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强夯夯沉量的监测方法、系统、介质及设备

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


强夯夯沉量的监测方法、系统、介质及设备

技术领域

本申请涉及强夯监测技术领域,具体涉及一种强夯夯沉量的监测方法、系统、介质及设备

背景技术

强夯法是一种广泛应用于地基处理领域的施工方法,对于削峰填谷、填海造地的复杂场地形成项目具有较大技术及经济优势,相较于桩基础或其他复合地基施工工艺,同等工程地质条件下,强夯法及其复合工艺具有节能环保、经济高效优势。

对地基进行强夯处理包括对地基的夯击,该过程具有瞬时性、隐蔽性和复杂性的特点,给监测和质量控制带来了一定的难度。强夯法质量控制指标主要有夯沉量、夯击量、夯击次数等。传统强夯法质量监测主要依靠人为目测、尺量、手记,该过程中容易出现误差,导致对地基进行强夯处理后得到的结果与预期目标存在偏差。

发明内容

本申请提供了一种强夯夯沉量的监测方法、系统、介质及设备,实现了对强夯沉降的量化监测和主动控制,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标。

第一方面,本申请提供了一种强夯夯沉量的监测方法,所述方法包括:

获取目标地基已进行的所有第一夯击参数,根据所述第一夯击参数,生成夯击计划;

获取按照所述夯击计划当前正在进行的第二夯击参数,并根据所述夯击计划确定所述第二夯击参数的偏差值;

根据所述偏差值调整所述夯击计划,并根据调整后的夯击计划对所述目标地基进行夯击。

通过采用上述技术方案,通过获取目标地基的预先制定的分阶段夯击计划,计划中包括每次夯击的参数和对应的理论沉降量。然后在实际施工过程中,监测每个夯击阶段的实际沉降量,并与理论值比较计算出沉降偏差值,如果沉降偏差值超出容许范围,则说明实际夯击效果与预期有差异,此时根据沉降偏差值调整从当前阶段开始的所有后续夯击子计划,使后续夯击子计划发生适当变化,以减小实际夯击效果与理论预期之间的偏差,如此通过闭环反馈调控,可以持续优化夯击计划,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标。

可选的,所述获取目标地基的夯击计划,包括:获取目标地基按照预设计划已经进行的历史夯击信息;获取目标地基的土质参数以及夯击的目标沉降深度,基于所述土质参数以及所述历史夯击信息建立夯击模拟模型;根据所述夯击模拟模型与所述目标沉降深度,确定目标地基的夯击计划。

通过采用上述技术方案,获取目标地基的历史夯击数据以及土质参数的基础上,通过建立夯击的模拟模型来确定计划。具体是利用地基的土质参数建立初始模拟模型,然后将历史的夯击参数和对应的沉降量反复作为样本输入模型进行训练,使模型逐步逼近实际情况,得到一个经过迭代优化的夯击模拟模型。基于这个模型,可以输入设计的目标沉降量,通过多次模拟计算,科学合理地预测出在当前土质条件下实现目标沉降所需要的夯击次数、频率、力量等参数组合,即可以得到较为准确的夯击计划。

可选的,所述历史夯击信息包括历史夯击次数、各所述历史夯击次数对应的历史夯击参数,以及根据各所述历史夯击参数夯击所述目标地基后的历史沉降深度,所述基于所述土质参数以及所述历史夯击信息建立夯击模拟模型,包括:按照所述土质参数建立虚拟的待夯击地基;构建初始的夯击模拟模型,按照各所述历史夯击次数对应的历史夯击参数在所述初始的夯击模拟模型上,对所述待夯击地基进行模拟夯击,并将各所述历史夯击参数夯击所述目标地基后的历史沉降深度作为模拟沉降深度;将各所述历史夯击次数对应的历史夯击参数,以及对应的模拟沉降深度,作为训练样本,对所述初始的夯击模拟模型进行训练,得到训练好的夯击模拟模型。

