一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法技术

本发明专利技术公开了一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法，适用于隧道施工领域，包括制定监测方案、监测点位安装、监测数据的采集和获取、预警值的设定、数据分析以获得预测值和实现预警；本发明专利技术提出的一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法，具有预警及时、安全性高、经济性好、自动化程度高和数据记录完整等优点。自动化程度高和数据记录完整等优点。自动化程度高和数据记录完整等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法


[0001]本专利技术是一种安全预警监控方法，尤其涉及一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法。

技术介绍

[0002]隧道施工对既有桥梁的影响一直是交通工程领域的研究热点之一。在下穿隧道施工过程中，由于地下开挖活动会引起大量土体位移和变形，这些变形可能对上部既有桥梁的桩基造成不可忽视的影响，从而危及到桥梁结构的稳定性和安全性。下穿隧道对既有桩基的影响主要集中在沉降、桥墩倾斜和地震相应这三个方面。在沉降方面，下穿隧道施工引起的地下土体位移和变形可能会导致上部桥梁发生沉降，从而影响桥梁结构的稳定性和安全性；在桥墩倾斜方面，下穿隧道施工还可能导致上部桥梁的桥墩倾斜，进而对其承载力造成不利影响；在地震响应方面，下穿隧道施工会对桥梁的自然振动特性产生影响，进而可能对桥梁的抗震能力造成影响。因此，开发一种针对下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法显得非常重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，在于提供一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法，具有预警及时、安全性高、经济性好、自动化程度高和数据记录完整等优点。
[0004]本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：
[0005]S101，制定监测方案：所述制定监测方案，包括根据上部桥梁的结构特点、地形地址条件因素制定监测方法，所述监测方案包括监测点位的规划、监测仪器的选型和布置、监测频率的制定、数据的获取和分析、预警值的设定、预警方案的规划；
[0006]S102，监测点位安装：所述监测点位的安装，包括按照所述监测方案中监测点位的规划进行监测点位的安装，所述监测点位的规划原则为符合相关规范要求，同时集中在既有桩基的沉降测量和倾斜测量，所述监测点位分为两类分别为沉降测量点位和倾斜测量点位；
[0007]S103，监测数据的采集和获取：所述监测数据的采集和获取，包括利用安装后的监测点位进行数据采集工作，还包括数据采集完成后通过无线的方式传输到数据存储中心，所述数据处理中心对传输的数据进行备份和存储买以备后续分析和评估使用；
[0008]S104，预警值的设定：所述预警值的设定，包括根据隧道下穿既有桩基地形地质情况进行设定预警值，所述预警值包括沉降速率预警值和总沉降位移预警值两方面，所述沉降速率预警值取值范围为0.2～0.8mm/d，所述总沉降位移预警值取值范围为3～20mm，所述预警值的选取还需要符合相关规范的要求；
[0009]S105，数据分析以获得预测值：所述数据分析以获得预测值，包括通过数据处理中心获取每个监测点位的历史监测数据，将每个点位的历史监测数据输入到预测模型获得预
测值，所述预测模型有多个，所述预测模型对于每个监测点位均存在一个对应的预测模型，所述对应的预测模型的建立步骤为：a)数据准备，准备该点的监测数据，整理成时间
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位移的形式，对缺失值进行插补，所述插补的方法为均值插补法，b)对时间
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位移数据进行时序分析，所述时序分析方法为时序图、自相关图和偏自相关图，最终确定模型所需要的差分阶数和季节性周期，c)模型拟合，根据上面的时序分析结构，选择模型参数进行参数估计和模型拟合，所述参数为自回归项数、差分阶数和移动平均项数，所述自回归项数和移动平均阶数取值范围为0～10，所述差分阶数根据时序数据的差分阶数确定，确定初始参数值后需要确定最优参数组合，所述最优参数组合的确定方法采用网格搜索的方法，d)模型诊断，对模型效果进行诊断优化，所述诊断的方法为残差自相关图、残差正态性检验和残差白噪声检验，最终获得优化后模型，e)最终采用优化后模型进行预测工作；
[0010]S106，实现预警：所述实现预警，包括通过对比预测值与预警值，如果预测值的变化超过了预警值的要求，则发出预警，采取措施，所述措施包括加固桩基、设置支撑结构以减少桥梁变形。
[0011]本专利技术的有益效果是:
