[发明专利]一种地铁沿线泡沫混凝土路基施工状态监测方法与预警系统

权利要求书

1.一种地铁沿线泡沫混凝土路基施工状态监测方法与预警系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01：按施工标准及作业指标配制符合要求的泡沫混凝土，对其进行配合比设计验证及相关强度试验，并为泡沫混凝土现场施工提供进场条件；

步骤S02：根据地铁沉降监测要求与布点原则，确定监测排布点位置，对现场无法进行布点的位置进行±5m内的位置调整，确定泡沫混凝土施工的地铁监测布局方案；

步骤S03：在确定泡沫混凝土施工的地铁监测布局方案后，开始泡沫混凝土进场施工，泡沫混凝土路基施工应注意与前后工序、平行工序的衔接，具体施工顺序如下：分层浇注，从下往上，下层终凝后浇注上一层；

步骤S04：在泡沫混凝土施工开始后，按照监测方案进行监测装置布置；

步骤S05：根据施工现场条件，判断该各监测点是否能按方案埋设观测点实施监测，若不能正常布置则调整监测点，修订监测布局方案；

步骤S06：若达到布设要求则完成布设后启动监测，根据现场条件，选择自动变形监测系统监测站，通过通讯模块与现场仪器的电流/数值转换完成监测数据与计算机的数据接入；

步骤S07：通过计算机数据库，将监测数值与预设阈值进行比较分析；

步骤S08：若采集到的监测数据超过规定阈值，具有一定风险则发出预警，暂停泡沫混凝土施工，若监测值在合理范围内则正常施工。

步骤S09：当监测装置发出施工预警后，由项目部人员暂停施工，并分析预警原因调整施工方案。

步骤S10：调整施工方案后找第三方专业人员来判断是否可以继续施工，如可以则按照调整后的方案继续施工，如仍不能达到施工条件，则需继续整改施工方案与作业条件。

步骤S11：按照调整后的方案继续施工，并继续进行地铁隧道结构检测，直至施工结束。

步骤S12：施工结束后，判断是否完成所有监测任务，若对因施工作业影响未能完成监测的点位则调整监测点位布置方案。

步骤S13：若判断已完成所有监测任务，则结束监测。

2.根据权利要求1所述的地铁沿线泡沫混凝土路基施工状态监测方法，其特征在于，前述监测布局原则如表1所示。

表1监测布点原则

其中L1——重点施工区段长度；L2——非重点施工区段长度；L3——影响区段长度；S1——重点监测点数量；L4——箱涵长度；L5——总施工长度。

3.根据权利要求1所述的地铁沿线泡沫混凝土路基施工状态监测方法，其特征在于，前述方法中，对地铁线路隧道结构沉降情况进行监测，跟踪监测自施工起至地铁结构进入稳定状态，且不低于3个月。

4.根据权利要求1所述的地铁沿线泡沫混凝土路基施工状态监测方法，其特征在于，前述方法中，将监测数值与预设阈值进行比较分析，其实现包括：

①数据修复。数据修复常常采用阈值法或机理法，其中阈值法用于剔除较明显的错误，即基于历史数据范围定义到监测数据的合理范围如式(1)所示：

式中：C——监测数据，mm/h；

T——监测数据采集的时间间隔，s；

f_c——修正系数，建议取值1.3～1.5。

修复数据可采用相邻时段数据的平均值进行修复，即如式(2)所示：

y_f(t)＝[y(t-n)+y(t-n+1)+…+y(t-1)]/n (2)

式中：n——计算平均值所取的数据个数；

②数据集成。数据集成将多个数据源中的监测数据结合成、存放在一个一致的数据存储，如数据仓库中

③数据处理。获得可靠的监测数据后，将其利用自回归移动平均过程ARMA(p,q)模型如式(3)所示，对监测数据进行参数拟合，绘制监测数据拟合图形，并与设定监测阈值函数进行拟合。

式中：{Q_t}——监测数值序列；

φ₁，…φ_p——自回归系数；

θ₁，…θ_q——移动平均系数

④数据输出。对监测数据不满足要求的监测点，输出其位置信息及并发出状态预警。每一百个数据进行对比筛选输出，其代码实现如下：