通过采用上述技术方案,通过按实际土质参数建立虚拟待夯击地基,以及构建初始夯击模拟模型,然后将历史的夯击参数逐一用于模型中的模拟夯击,并采用对应的历史沉降量进行训练优化模型,如此通过输入历史数据进行多轮迭代训练,可以不断优化模型,使其输出的模拟夯击效果逐渐逼近实际情况,以便于后续利用经过训练的模拟模型进行夯击方案计算,可以大大减少由于模型误差导致的预测偏差。

可选的,所述夯击模型中的夯锤设置有惯性测量单元,所述夯击参数包括夯锤的加速度、角速度以及位置坐标,所述根据所述夯击模拟模型与所述目标沉降深度,确定目标地基的夯击计划,包括:获取所述惯性测量单元发送的夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标;将所述目标沉降深度以及夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标,输入至所述夯击模拟模型中进行模拟,得到总夯击次数,以及每次夯击对应一个子计划,所述子计划包括夯击参数以及根据所述夯击参数夯击所述目标地基后的理论沉降深度;基于各所述子计划生成所述目标地基的夯击计划。

通过采用上述技术方案,通过在模拟模型的夯锤中设置惯性测量设备,可以获取夯锤的实时运动学参数,包括加速度、角速度以及空间坐标信息。将这些精确的初始运动学参数以及预定的目标沉降量作为输入,进行动力学模拟计算,可以精确模拟出从给定起始状态到实现目标沉降的整个夯击过程,并可以量化求解得到满足要求的总夯击次数以及每次夯击的具体参数。

可选的,所述根据所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划,包括:判断所述沉降偏差值的绝对值是否大于预设的第一偏差阈值;若所述沉降偏差值的绝对值大于第一偏差阈值,则基于所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划。

通过采用上述技术方案,将每个夯击阶段的实测沉降量与对应的理论值进行对比并计算偏差,如果偏差的绝对值超过了预设阈值,则说明该阶段的夯击效果与预期目标有明显差距,需要相应调整从当前阶段开始的所有后续夯击计划,这样可以使后续的夯击参数发生适当改变量,以纠正之前的偏差,使夯实结果回归到预期目标上,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标。

可选的,所述根据所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划,包括:若所述沉降偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值,则判断所述当前子计划之前是否存在连续且超过预设次数的偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值的偏差子计划集合;若存在所述偏差子计划集合,则计算所述偏差子计划集合中各沉降偏差值之和,得到总沉降偏差值;若所述总沉降偏差值大于预设的第二偏差阈值,则基于所述总沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划。

通过采用上述技术方案,当单阶段偏差不大时并不立即调整,而是判断其前是否存在多个连续的偏差子计划,当连续超过预设次数时统计这些子计划的偏差之和得到总偏差,如果这个累积偏差之和大于第二偏差阈值,也需要相应调整从当前计划开始的所有后续夯击参数,使夯实结果回归到预期目标上,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标。

可选的,所述方法还包括:在按照所述夯击计划进行夯击的过程中,实时获取所述目标地基的低频振动数据,得到振动频谱分布图;确定所述低频振动数据小于预设低频段的振幅能量在所述振动频谱分布图的占比,当所述占比大于预设占比时,发出预警信息。

通过采用上述技术方案,在实施夯击计划的过程中,同时获取目标地基的低频振动数据,进行频谱分析。由于地基在发生问题时会出现低频振动增强的情况,设置阈值监测低频段信号能量占比,当超过预设占比时,表明地基情况异常,例如出现松散或塌陷等,一旦检测到低频异常,立即发出预警信息可以及时暂停夯击作业,避免进一步恶化,同时也有助于事先调整夯击计划,或采取其他措施以纠正地基问题。

在本申请的第二方面提供了一种强夯夯沉量的监测系统,所述系统包括:

夯击计划获取模块,用于获取目标地基的夯击计划,所述夯击计划包括多个按照先后顺序进行的子计划,每一次夯击对应一个子计划,每个子计划包括夯击参数以及根据所述夯击参数夯击所述目标地基后的理论沉降深度;

