[發明專利]一種融合多傳感器及地基SAR的深基坑施工監測預警技術

有效

• 申請號: 201711110661.X
• 申請日: 2017-11-12
• 公開（公告）號: CN107829452B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 龍四春;付金磊;馬金玉
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D1/02
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

本發明公開了一種融合多傳感器及地基SAR的深基坑施工監測預警技術，包括步驟：（1）建立深基坑監測信息基礎數據庫；（2）建立深基坑變形預測模型以及定量化預警指標體系；（3）融合多源數據的實時監控與融合預測預警模型構建；（4）建立基于數據庫與網絡化的專家決策管理平臺，實現監測信息共享與發布。本發明基于地基SAR與GIS技術的工作原理，提出了一套融合多源數據的三維監測預測預警智能管理信息平臺，具有定量反演基坑圍護結構內力及周邊地面沉陷的功能，采用永久散射體技術獲取重點災害發展隱患監測區連續面狀形變，擬合多源監測數據優化結果，通過數據挖掘，提高監測精度，得到更多的智能知識，達到對基坑整體狀況科學決策的目的。

技術領域

本發明開發一種融合多傳感器及地基SAR的深基坑施工監測預警技術，為基坑的可視化施工提供了快速、準確、直觀、全面、智能的監測數據以及科學的預測、預警、防控的決策成果。

背景技術

隨著城市化進程的加快，城市高層建筑不斷刷新著記錄，超深基坑工程已經慢慢超出人們的認知，40m，50m的深基坑已經開始出現。與此同時，城市地下空間開發與利用也在推進著深基坑工程的發展；城市地鐵、地下管廊、大型地下綜合體、城市人防等的建設都離不開深基坑工程，深度甚至達到50m-60m。

深基坑、超深基坑工程的出現引發了一系列復雜巖土工程的技術難題，在現有的理論基礎上很難通過有效的手段得到解決，從而造成基坑工程事故的不斷發生。這些工程事故發生，主要原因有設計不合理、施工問題，基坑監測不及時、不科學等。

傳統的基坑監測數據管理方式仍然采用紙質版進行管理，而基坑工程有著施工周期長的特點，紙質資料查閱困難，做不到及時預警，并且每個部門對數據的管理方式不同，不易查閱。目前，基坑監測信息數據主要采用Excel進行靜態展示，缺少對數據的交互與分析，基坑實體數據主要采用CAD系列軟件處理平面圖進行查閱，可視化程度較低，二維圖形也很難形象描述三維空間實體對象。

發明內容

為了解決現有深基坑監測問題，本發明的目的在于提供一種融合多傳感器及地基SAR的深基坑施工監測預警技術，完善深基坑監測數據分類標準和數據庫編碼服務，建立一個統一的數據庫管理平臺，以及用地基SAR技術優化傳統形變及沉降監測方法，對基坑關鍵部位以及安全隱患部位的整體點云監測，融合多源數據，實現實時監測動態變化，為深基坑的快速、準確、應急監測與預警決策提供可視化技術支持；為深基坑工程的設計、施工、監測管理提供一個強大的、全面的數據支持，實現監測信息的共享與發布，充分挖掘監測數據的工程價值；將多傳感器與地基SAR監測數據進行數據融合處理，實現各傳感器檢測信息自動處理與融合，達到智能表達與科學決策。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案：一種融合多傳感器及地基SAR的深基坑施工監測預警技術，包括步驟：

（1）建立深基坑監測信息基礎數據庫：進行基坑監測數據以及基坑周邊建筑、圍護結構、施工過程文件及各信息的存儲和集成管理。

（2）建立深基坑變形預測模型以及定量化預警指標體系：對基坑監測原始數據進行數據解算、平差計算與融合優化、生成監測報表和變形曲線曲面圖、變形速率及變形預警報表，并判斷基坑穩定性，預測未來時間動態形變與決策信息。

（3）融合多源數據的實時監控與預測預警模型構建：融合多源數據判斷安全隱患區，用地基SAR-PS技術對基坑重點隱患部位進行全天候實時監測與分析，為監測項目的預警值優化提供數據支持。

（4）建立基于數據庫與網絡化的專家決策管理平臺，實現監測信息共享與發布。

步驟(1)中所述的深基坑監測信息基礎數據庫包括:

1）深基坑監測信息分類：空間數據分類，屬性數據分類。

2）Geodatabase數據庫編碼：編碼規則，實體類屬性編碼，數據項編碼。