[发明专利]一种用于深层地下基坑多场的监测方法

说明书

本发明公开了一种用于深层地下基坑多场的监测方法，通过对各个支护桩之间的温度场、湿度场以及应力场进行监测并进行有限元分析能够保证对基坑内各个位置的温度、湿度信息进行记录，通过多个传感节点的位置信息反映出支护桩之间的遮帘效果，即反映出应力场，多个传感节点的温湿度信息则能够反映出深层地下空间的渗漏情况以及温度情况即，根据针对上述情况的有限元分析，进而对地下空间中的遮帘效应、热岛效应等情况进行综合分析，更加准确的预测和评估下一步施工中的或者已施工工程的潜在风险。

技术领域

本发明属于地下空间施工中的多场监测技术领域，具体的是一种用于深层地下基坑多场的监测方法。

背景技术

深层地下空间具有埋置深度大、水土压力大、开发难度大等特点,但也具有容易实现工程合理规划,有利于城市线状空间直线化。因此，随着建筑业的发展，对地下空间的利用呈现出蓬勃发展的势头，城市地下广场等工程数量越来越多，地下施工量也随之越来越大。

在进行深层地下空间施工的过程中，要对地下结构的位移或者应力响应做出监测，如基坑变形隆起、支护体系变形等；现有技术中通常采用现场定期测量应力或者变形量的方式实现有限元分析来评估变形或者应力响应规律。然而采用现场定期测量的方式不能完全的反映出变形规律，而且缺少对地下环境中的遮帘效应、热岛效应等情况的综合分析，无法准确预测和评估施工过程中的潜在风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够实现应力场、渗流场以及温度场等多场耦合作用下的深层地下空间的监测的深层地下基坑多场监测方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种用于深层地下基坑多场的监测方法，该监测方法包括步骤：

S1：对各个支护桩之间的温度场、湿度场以及应力场进行监测。

S2：根据S1中所监测的温度场、湿度场以及应力场进行有限元分析。

该用于深层地下基坑多场的监测方法，通过对各个支护桩之间的温度场、湿度场以及应力场进行监测并进行有限元分析能够保证对基坑内各个位置的温度、湿度信息进行记录，通过多个传感节点的位置信息反映出支护桩之间的遮帘效果，即反映出应力场，多个传感节点的温湿度信息则能够反映出深层地下空间的渗漏情况以及温度情况即，根据针对上述情况的有限元分析，进而对地下空间中的遮帘效应、热岛效应等情况进行综合分析，更加准确的预测和评估下一步施工中的或者已施工工程的潜在风险。

作为优选，所述应力场通过对各个传感节点的位置信息记录分析得到，所述温度场、湿度场通过对各个温湿度光纤传感器的温度及湿度信息记录分析得到。

本发明还公开了一种深层地下基坑多场监测装置，它包括若干支护桩、监测装置，所述支护桩安装在所述基坑内，所述监测装置包括若干温湿度光纤传感器、若干光耦合器、光环形器一、光环形器二、激光发生器、光探测器、处理器，所述光环形器一和光环形器二均设置有第一端口、第二端口、第三端口，所述激光发生器发出两束激光分别与所述光环形器一和光环形器二的第一端口相连接，所述光环形器一和光环形器二的第二端口与所述光耦合器相连接，所述光环形器一和光环形器二的第三端口与所述光探测器相连接，所述光探测器与所述处理器相连接，若干所述光耦合器分别与所述温湿度光纤传感器相连接，若干所述光耦合器相连接。

作为优选，若干所述温湿度光纤传感器沿所述支护桩深度方向均匀布置。沿支护桩深度方向均匀布置的温湿度光纤传感器能够对基坑内各个深度位置进行监测，以保证覆盖基坑内更多位置，进一步确保监控数据的全面性以及准确性。

作为优选，所述温湿度光纤传感器包括若干传感节点，所述传感节点包括包裹在一起的第一传感光纤和第二传感光纤，所述第一传感光纤和第二传感光纤在所述传感节点处缠绕若干圈。将第一传感光纤与第二传感光纤在传感节点处缠绕若干圈能够使其长度留有一定余量，当基坑中发生位移时使第一传感光纤、第二传感光纤伸展开来，避免其断裂或者损坏。