一种基于大数据的桩基安全监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及桩基安全监测技术领域，具体公开一种基于大数据的桩基安全监测方法及系统，该方法包括：目标建筑物桩基统计，桩基整体结构变化程度分析，目标承载桩基的破损程度分析，桩基承载削减程度分析，桩基整体危险程度分析，桩基综合安全反馈，通过利用大数据技术收集承载桩基相关数据并进行数据处理，减少了传统监测方法中人力和物力资源的消耗，可以进行远程监测和实时监测，降低了监测成本，提高了监测效率，避免整个建筑结构因荷载分布不均匀导致开裂、变形和倒塌现象的发生，以便及时做出补救举措，进而提高桩基的强度和耐久性，使桩基可以更好地承担设计荷载，保证结构的稳定性和正常使用。定性和正常使用。定性和正常使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的桩基安全监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及桩基安全监测
，具体而言，涉及一种基于大数据的桩基安全监测方法及系统。

技术介绍

[0002]桩基是一种在土壤或岩石中通过钻孔或打孔方式建立的深基础结构，是建筑物的重要组成部分，桩基的主要功能是将建筑物或工程的荷载传递到较深的土层或岩石中，从而分散荷载并增加地基的承载能力，为建筑物提供更稳定和安全的基础支撑，为确保桩基质量，保证建筑物的安全，对桩基进行安全监测是必不可少的手段，通过桩基安全监测，可以提前预知桩基的结构稳定和使用寿命，通过修补和加固以延长桩基和工程的使用时间，避免发生建筑物倾覆、桥梁垮塌等严重事故。
[0003]当前，现有的桩基安全监测方法存在诸多不足，具体包括：（1）如今对桩基的安全监测手段多集中于桩基的材质以及物理性能，而忽视桩基位置变化的重要性，由于桩基是建筑物的重要组成部分，当桩基发生位置变化时，可能会对结构物的稳定性、安全性和功能性造成严重损坏，例如桩基的沉降程度，桩基沉降会导致建筑物的不平衡和不稳定，如果沉降不均匀或过大，会使整个建筑结构的荷载分布不均匀，进而出现开裂、变形和倾斜等现象，严重的沉降可能会导致整个建筑物的倾覆或坍塌；（2）如今对桩基的安全监测更多的是把关注集中于桩基自身的监测，却没有将桩基所处的使用环境纳入综合考虑，桩基的使用环境与桩基的使用寿命息息相关，恶劣地质环境因素会对桩基的稳定性、强度和耐久性产生不利影响，对桩基的结构造成破坏，加速桩基的老化，例如地下水溶解盐浓度，在高盐度环境中，盐分可能渗透到桩基周围的土壤中，导致土壤的腐蚀性增加，进而对桩基的表观材料产生腐蚀作用，降低桩基的强度和耐久性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于大数据的桩基安全监测方法及系统，能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术第一方面提供了一种基于大数据的桩基安全监测方法，包括：步骤一、目标建筑物桩基统计：通过超声扫描，并对目标建筑物桩基进行统计，得到目标建筑物的各承载桩基，并标记为各目标承载桩基。
[0006]步骤二、桩基整体结构变化程度分析：对各目标承载桩基的沉降程度和倾斜程度进行监测，由此分析计算各目标承载桩基的整体结构变化程度指数，记为。步骤三、目标承载桩基的破损程度分析：对各目标承载桩基进行结构分割，得到并对各目标承载桩基的关联地表结构和地下结构进行检测，由此分析计算各目标承载桩基的破损程度系数，记为。步骤四、桩基承载削减程度分析：对各目标承载桩基的相关环境数据进行收集，由此分析得到各目标承载桩基的承载削减系数，记为。步骤五、桩基整体危险程度分析：依据各
目标承载桩基的整体结构变化程度指数、破损程度系数和承载削减系数，由此分析得到各目标承载桩基整体的危险程度系数，记为。步骤六、桩基综合安全反馈：依据各目标承载桩基整体的危险程度系数，进而筛分风险承载桩基进行反馈提示。