[0012]相对于现有技术，本专利技术为一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法，具有预警及时、安全性高、经济性好、自动化程度高和数据记录完整等优点。
附图说明
[0013]图1：为本专利技术的一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法的流程图。
具体实施方式
[0014]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，相对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0015]如图1所示，为本专利技术提出一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法流程图，该流程图包括内容如下。
[0016]S101，制定监测方案：所述制定监测方案，包括根据上部桥梁的结构特点、地形地址条件因素制定监测方法，所述监测方案包括监测点位的规划、监测仪器的选型和布置、监测频率的制定、数据的获取和分析、预警值的设定、预警方案的规划；
[0017]S102，监测点位安装：所述监测点位的安装，包括按照所述监测方案中监测点位的规划进行监测点位的安装，所述监测点位的规划原则为符合相关规范要求，同时集中在既有桩基的沉降测量和倾斜测量，所述监测点位分为两类分别为沉降测量点位和倾斜测量点位；
[0018]S103，监测数据的采集和获取：所述监测数据的采集和获取，包括利用安装后的监测点位进行数据采集工作，还包括数据采集完成后通过无线的方式传输到数据存储中心，所述数据处理中心对传输的数据进行备份和存储买以备后续分析和评估使用；
[0019]S104，预警值的设定：所述预警值的设定，包括根据隧道下穿既有桩基地形地质情况进行设定预警值，所述预警值包括沉降速率预警值和总沉降位移预警值两方面，所述沉降速率预警值取值范围为0.2～0.8mm/d，所述总沉降位移预警值取值范围为3～20mm，所述
预警值的选取还需要符合相关规范的要求；
[0020]S105，数据分析以获得预测值：所述数据分析以获得预测值，包括通过数据处理中心获取每个监测点位的历史监测数据，将每个点位的历史监测数据输入到预测模型获得预测值，所述预测模型有多个，所述预测模型对于每个监测点位均存在一个对应的预测模型，所述对应的预测模型的建立步骤为：a)数据准备，准备该点的监测数据，整理成时间
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位移的形式，对缺失值进行插补，所述插补的方法为均值插补法，b)对时间
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位移数据进行时序分析，所述时序分析方法为时序图、自相关图和偏自相关图，最终确定模型所需要的差分阶数和季节性周期，c)模型拟合，根据上面的时序分析结构，选择模型参数进行参数估计和模型拟合，所述参数为自回归项数、差分阶数和移动平均项数，所述自回归项数和移动平均阶数取值范围为0～10，所述差分阶数根据时序数据的差分阶数确定，确定初始参数值后需要确定最优参数组合，所述最优参数组合的确定方法采用网格搜索的方法，d)模型诊断，对模型效果进行诊断优化，所述诊断的方法为残差自相关图、残差正态性检验和残差白噪声检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下穿隧道施工期间对上部既有桥梁桩基的安全预警监控方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：1)制定监测方案；2)监测点位安装；3)监测数据的采集和获取；4)预警值的设定；5)数据分析以获得预测值；6)实现预警；所述制定监测方案，包括根据上部桥梁的结构特点、地形地质条件因素制定监测方法，所述监测方案包括监测点位的规划、监测仪器的选型和布置、监测频率的制定、数据的获取和分析、预警值的设定、预警方案的规划；所述监测点位的安装，包括按照所述监测方案中监测点位的规划进行监测点位的安装，所述监测点位的规划原则为符合相关规范要求，同时集中在既有桩基的沉降测量和倾斜测量，所述监测点位分为两类分别为沉降测量点位和倾斜测量点位；所述监测数据的采集和获取，包括利用安装后的监测点位进行数据采集工作，还包括数据采集完成后通过无线的方式传输到数据存储中心，所述数据处理中心对传输的数据进行备份和存储以备后续分析和评估使用；所述预警值的设定，包括根据隧道下穿既有桩基地形地质情况进行设定预警值，所述预警值包括沉降速率预警值和总沉降位移预警值两方面，所述沉降速率预警值取值范围为0.2～0.8mm/d，所述总沉降位移预警值取值范围为3～20mm，所述预警值的选取还需要符合相关规范的要求；所述数据分析以获得预测值，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆云建，荣劲松，张凯，郭明华，李加金，李悦民，贺威，王波，汪宇，杨征，黄国忠，吕正忠，罗庭，张学华，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司中交成都市政建设有限公司，
类型：发明
国别省市：