偏差值确定模块,用于获取按照当前子计划中的夯击参数对所述目标地基进行夯击后的实际沉降深度,计算所述实际沉降深度与所述当前子计划对应的理论沉降深度之间的沉降偏差值;

夯击计划调整模块,用于根据所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划,并根据调整后的后续所有子计划对所述目标地基进行夯击。

在本申请的第三方面提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

在本申请的第四方面提供了一种电子设备,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

综上所述,本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

1、本申请通过获取目标地基的预先制定的分阶段夯击计划,计划中包括每次夯击的参数和对应的理论沉降量。然后在实际施工过程中,监测每个夯击阶段的实际沉降量,并与理论值比较计算出沉降偏差值,如果沉降偏差值超出容许范围,则说明实际夯击效果与预期有差异,此时根据沉降偏差值调整从当前阶段开始的所有后续夯击子计划,使后续夯击子计划发生适当变化,以减小实际夯击效果与理论预期之间的偏差,如此通过闭环反馈调控,可以持续优化夯击计划,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标;

2、本申请将每个夯击阶段的实测沉降量与对应的理论值进行对比并计算偏差,如果偏差的绝对值超过了预设阈值,则说明该阶段的夯击效果与预期目标有明显差距,需要相应调整从当前阶段开始的所有后续夯击计划,这样可以使后续的夯击参数发生适当改变量,以纠正之前的偏差,使夯实结果回归到预期目标上,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标;

3、本申请在实施夯击计划的过程中,同时获取目标地基的低频振动数据,进行频谱分析。由于地基在发生问题时会出现低频振动增强的情况,设置阈值监测低频段信号能量占比,当超过预设占比时,表明地基情况异常,例如出现松散或塌陷等,一旦检测到低频异常,立即发出预警信息可以及时暂停夯击作业,避免进一步恶化,同时也有助于事先调整夯击计划,或采取其他措施以纠正地基问题。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种强夯夯沉量的监测方法的流程示意图;

图2是本申请实施例的提供的一种强夯夯沉量的监测系统模块示意图;

图3是本申请实施例的提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明:1、夯击计划获取模块;2、偏差值确定模块;3、夯击计划调整模块;300、电子设备;301、处理器;302、通信总线;303、用户接口;304、网络接口;305、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中,“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中,术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个系统是指两个或两个以上的系统,多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。

请参考图1,特提出了一种强夯夯沉量的监测方法的流程示意图,该方法可以依赖于计算机程序实现,可依赖于单片机实现,也可运行于一种强夯夯沉量的监测系统上,该计算机程序可集成在计算机设备中,也可作为独立的工具类应用运行,具体的,该方法包括步骤10至步骤30,上述步骤如下:

步骤10:获取目标地基的夯击计划,该夯击计划包括多个按照先后顺序进行的子计划,每一次夯击对应一个子计划,每个子计划包括夯击参数以及根据夯击参数夯击目标地基后的理论沉降深度。

具体的,目标地基是指待进行强夯处理的地基基础,也就是强夯的施工对象。该目标地基有一定的土质参数及地层特征,并需要经过夯实以改善其承载力及整体稳定性。夯击计划是指对目标地基夯实过程的详细施工方案,由多个子计划按顺序组成,每个子计划对应一次夯击,包含具体的夯击参数以及根据这些参数计算出的理论沉降量。夯击参数包括夯锤的锤重、起落高度、加速度等信息,该计划通过科学预测每个阶段的夯击效果,指导夯击过程实现对地基的预期处理。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,获取目标地基的夯击计划这一步骤还可以包括以下步骤:

