁8深度相當(dāng)?shù)牟课煌皆O(shè)置數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ;沿圍護(hù)樁表面安裝數(shù)個(gè)壓力盒I和數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)18 ;工字鋼支撐7兩端安裝軸力計(jì)4 ;現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器17 ;采集基坑坡頂6以及圍護(hù)樁5周土孔隙水壓力、圍護(hù)樁5側(cè)土壓力、工字鋼支撐7的軸力實(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,深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(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，深基坑開挖力學(xué)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)深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型將后續(xù)采集到的實(shí)時(shí)力學(xué)數(shù)據(jù)與模型參數(shù)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)深基坑力學(xué)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
1.一種深基坑力學(xué)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)調(diào)查被研究深基坑的區(qū)域地層水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，獲取其巖土體物理力學(xué)參數(shù)； (2)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)基于步驟(I)得到的深基坑區(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)，基于連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日分析程序FLAC3d建立深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型； (3)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理主機(jī)基于VTK(VisualizationToolkit)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)； (4)圍護(hù)樁施工的同時(shí)在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)孔隙水壓力計(jì)；沿圍護(hù)樁表面安裝數(shù)個(gè)壓力盒和數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)；工字鋼支撐兩端安裝軸力計(jì)；現(xiàn)場(chǎng)同步安裝聲光報(bào)警器；采集基坑坡頂以及圍護(hù)樁周土孔隙水壓力、圍護(hù)樁的側(cè)土壓力、工字鋼支撐的軸力實(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，深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型實(shí)時(shí)調(diào)用這些數(shù)據(jù)； (5)深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用得到的最初數(shù)組數(shù)據(jù)完成自我參數(shù)修正并給出各參數(shù)模型閾值，之后深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型將采集到的后續(xù)實(shí)時(shí)力學(xué)數(shù)據(jù)與模型參數(shù)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)深基坑力學(xué)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。
2.一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，包括若干個(gè)壓力盒，若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)與若干個(gè)軸力計(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);壓力盒(I)、孔隙水壓力計(jì)(18)、軸力計(jì)(4)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(wú)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(wú)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(wú)線信號(hào)通訊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，其特征在于沿基坑縱向設(shè)置若干斷面，每個(gè)斷面按間隔布設(shè)一個(gè)壓力盒(I)和孔隙水壓力計(jì)(18)，各壓力盒(I)依次串接，各孔隙水壓力計(jì)(18)依次串接，依次串接的壓力盒(I)組成若干個(gè)壓力盒(1)，依次串接的孔隙水壓力計(jì)(18)組成多個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18);深基坑坡頂(6)下面至與冠梁(8)深度相當(dāng)?shù)牟课话撮g隔同步設(shè)置一個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)，各孔隙水壓力計(jì)(18)依次串接，依次串接的孔隙水壓力計(jì)(18)組成數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18);每個(gè)工字鋼支撐(7)兩端設(shè)置一個(gè)軸力計(jì)(4)，兩端的軸力計(jì)(4)分別依次串接，所有工字鋼支撐(7 )兩端共設(shè)置若干個(gè)軸力計(jì)(4 )。
4.如權(quán)利要求3所述的一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，其特征在于若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)包括多個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)與數(shù)個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)；聲光報(bào)警器(17)安裝在深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面。
5.如權(quán)利要求4所述的一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，其特征在于若干個(gè)壓力盒(I)、若干個(gè)孔隙水壓力計(jì)(18)以及若干個(gè)軸力計(jì)(4)均與一根主線連接，聲光報(bào)警器(17)連接于主線。
6.如權(quán)利要求2至5任意一項(xiàng)所述的一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，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。
7.如權(quán)利要求6所述的一種深基坑力學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)及三維預(yù)警設(shè)施，其特征在于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(13)建立有深基坑開挖力學(xué)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)。
全文摘要
本發(fā)明基于深基坑巖土體物理力學(xué)參數(shù)、深基坑區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件及FLAC3D技術(shù)，建立施工區(qū)域深基坑開挖力學(xué)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)。通過壓力盒、軸力計(jì)采集圍護(hù)樁的側(cè)土壓力、工字鋼支撐軸力，通過孔隙水壓力計(jì)采集基坑坡頂和圍護(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)，深基坑開挖力學(xué)穩(wěn)定性三維數(shù)值模型利用最初數(shù)組數(shù)據(jù)完成模型參數(shù)修正并將后續(xù)實(shí)時(shí)力學(xué)數(shù)據(jù)與模型參數(shù)閾值比對(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)E02D33/00GK103046525SQ20131000734
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9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