[0007]作为进一步的方法，所述对各目标承载桩基的沉降程度进行监测，具体步骤为：以水平面为参照平面，进而提取各目标承载桩基所属预设沉降观测点与参照平面之间的高度差。从桩基数据平台中提取各目标承载桩基所属沉降观测点与参照平面之间的初始高度差，进而计算出各目标承载桩基的沉降系数，具体计算公式为：，其中表示为第个目标承载桩基的沉降系数，表示为设定的桩基允许沉降高度差，表示为第个目标承载桩基所属预设沉降观测点与参照平面之间的高度差，表示为第个目标承载桩基所属沉降观测点与参照平面之间的初始高度差，表示为各目标承载桩基的编号，，表示为目标承载桩基的总数。
[0008]作为进一步的方法，所述对各目标承载桩基的倾斜程度进行监测，具体步骤为：对各目标承载桩基进行扫描，进而构建各目标承载桩基的中心线，并向参照平面进行延伸，得到各目标承载桩基的中心线与参照平面之间形成的最小夹角，记为各目标承载桩基的参照倾斜角，并提取各目标承载桩基的参照倾斜角度。从桩基数据平台中提取各目标承载桩基与水平面的初始倾斜角度，进而计算出各目标承载桩基的倾斜角度系数，具体计算公式为：，其中表示为第个目标承载桩基的倾斜角度系数，表示为设定的桩基允许倾斜角度，表示为第个目标承载桩基与水平面的初始倾斜角度，表示为设定的修正因子。
[0009]作为进一步的方法，所述各目标承载桩基的整体结构变化程度指数，具体计算公式为：，其中表示为自然常数，和分别表示为设定的沉降高度和倾斜角度的权重占比值。
[0010]作为进一步的方法，所述对各目标承载桩基的关联地表结构和地下结构进行检测，具体步骤为：对各目标承载桩基的关联地表结构进行表观图像扫描，得到各目标承载桩基的关联地表结构的表观图像，并通过像素定位至各条裂缝位置，由此提取并统计各目标承载桩基的关联地表结构所属裂缝数以及各条裂缝的长度和最大宽度，进而计算各目标承
载桩基的关联地表结构破坏程度指数，其计算公式为：，其中表示为第个目标承载桩基的关联地表结构破坏程度指数，表示为第个目标承载桩基的第个裂缝的长度，表示为设定的裂缝单位长度对应的损坏因子，表示为第个目标承载桩基的第个裂缝的最大宽度，表示为设定的裂缝单位宽度对应的损坏因子，表示为第个目标承载桩基上的裂缝数，表示为设定的目标承载桩基上允许裂缝数，、和分别表示为设定的裂缝长度、裂缝宽度和裂缝数的所占权重，表示为各裂缝的编号，。通过地质雷达对各目标承载桩基的地下结构进行勘测，进而获取各目标承载桩基的地下结构所属反射信号的间隔时长与雷达波振幅，从桩基数据平台中调取承载桩基反射信号的反射时长范围与雷达波振幅范围，并分别提取范围中间值，依次作为目标承载桩基的地下结构所属参照适配反射时长与雷达波参照适配振幅值，由此计算出各目标承载桩基的地下结构破坏程度指数，其计算公式为：,其中表示为第个目标承载桩基的地下桩基破损程度指数，表示为第个目标承载桩基的反射时长，表示为目标承载桩基的参照反射时长，表示为设定的目标承载桩基允许偏差反射时长，示为第个目标承载桩基的雷达波振幅，表示为目标承载桩基的参照雷达波振幅，表示为设定的目标承载桩基允许偏差雷达波振幅，和分别表示为设定的信号反射时长和雷达波振幅所占的权重。作为进一步的方法，所述各目标承载桩基的破损程度系数，其计算公式为：，其中和分别表示为设定的关联地表结构和地下结构破坏程度所属权重。
[0011]作为进一步的方法，所述各目标承载桩基的承载削减系数，其具体分析过程为：获取各目标承载桩基的投入使用时长，并对各目标承载桩基所处环境的土壤酸性和地下水溶解盐浓度进行监测，进而获取各目标承载桩基所处环境的土壤酸碱度和地下水溶解盐浓度，依据桩基数据平台中存储的桩基所属各投运使用时长区间对应的可承受土壤酸碱度以及可承受地下水溶解盐浓度，从中筛分各目标承载桩基对应的可承受土壤酸碱度以及可承受地下水溶解盐浓度，进而计算各目标承载桩基的承载削减系数，其计算公式为：
