[发明专利]一种基坑实时承载力极限监测方法及系统

权利要求书

1.一种基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：

(1)对待监测基坑的场地环境、地形地貌、场地结构以及该监测基坑的历史情况进行检测和调查；

(2)根据步骤(1)的检测和调查结果，确定基坑的一个监测剖面及所述监测剖面的监测方案，所述监测方案包括需要监测的力学性能指标、监测点数量、布置位置及频率；

(3)根据步骤(1)所得到的检测和调查数据以及步骤(2)确定的监测指标和监测点信息，建立监测数学模型；

(4)根据步骤(2)制定的监测方案，在确定的监测点处放置传感器，并收集各传感器的实时监测数据上传至云服务器；

(5)所述云服务器接收并存储所述传感器上传的监测数据，结合建立的监测数学模型对监测数据进行实时分析，得出实时安全系数FOS_ins，所述实时安全系数FOS_ins的计算公式为：

FOS_ins＝现有结构抵抗力负载能力(R_C)/现有的负荷(L)；

(6)根据计算得到的所述实时安全系数FOS_ins值的大小以及其与设计安全系数FOS值的比较结果，向监测终端发出实时预警信号，其中，所述设计安全系数FOS值的计算公式为：

FOS＝设计结构抵抗力负载能力(R_d)/最大设计负荷(Lmax)。

2.根据权利要求1所述的基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述步骤(1)中场地环境的调查内容包括场地类别、不良地质作用及影响、地下水升降，了解所处环境的土质情况，土的黏聚力以及内摩擦角；

地形地貌勘察的内容包括测量场地标高、周围建筑物标和地下基础设施布置情况。

3.根据权利要求2所述的基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述步骤(1)中场地结构检测的内容包括了解监测区域建筑物的力学性能参数，包括(a)混凝土结构的材料力学性能、几何尺寸、配筋及构造的检测；(b)地基检测、基础检测、地基水平变形和沉降观测；(c)钢材料性能、构建尺寸与偏差、连接与构造检测；和/或(d)桥梁结构几何参数、桥梁结构线性与变位、构件材料强度、构件裂缝、支座与伸缩装置状态、索力、结构自震频率的检测；

历史情况调查内容包括如下一项或多项：(a)使用功能、使用荷载与使用环境；(b)使用中发现建筑结构存在的质量缺陷、处理方法和效果；(c)遭受过的火灾、爆炸、暴雨、台风地震等灾害对建筑结构的影响；(d)维护、改扩建、加固情况；(e)场地不稳定影响及地基不均匀沉降在建筑物上的反应；(f)当前工况与设计工况的差异，建筑结构在当前工况下的反应。

4.根据权利要求1所述的基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述步骤(2)中需要监测的力学性能指标包括基坑外、基坑内的荷载和含水层压力水头数据；所述监测方案还考虑监测期间的气候状况。

5.根据权利要求1所述的基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述步骤(4)中传感器监测的数据包括地下水位、承受荷载、建筑物或基坑标高及沉降、房屋倾斜角度，且所述传感器监测数据均为动态实时数据。

6.根据权利要求1所述的基坑实时承载力极限监测方法，其特征在于，所述步骤(6)中还包括将所述实时安全系数FOS_ins与时间关系绘制曲线的步骤，当所述实时安全系数FOS_ins低于设计安全系数FOS值时，发出实时预警信号；

所述监测终端包括手机端APP、PC端和监测区域现场报警单元中的一种或多种。