[發明專利]一種基坑實時承載力極限監測方法及系統

在審

• 申請號: 202010013720.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111139877A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 區兆光
• 申請（專利權）人: 北京國泰佳業科技發展有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 朱麗華

1.一種基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述監測方法包括如下步驟：

(1)對待監測基坑的場地環境、地形地貌、場地結構以及該監測基坑的歷史情況進行檢測和調查；

(2)根據步驟(1)的檢測和調查結果，確定基坑的一個監測剖面及所述監測剖面的監測方案，所述監測方案包括需要監測的力學性能指標、監測點數量、布置位置及頻率；

(3)根據步驟(1)所得到的檢測和調查數據以及步驟(2)確定的監測指標和監測點信息，建立監測數學模型；

(4)根據步驟(2)制定的監測方案，在確定的監測點處放置傳感器，并收集各傳感器的實時監測數據上傳至云服務器；

(5)所述云服務器接收并存儲所述傳感器上傳的監測數據，結合建立的監測數學模型對監測數據進行實時分析，得出實時安全系數FOS_ins，所述實時安全系數FOS_ins的計算公式為：

FOS_ins＝現有結構抵抗力負載能力(R_C)/現有的負荷(L)；

(6)根據計算得到的所述實時安全系數FOS_ins值的大小以及其與設計安全系數FOS值的比較結果，向監測終端發出實時預警信號，其中，所述設計安全系數FOS值的計算公式為：

FOS＝設計結構抵抗力負載能力(R_d)/最大設計負荷(Lmax)。

2.根據權利要求1所述的基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述步驟(1)中場地環境的調查內容包括場地類別、不良地質作用及影響、地下水升降，了解所處環境的土質情況，土的黏聚力以及內摩擦角；

地形地貌勘察的內容包括測量場地標高、周圍建筑物標和地下基礎設施布置情況。

3.根據權利要求2所述的基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述步驟(1)中場地結構檢測的內容包括了解監測區域建筑物的力學性能參數，包括(a)混凝土結構的材料力學性能、幾何尺寸、配筋及構造的檢測；(b)地基檢測、基礎檢測、地基水平變形和沉降觀測；(c)鋼材料性能、構建尺寸與偏差、連接與構造檢測；和/或(d)橋梁結構幾何參數、橋梁結構線性與變位、構件材料強度、構件裂縫、支座與伸縮裝置狀態、索力、結構自震頻率的檢測；

歷史情況調查內容包括如下一項或多項：(a)使用功能、使用荷載與使用環境；(b)使用中發現建筑結構存在的質量缺陷、處理方法和效果；(c)遭受過的火災、爆炸、暴雨、臺風地震等災害對建筑結構的影響；(d)維護、改擴建、加固情況；(e)場地不穩定影響及地基不均勻沉降在建筑物上的反應；(f)當前工況與設計工況的差異，建筑結構在當前工況下的反應。

4.根據權利要求1所述的基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述步驟(2)中需要監測的力學性能指標包括基坑外、基坑內的荷載和含水層壓力水頭數據；所述監測方案還考慮監測期間的氣候狀況。

5.根據權利要求1所述的基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述步驟(4)中傳感器監測的數據包括地下水位、承受荷載、建筑物或基坑標高及沉降、房屋傾斜角度，且所述傳感器監測數據均為動態實時數據。

6.根據權利要求1所述的基坑實時承載力極限監測方法，其特征在于，所述步驟(6)中還包括將所述實時安全系數FOS_ins與時間關系繪制曲線的步驟，當所述實時安全系數FOS_ins低于設計安全系數FOS值時，發出實時預警信號；

所述監測終端包括手機端APP、PC端和監測區域現場報警單元中的一種或多種。