[實用新型]深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警系統

有效

• 申請號: 201220658553.2
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN202969361U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 唐述林
• 申請（專利權）人: 中鐵二十一局集團有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;E02D33/00;G08B21/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術領域

本實用新型屬于城市地鐵車站、高層建筑地基開挖等相關深基坑施工工程技術領域，用于深基坑變形穩定性智能監測和安全預警；具體涉及深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警系統。

背景技術

隨著城市地鐵、超高層建筑等建設規模的擴大，伴隨著深基坑施工項越來越多，深基坑失穩、突水突泥事故頻發，深基坑變形穩定性越來越多引起人們的關注，行業基坑支護技術規程在遇到特殊水文地質工程地質條件以及密集建筑物群環境時，有著一定的局限性。考慮安全經濟的原則，開發深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警方法具有十分重要的實際意義。???????

國內外在深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警方法研究方面尚少，根據國內文獻，我國極少數公路、礦產、海底隧道、鐵路工程中已有構建數據庫、隧道施工多元信息預警與安全管理，但目前為止，尚未見集尚未見集深基坑開挖變形穩定性三維數值模型與深基坑三維可視化安全預警平臺于一體的深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警方法的文獻報道。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警系統。使用該系統，能夠實時連續監測深基坑坡頂和圍護樁的沉降、水平位移以及圍護樁周土孔隙水壓力變化情況，并將實測數據實時連續傳輸到遠程監測和數據處理主機，根據沉降、位移及孔隙水壓力數據，完成對深基坑變形穩定性分級預警。?

本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案如下：?一種深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警系統，包括若干個測斜儀、若干個靜力水準儀與若干個孔隙水壓力計；其特征在于：還包括依次連接的聲光報警器、自動化數據采集儀、GPRS靜態數據采集儀、通信發射基站、商用衛星、通信接收基站、互聯網及遠程計算機；測斜儀、靜力水準儀、孔隙水壓力計與聲光報警器有線連接，聲光報警器與自動化數據采集儀有線連接，自動化數據采集儀另一端無線連接GPRS靜態數據采集儀，GPRS靜態數據采集儀、通信發射基站、商用衛星、通信接收基站與互聯網之間依次無線信號通訊連接，互聯網與遠程計算機連接，遠程計算機連接有F2003GSMDTU短信模塊，F2003GSMDTU短信模塊與數個手機無線信號通訊連接。

應用時，設置若干斷面，每個斷面上依據深基坑圍護樁深度每一定間隔布設一個測斜儀，深基坑坡頂和冠梁上部分別安裝一個靜力水準儀和數個測斜儀、數個孔隙水壓力計，靜力水準儀基準點安裝在深基坑外相對沉降穩定點。

本實用新型提供了一種基于測斜儀、靜力水準儀以及孔隙水壓力計的深基坑變形穩定性遠程智能監測及三維預警技術。本實用新型基于深基坑巖土物理力學參數、深基坑區域水文地質工程地質條件以及連續介質快速拉格朗日分析程序FLAC^3D技術，建立施工區域深基坑開挖變形穩定性三維數值模型；并基于VTK(Visualization?Toolkit)商業軟件系統建立深基坑三維可視化安全預警平臺。通過測斜儀、靜力水準儀與孔隙水壓力計采集深基坑坡頂和圍護樁的沉降、水平位移以及圍護樁周土孔隙水壓力變化等實時監測數據，并將實時監測數據傳輸到用戶計算機，計算機深基坑開挖變形穩定性三維數值模型調用這些數據，深基坑開挖變形穩定性三維數值模型利用得到的最初數組沉降、位移和孔隙水壓力數據完成自我參數修正并給出各參數模型閾值，之后模型將得到的后續實測系列數據進行分析，并與模型閾值進行比對，通過深基坑三維可視化安全預警平臺予以展現并對超警戒參數進行分級安全預警；所有預警信息通過與遠程計算機連接的短信模塊，以手機短信方式發送至相關人員的手機，同時，預警信息還通過可視化安全預警平臺回傳到安裝在施工現場作業面的聲光報警器進行聲、光報警，從而完成深基坑變形穩定性現場與遠程三維數字安全預警，使相關人員根據預警信息及時采取預防措施，提高深基坑施工人員安全性。???

附圖說明

圖1是布置在深基坑的測斜儀、靜力水準儀、孔隙水壓力計與聲光報警器布置縱斷面圖，

圖2是布置在深基坑的測斜儀、靜力水準儀、孔隙水壓力計、聲光報警器以及自動化數據采集儀、GPRS靜態數據采集儀平面示意圖，?

圖3是本實用新型的結構、數據采集傳輸與數據回傳的示意圖。?