步骤101:获取目标地基按照预设计划已经进行的历史夯击信息。

步骤102:获取目标地基的土质参数以及夯击的目标沉降深度,基于土质参数以及历史夯击信息建立夯击模拟模型。

步骤103:根据夯击模拟模型与目标沉降深度,确定目标地基的夯击计划。

具体的,预设计划是指基于该目标地基历史的夯击计划,历史的夯击信息是指按照该预设计划得到的每一次夯击的夯击参数,收集该地基过去施工时的夯击参数,如锤重、落高、加速度等数据,以及对应测量到的实际沉降量。同时进行标准化测试确定地基的相关力学性质。然后基于土质参数初始建立地基的计算模型,反复使用历史的数据作为模型输入,进行多轮模拟计算,将计算结果与实测沉降量进行对比,不断优化模型以提高模拟精度。这样通过训练得到一个准确反映该地基特性的夯击计算模型。然后工程师可以根据施工需求,确定期望的地基沉降目标值,将其与模型一起作为已知条件输入,运行多次模拟迭代计算,得到在当前地基条件和沉降目标值约束下,所需要的合理夯击总次数以及每次夯击的参数组合,形成完整的各子计划组成的夯击计划方案。按此科学可靠的夯击计划指导施工,能够准确有效实现地基的处理效果。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,获取目标地基的土质参数以及夯击的目标沉降深度,基于所述土质参数以及所述历史夯击信息建立夯击模拟模型这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤1021:按照土质参数建立虚拟的待夯击地基。

步骤1022:构建初始的夯击模拟模型,按照各历史夯击次数对应的历史夯击参数在初始的夯击模拟模型上,对待夯击地基进行模拟夯击,并将各历史夯击参数夯击目标地基后的历史沉降深度作为模拟沉降深度。

步骤1023:将各历史夯击次数对应的历史夯击参数,以及对应的模拟沉降深度,作为训练样本,对初始的夯击模拟模型进行训练,得到训练好的夯击模拟模型。

具体的,收集该目标地基的土质参数如抗剪强度、内摩擦角等,根据这些土质参数来建立一个虚拟的待夯击地基模型。然后在模型中设置合理的计算单元,建立初始的计算关系,形成一个夯击的初始模拟模型。按照该地基已有的夯击数据包括每次使用的锤重、加速度等参数对该待夯击地基进行模拟夯击,并将各历史夯击参数夯击目标地基后的历史沉降深度作为模拟沉降深度。将这些历史夯击参数依次输入初始模拟模型中进行运行计算,得到每次的模拟计算沉降结果,也就是模拟沉降深度。输入参数和计算结果作为训练数据,也就是将各历史夯击次数对应的历史夯击参数,以及对应的模拟沉降深度,作为训练样本。采用梯度下降等优化算法对初始的夯击模拟模型进行训练,通过多轮迭代训练,逐步修正模型中的参数,使计算结果越来越接近实际测量值。经过反复训练后,模拟模型的输出将能够高度拟合实际情况,准确反映该特定地基的夯击-沉降特征。从而得到一个经过优化的可靠夯击模拟模型。根据该模型的模拟结果可以精确可靠地指导夯击计划的制定。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,根据夯击模拟模型与目标沉降深度,确定目标地基的夯击计划这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤1031:获取惯性测量单元发送的夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标。

步骤1032:将目标沉降深度以及夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标,输入至夯击模拟模型中进行模拟,得到总夯击次数,以及每次夯击对应一个子计划,子计划包括夯击参数以及根据夯击参数夯击目标地基后的理论沉降深度。

步骤1032:基于各子计划生成目标地基的夯击计划。

具体的,在夯击模型中的夯锤上安装有惯性测量装置,如陀螺仪、加速度计等,用以实时采集夯锤在起落过程中的各项运动数据,包括加速度、角速度、位移信息等。在进行夯击计划模拟前,先获取惯性测量单元采集的初始状态下夯锤的加速度、角加速度以及坐标位置等初始运动参数。将预定的目标沉降量与获取的初始运动参数一同输入建立的夯击模拟模型中,模型对整个起落过程进行仿真计算,经过多次迭代确定在当前初始状态下,实现给定沉降目标所需的夯击次数以及每次击的参数,如夯击高度、锤重等。将每一次的夯击以及对应的夯击参数作为一个子计划,每一个子计划包括夯击参数以及根据夯击参数夯击目标地基后的理论沉降深度。整合所有子计划,根据其夯击先后顺序生成该特定条件下的整体分阶段夯击方案,完成夯击计划的计算工作。