，其中表示为第个目标承载桩基所处环境的土壤酸碱度，表示为第个目标承载桩基所处环境的地下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的桩基安全监测方法，其特征在于，包括：步骤一、目标建筑物桩基统计：通过超声扫描，并对目标建筑物桩基进行统计，得到目标建筑物的各承载桩基，并标记为各目标承载桩基；步骤二、桩基整体结构变化程度分析：对各目标承载桩基的沉降程度和倾斜程度进行监测，由此分析计算各目标承载桩基的整体结构变化程度指数，记为；步骤三、目标承载桩基的破损程度分析：对各目标承载桩基进行结构分割，得到并对各目标承载桩基的关联地表结构和地下结构进行检测，由此分析计算各目标承载桩基的破损程度系数，记为；步骤四、桩基承载削减程度分析：对各目标承载桩基的相关环境数据进行收集，由此分析得到各目标承载桩基的承载削减系数，记为；步骤五、桩基整体危险程度分析：依据各目标承载桩基的整体结构变化程度指数、破损程度系数和承载削减系数，由此分析得到各目标承载桩基整体的危险程度系数，记为；步骤六、桩基综合安全反馈：依据各目标承载桩基整体的危险程度系数，进而筛分风险承载桩基进行反馈提示。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桩基安全监测方法，其特征在于：所述对各目标承载桩基的沉降程度进行监测，具体步骤为：以水平面为参照平面，进而提取各目标承载桩基所属预设沉降观测点与参照平面之间的高度差；从桩基数据平台中提取各目标承载桩基所属沉降观测点与参照平面之间的初始高度差，进而计算出各目标承载桩基的沉降系数，具体计算公式为：，其中表示为第个目标承载桩基的沉降系数，表示为设定的桩基允许沉降高度差，表示为第个目标承载桩基所属预设沉降观测点与参照平面之间的高度差，表示为第个目标承载桩基所属沉降观测点与参照平面之间的初始高度差，表示为各目标承载桩基的编号，，表示为目标承载桩基的总数。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的桩基安全监测方法，其特征在于：所述对各目标承载桩基的倾斜程度进行监测，具体步骤为：对各目标承载桩基进行扫描，进而构建各目标承载桩基的中心线，并向参照平面进行延伸，得到各目标承载桩基的中心线与参照平面之间形成的最小夹角，记为各目标承载桩基的参照倾斜角，并提取各目标承载桩基的参照倾斜角度；从桩基数据平台中提取各目标承载桩基与水平面的初始倾斜角度，进而计算出各目标承载桩基的倾斜角度系数，具体
计算公式为：，其中表示为第个目标承载桩基的倾斜角度系数，表示为设定的桩基允许倾斜角度，表示为第个目标承载桩基与水平面的初始倾斜角度，表示为设定的修正因子。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的桩基安全监测方法，其特征在于：所述各目标承载桩基的整体结构变化程度指数，具体计算公式为：，其中表示为自然常数，和分别表示为设定的沉降高度和倾斜角度的权重占比值。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桩基安全监测方法，其特征在于：所述对各目标承载桩基的关联地表结构和地下结构进行检测，具体步骤为：对各目标承载桩基的关联地表结构进行表观图像扫描，得到各目标承载桩基的关联地表结构的表观图像，并通过像素定位至各条裂缝位置，由此提取并统计各目标承载桩基的关联地表结构所属裂缝数以及各条裂缝的长度和最大宽度，进而计算各目标承载桩基的关联地表结构破坏程度指数，其计算公式为，其中表示为第个目标承载桩基的关联地表结构破坏程度指数，表示为第个目标承载桩基的第个裂缝的长度，表示为设定的裂缝单位长度对应的损坏因子，表示为第个目标承载桩基的第个裂缝的最大宽度，表示为设定的裂缝单位宽度对应的损坏因子，表示为第个目标承载桩基上的裂缝数，表示为设定的目标承载桩基上允许裂缝数，、和分别表示为设定的裂缝长度、裂缝宽度和裂缝数的所占权重，表示为各裂缝的编号，；通过地质雷达对各目标承载桩基的地下结构进行勘测，进而获取各目标承载桩基的地下结构所属反射信号的间隔时长与雷达波振幅，从桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：严志亮，梁振宇，刘永乐，梁小山，
申请(专利权)人：启业建设有限公司，
类型：发明
国别省市：