[发明专利]深基坑稳定性远程智能监测三维数字综合预警方法与系统

权利要求书

1.一种深基坑稳定性远程智能监测及三维数字综合预警方法，包括下述步骤：

（1）选择一深基坑作为被研究的对象；调查该深基坑区域地层水文地质工程地质条件，获取该深基坑区域岩土体物理力学参数；

（2）远程监测和数据处理主机基于深基坑区域地层水文地质工程地质条件、该深基坑区域岩土体物理力学参数以及连续介质快速拉格朗日分析程序FLAC^3D建立深基坑开挖稳定性三维综合数值模型；基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统建立深基坑三维可视化安全预警平台；

（3）围护桩施工的同时：在深基坑坡顶下面至与冠梁深度相当的部位同步设置数个测斜仪与数个空隙水压力计；沿围护桩表面或围护桩中与桩轴平行同步设置多个测斜仪，底部的测斜仪深入桩尖以下，顶部的测斜仪与冠梁上部平齐；沿围护桩表面安装多个压力盒以及多个孔隙水压力计；在深基坑坡顶上表面安装数个静力水准仪，在冠梁上表面安装多个静力水准仪；每个工字钢支撑两端安装轴力计；现场同步安装声光报警器；采集深基坑坡顶和围护桩的沉降、水平位移、围护桩周侧土压力、工字钢支撑轴力、基坑坡顶以及围护桩周土孔隙水压力数据，并传输到远程监测和数据处理主机，生成数据库文件，深基坑开挖稳定性三维综合数值模型实时调用这些数据； 

（4）深基坑开挖稳定性三维综合数值模型利用得到的最初数组数据完成自我参数修正并给出各参数模型阈值，之后模型将得到的后续实测系列数据进行综合受力、变形分析，并与模型参数阈值进行比对，通过深基坑三维可视化安全预警平台予以展现并对超警戒参数进行分级安全预警；预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工与地面管理相关人员的手机，实现深基坑稳定性远程预警；同时，预警信息还通过可视化安全预警平台回传到安装在施工现场作业面的声光报警器进行声、光报警，实现现场预警。

2.一种深基坑稳定性远程智能监测三维数字综合预警系统，包括若干个测斜仪（1）、若干个静力水准仪（4）与若干个孔隙水压力计（18）；其特征在于：还包括多个压力盒（19），多个轴力计（20），还包括依次连接的声光报警器（17）、自动化数据采集仪（2）、GPRS静态数据采集仪（3）、通信发射基站（11）、商用卫星（10）、通信接收基站（16）、互联网（12）及远程计算机（13）；测斜仪（1）、静力水准仪（4）、压力盒（19）、轴力计（20）及孔隙水压力计（18）与声光报警器（17）有线连接，声光报警器（17）与自动化数据采集仪（2）有线连接，自动化数据采集仪（2）另一端无线连接GPRS静态数据采集仪（3），GPRS静态数据采集仪（3）、通信发射基站（11）、商用卫星（10）、通信接收基站（16）与互联网（12）之间依次无线信号通讯连接，互联网（12）与远程计算机（13）连接，远程计算机（13）连接有F2003GSMDTU短信模块（14），F2003GSMDTU短信模块（14）与数个手机（15）无线信号通讯连接。

3.如权利要求2所述的一种深基坑稳定性远程智能监测三维数字综合预警系统，其特征在于：深基坑坡顶（6）下面至与冠梁（8）深度相当的部位设置串接的数个测斜仪（1）与串接的数个孔隙水压力计（18）；在深基坑围护桩（5）中设置串接的多个测斜仪（1），同深度围护桩（5）周边土中设置串接的多个孔隙水压力计（18），沿围护桩表面安装串接的多个压力盒（19）；深基坑坡顶（6）表面设置串接的数个静力水准仪（4），冠梁（8）上表面设置串接的多个静力水准仪（4）；每个工字钢支撑（7）两端安装轴力计（20），共安装串接的多个轴力计（20）。

4.如权利要求3所述的一种深基坑稳定性远程智能监测三维数字综合预警系统，其特征在于：若干个测斜仪（1）包括深基坑坡顶（6）下面设置的串接的数个测斜仪（1）与深基坑围护桩（5）表面或围护桩（5）中同步设置的串接的多个测斜仪（1）；若干个孔隙水压力计（18）包括深基坑坡顶（6）下面设置的串接的数个孔隙水压力计（18）与围护桩（5）周土中设置的串接的多个孔隙水压力计（18）；若干个静力水准仪（4）包括深基坑坡顶（6）表面设置的串接的数个静力水准仪（4）与冠梁（8）上表面设置的串接的多个静力水准仪（4）。