[发明专利]地下连续墙变形风险预警系统及预警方法

说明书

本发明公开了一种地下连续墙变形风险预警系统及预警方法，变形风险预警系统包括数据采集模块、数据处理模块和风险预警模块；数据采集模块用于收集地下连续墙水平位移实测值、钢筋混凝土材料性能、地下连续墙配筋信息；数据处理模块用于实时自动计算地下连续墙截面弯矩与抗弯承载力设计值的比值，即内力抗力比P；风险预警模块通过将内力抗力比P与地下连续墙高、中、低风险等级对应的内力抗力比限值P_高、P_中、P_低进行对比，得到地下连续墙变形风险等级，并自动发送预警信息。该预警系统及预警方法可以解决地下连续墙水平位移实测值大于设计限值时，施工技术人员无法对地下连续墙变形风险等级进行评估的问题。

技术领域

本发明涉及一种地下连续墙变形风险预警系统及预警方法。

背景技术

近年来随着地下空间蓬勃发展，地下工程开挖深度不断加大。地下连续墙作为基坑围护结构因具有良好的承载能力和抗弯刚度得到广泛应用。为了保证施工安全，施工过程需对地下连续墙水平位移是否满足设计限值进行监测，从而防止地下连续墙因侧向变形过大引发基坑坍塌事故。可是在实际施工中，深基坑工程地下连续墙水平位移实测值有时会大于设计限值，导致此情况下地下连续墙安全状态评估多依赖工程技术人员施工经验，缺少力学性能定量分析，从而增加施工风险。为解决上述问题，提出了一种地下连续墙变形风险预警系统及预警方法。

发明内容

本发明提供了一种地下连续墙变形风险预警系统及预警方法，解决了目前基坑工程施工时多只对地下连续墙水平位移是否满足设计限值进行监测，而缺少受力构件力学性能智能分析，从而出现地下连续墙水平位移实测值大于设计限值时，施工技术人员无法评估地下连续墙变形风险的问题。

本发明的第一方面提供了一种地下连续墙变形风险预警方法，其包括步骤：

采集地下连续墙水平位移实测值、钢筋混凝土材料性能、地下连续墙配筋信息；

计算地下连续墙截面弯矩与抗弯承载力设计值的比值，定义为内力抗力比P；

将所述内力抗力比P与地下连续墙变形高、中、低风险等级对应的内力抗力比限值P_高、P_中、P_低进行比较，得到地下连续墙变形风险等级，并自动发送预警信息。

作为本发明预警方法的实施方式，判断地下连续墙变形风险等级的规则为：

若内力抗力比P大于等于P_低且小于P_中，地下连续墙处于变形低风险等级；

若内力抗力比P大于等于P_中且小于P_高，地下连续墙处于变形中风险等级；

若内力抗力比P大于等于P_高，地下连续墙处于变形高风险等级。

作为本发明预警方法的实施方式，所述钢筋混凝土材料性能包括以下基本参数：钢筋弹性模量、钢筋强度设计值、混凝土弹性模量、混凝土轴心抗压强度设计值、混凝土立方体抗压强度标准值、混凝土轴心抗拉强度标准值。

作为本发明预警方法的实施方式，所述地下连续墙配筋信息包括以下信息：地下连续墙类型名称以及对应的地下连续墙厚度、混凝土强度等级和开挖面处的混凝土保护层厚度、纵向主筋配筋详情；其中所述纵向主筋配筋详情进一步包括以下参数：钢筋名称以及对应的钢筋直径、间距、起止标高和牌号。

作为本发明预警方法的实施方式，计算所述内力抗力比P包括以下步骤：

S1、定义地下连续墙变形高、中、低风险等级对应的内力抗力比限值P_高、P_中、P_低；