示例性地,比如某桥梁桥台须进行加固,设计沉降目标值为40cm。夯击计划可以分为四个阶段,第一阶段:使用10吨重锤,起落高度2米,进行高空动能夯实,共75次夯击作用,预测沉降15cm。第二阶段:使用15吨重锤,起落高度1.5米进行重量碾压夯实,共计60次夯击作用,预测沉降10cm。第三阶段:使用12吨重锤,起落高度1米进行低空稳定夯实,共计50次夯击作用,预测沉降8cm。第三阶段:使用12吨重锤,起落高度1米进行低空稳定夯实,共计50次夯击作用,预测沉降8cm。按上述四个阶段的顺序实施夯击,采用不同夯击方式,预测总计实现40cm的设计沉降目标。其中每一个阶段中的每一次夯击均对应一个子计划,比如第一阶段共80个子计划,每一次子计划的夯击参数为:15吨重锤,起落高度1.5米等。

步骤20:获取按照当前子计划中的夯击参数对目标地基进行夯击后的实际沉降深度,计算实际沉降深度与当前子计划对应的理论沉降深度之间的沉降偏差值。

具体的,在每轮夯击结束后,在地基表面布设移动测量标尺或激光测距装置,可以精确测量地基表面相对于基准的实际沉降深度。调取该轮夯击对应的子计划,获取该子计划中该次夯击对应的理论沉降深度,将测量获得的实际沉降深度与根据子计划所得的理论沉降深度进行对比,计算出实际沉降深度与当前子计划对应的理论沉降深度之间的沉降偏差值。如果实际沉降深度与理论沉降深度吻合,则说明该轮夯击效果符合预期;如果存在明显偏差,则需要根据偏差对后续的夯击计划进行调整。

示例性地,当前夯击为第一阶段:使用10吨重锤,起落高度2米,进行高空动能夯实,共计75次夯击作用,预测沉降15cm。在第一个阶段的各个子计划中的每次夯击理论沉降值为5cm。在进行第一阶段的夯击时,获取每一次目标地基的实际沉降深度,用该实际沉降值减去理论沉降值即可得到沉降偏差值。

步骤30:根据沉降偏差值调整当前子计划之后的后续所有子计划,并根据调整后的后续所有子计划对目标地基进行夯击。

具体的,当计算得到当前夯击子计划的实际沉降量与理论沉降值存在偏差时,说明该子阶段的夯击效果未达预期。此时需要根据偏差的大小及正负方向相应调整从当前子计划之后的所有后续夯击子计划。具体来说,如果实际沉降小于理论值说明夯实不足,则需要提高后续计划的锤重或击数,增大夯实力度。反之,如果实际沉降过大,则需要减小后续的锤重或击数,控制夯实力度。以减小实际夯击效果与理论预期之间的偏差,如此通过闭环反馈调控,可以持续优化夯击计划,使得对地基进行强夯处理后得到的结果更符合预期目标。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,根据沉降偏差值调整当前子计划之后的后续所有子计划这一步骤,还可以包括以下步骤:

步骤301:判断沉降偏差值的绝对值是否大于预设的第一偏差阈值。

步骤302:若沉降偏差值的绝对值大于第一偏差阈值,则基于沉降偏差值调整当前子计划之后的后续所有子计划。

具体的,当计算出实际沉降深度与当前子计划对应的理论沉降深度之间的沉降偏差值之后,需要判断沉降偏差值的绝对值是否大于预设的第一偏差阈值,该第一偏差阈值可以为1cm,也可以根据实际情况进行设定。若沉降偏差值的绝对值大于第一偏差阈值,在说明偏差较大。则确定沉降偏差值为正或负,如果为正则实际偏大,如果为负则实际偏小,根据偏差方向和大小确定调整系数,优选的可取偏差值的50%作为调整幅度。如果实际偏小,则对后续各子计划的击数均按比例增加,如偏差为-5cm,则后续计划增加击数的2.5%(50%*5cm)。在其他可行的实施例中,也可以调整击数、调整锤重、调整起落高度、调整击落加速度等多种因素的组合来实现对后续子计划的调整。增加锤重:如将后续阶段的锤重提高10%,可以增加夯实力度。增加起落高度:如将高度提高10-20%,通过增加锤击动能来增强效果等。

示例性地,当沉降偏差值为-2cm大于允许误差1cm,由于实际夯击深度偏小,所以增加后续的夯击数,按偏差值的50%为调整幅度,即增加夯击数的1% (2*50%=1cm)。第二阶段计划击数80次,增加1%就是增加0.8次,取整为1次。第三阶段计划击数60次,增加1%就是增加0.6次,取整为1次。

步骤303:若沉降偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值,则判断当前子计划之前是否存在连续且超过预设次数的偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值的偏差子计划集合。

步骤304:若存在偏差子计划集合,则计算偏差子计划集合中各沉降偏差值之和,得到总沉降偏差值。

步骤305:若总沉降偏差值大于预设的第二偏差阈值,则基于总沉降偏差值调整当前子计划之后的后续所有子计划。

具体的,当沉降偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值时,则说明当前的夯击与预期较为符合,则暂时不进行调整。此时需要判断之前是否存在多个连续的子计划偏差也均在允许范围内的情况,也就是在当前子计划之前是否存在连续且超过预设次数的偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值的偏差子计划集合,该预设次数可以为五次,也就是在按照当前子计划进行夯击后,判断当前子计划之前是否存在连续五次的偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值的偏差子计划集合。如果在当前子计划之前存在有例如5次连续沉降偏差都比较小的记录,则将这些连续的沉降偏差值逐一相加,得到一个累积的总沉降偏差值。然后判断这个累积总沉降偏差值是否超过预设的第二偏差阈值,在本申请实施例中第二偏差阈值可以为5cm。若总沉降偏差值大于预设的第二偏差阈值,则表明虽然单次偏差很小,但长期累积后效应已经较大影响了总体夯实质量。则可以根据累积偏差值相应调整从当前计划后面的所有子计划进行补偿,调整方法与前面单次偏差调整相同,在此不做赘述。可以解决小偏差长时间累积带来的影响问题,保证夯实质量。例如,如果之前5次计划偏差分别为2cm、1cm、1.5cm、0.5cm、1cm,累积为6cm,超过5cm的第二偏差阈值,则当前计划虽无较大差异但必须调整之后的子计划以纠正前期偏差影响。

在上述实施例的基础上,作为一种可选的实施例,在按照夯击计划进行夯击的过程中,还包括对地基的相关信息进行检测并预警的过程,具体过程如下:

具体的,在按照夯击计划进行夯击的过程中,可能会因为地基的不同情况而出现突发意外情况,比如地基发生局部塌陷或者整体稳定性下降等问题。所以需要在目标地基进行低频振动信号的实时监测,具体是在地基表面设置振动传感器,采集垂直方向的振动加速度或速度信号,可以选择地震仪或MEMS加速度计来进行检测,然后对采集到的振动信号进行快速傅立叶变换,得到振动频谱分布图。重点分析低频振动数据小于预设低频段的振幅能量在振动频谱分布图的占比,例如0-10Hz范围内的能量大小。其中,低频振动的增强往往预示着地基问题,所以预设占比在本申请实施例中是指30%,并实时判断占比是否超过预设占比。一旦超过该预设占比,即可以判定地基出现异常,有可能是产生了局部松动或塌陷等情况。这时立即触发预警,发送信号暂停夯击,避免进一步恶化。同时,工程技术人员需要检查地基进行维护加固。待确认问题解决后可以恢复夯击作业。通过对低频异常的监测分析,可以有效对复杂强夯过程进行风险防控,确保地基的质量。

请参见图2,为本申请实施例提供的一种强夯夯沉量的监测系统模块示意图,该强夯沉量的监测系统可以包括:夯击计划获取模块1、偏差值确定模块2、以及夯击计划调整模块3,其中:

夯击计划获取模块1,用于获取目标地基的夯击计划,所述夯击计划包括多个按照先后顺序进行的子计划,每一次夯击对应一个子计划,每个子计划包括夯击参数以及根据所述夯击参数夯击所述目标地基后的理论沉降深度;

偏差值确定模块2,用于获取按照当前子计划中的夯击参数对所述目标地基进行夯击后的实际沉降深度,计算所述实际沉降深度与所述当前子计划对应的理论沉降深度之间的沉降偏差值;

夯击计划调整模块3,用于根据所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划,并根据调整后的后续所有子计划对所述目标地基进行夯击。

可选的,夯击计划获取模块1,还用于获取目标地基按照预设计划已经进行的历史夯击信息;获取目标地基的土质参数以及夯击的目标沉降深度,基于所述土质参数以及所述历史夯击信息建立夯击模拟模型;根据所述夯击模拟模型与所述目标沉降深度,确定目标地基的夯击计划。

可选的,夯击计划获取模块1,还用于按照所述土质参数建立虚拟的待夯击地基;构建初始的夯击模拟模型,按照各所述历史夯击次数对应的历史夯击参数在所述初始的夯击模拟模型上,对所述待夯击地基进行模拟夯击,并将各所述历史夯击参数夯击所述目标地基后的历史沉降深度作为模拟沉降深度;将各所述历史夯击次数对应的历史夯击参数,以及对应的模拟沉降深度,作为训练样本,对所述初始的夯击模拟模型进行训练,得到训练好的夯击模拟模型。

可选的,夯击计划获取模块1,还用于获取所述惯性测量单元发送的夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标;将所述目标沉降深度以及夯锤初始的加速度、角加速度和位置坐标,输入至所述夯击模拟模型中进行模拟,得到总夯击次数,以及每次夯击对应一个子计划,所述子计划包括夯击参数以及根据所述夯击参数夯击所述目标地基后的理论沉降深度;基于各所述子计划生成所述目标地基的夯击计划。

可选的,夯击计划调整模块3,还用于判断所述沉降偏差值的绝对值是否大于预设的第一偏差阈值;若所述沉降偏差值的绝对值大于第一偏差阈值,则基于所述沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划。

可选的,夯击计划调整模块3,还用于若所述沉降偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值,则判断所述当前子计划之前是否存在连续且超过预设次数的偏差值的绝对值不大于第一偏差阈值的偏差子计划集合;若存在所述偏差子计划集合,则计算所述偏差子计划集合中各沉降偏差值之和,得到总沉降偏差值;若所述总沉降偏差值大于预设的第二偏差阈值,则基于所述总沉降偏差值调整所述当前子计划之后的后续所有子计划。

可选的,一种强夯夯沉量的监测系统还可以包括预警模块。

预警模块,用于在按照所述夯击计划进行夯击的过程中,实时获取所述目标地基的低频振动数据,得到振动频谱分布图;确定所述低频振动数据小于预设低频段的振幅能量在所述振动频谱分布图的占比,当所述占比大于预设占比时,发出预警信息。

需要说明的是:上述实施例提供的系统在实现其功能时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的系统和方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质可以存储有多条指令,指令适于由处理器加载并执行上述实施例的一种强夯夯沉量的监测方法,具体执行过程可以参见上述实施例的具体说明,在此不进行赘述。

请参照图3本申请还公开一种电子设备。图3是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括:至少一个处理器301,至少一个网络接口304,用户接口303,存储器305,至少一个通信总线302。

其中,通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。

其中,用户接口303可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera),可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中,网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中,处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器305内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器301可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器301中,单独通过一块芯片进行实现。

其中,存储器305可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3,作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种强夯夯沉量的监测方法的应用程序。

在图3所示的电子设备300中,用户接口303主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器301可以用于调用存储器305中存储一种强夯夯沉量的监测方法的应用程序,当由一个或多个处理器301执行时,使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几种实施方式中,应该理解到,所披露的装置,可通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。

相关技术
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06120116624620