CN105677955A - 基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法，通过开发的主客户端程序对已输入的地质、场区基本参数进行工序逻辑关系分析，生成可被数值计算软件调用的计算命令流，计算初始结果写入寄存器，通过实时施工数据的反馈循环建立模型并计算，和寄存器的初始计算结果进行对比并把对比结果写入结果文件，根据现场实施数据反馈不断触发循环建模、计算系统，直至判断结束，最后对结果文件进行分析，动态优化施工工序，指导现场施工。软件主客户端程序预留程序接口，可和工期、算量等程序进行双向数据互通，联动生成相关的书面报告。

Description

基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法

技术领域

本发明涉及一种建筑施工监测计算方法。

背景技术

目前对基坑开挖及支护过程的监测计算方法都是这样进行：建模计算→开挖过程监测相关数据→对比计算结果→分析开挖过程。很明显这个过程是一个用监测数据对计算结果进行单向校对的过程，并不能真实反应开挖过程每个阶段的整个基坑的真实状况，计算亦不能覆盖施工过程的每个工况，比如有超挖、地质条件突变等异常状况发生时，计算模型无法实时更新，不能得到最新的计算结果进行基坑安全性评价，这种信息反馈的滞后可能会造成安全事故和财产损失，直接影响工期和项目的经济效益。

发明内容

本发明要解决的是提供一种基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法。

为解决上述技术问题，本发明的基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法，通过开发的主客户端程序对已输入的地质、场区基本参数进行工序逻辑关系分析，生成可被数值计算软件调用的计算命令流，计算初始结果写入寄存器，通过实时施工数据的反馈循环建立模型并计算，和寄存器的初始计算结果进行对比并把对比结果写入结果文件，根据现场实施数据反馈不断触发循环建模、计算系统，直至判断结束，最后对结果文件进行分析，动态优化施工工序，指导现场施工。软件主客户端程序预留程序接口，可和工期、算量等程序进行双向数据互通，联动生成相关的书面报告。

通过本专利开发的程序包，施工管理人员可方便地进行快速施工模拟，制定适合现场的施工方案。该软件可分析输入的地勘、场区数据自动生成可用于数值计算的命令流文件，通过现场监测数据实时进行模型和计算程序的调整，进行基坑的安全性计算，为合理组织施工提供了理论支持，使工程实施过程中优化工序、降低成本有据可依。软件操作简单，能广泛应用于实际工程中，具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算系统和方法的流程图。

具体实施方式

该发明适用于基坑土石方开挖施工过程中，对边坡、支护桩、锚杆、内支撑等基坑体系进行实时的数值分析计算。

本发明的基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法，通过开发的主客户端程序对已输入的地质、场区基本参数进行工序逻辑关系分析，生成可被数值计算软件调用的计算命令流，计算初始结果写入寄存器，通过实时施工数据的反馈循环建立模型并计算，和寄存器的初始计算结果进行对比并把对比结果写入结果文件，根据现场实施数据反馈不断触发循环建模、计算系统，直至判断结束，最后对结果文件进行分析，动态优化施工工序，指导现场施工。软件主客户端程序预留程序接口，可和工期、算量等程序进行双向数据互通，联动生成相关的书面报告。

本发明的系统包括：

1、客户端主程序开发

2、客户端和数值计算软件的接口程序

3、核心计算命令流优化及自动生成子程序

4、输出数据处理模块

5、和监测数据联动的循环计算触发系统

系统实现流程说明及主要功能：

1、施工模拟

软件可根据输入的基坑信息、土（岩）质信息调用国家标准定额工期库或企业定额库进行自动工期控制，具体实现方式如下：

根据输入的基本信息形成基坑信息表单和土（岩）质参数表单，其中基坑信息表单中主要包括基坑的深度、面积、支护方式等，系统会根据这些信息进行基本施工段划分（亦可手动划分），此时根据土（岩）质参数及支护方式对应工期库中的施工时间参数（工期规划模块），这样软件就可以获得基坑施工的工序安排、施工分段以及每段持续时间，软件通过循环控制按时间序生成基坑各个阶段的建模命令流，这些命令流可依次被读入相关的建模软件实现各施工状态的模拟，建模软件的范围包括Autocad、Revit等或其它BIM相关软件。

这种施工模拟的优点：1.不用手动建模，整个建模的过程只需操作者按格式导入基坑信息、土（岩）质信息即可完成。2.施工模拟的时间轴根据定额工期库自动生成，对施工阶段甚至投标阶段都具有很大的使用价值。

2、基坑稳定实时计算

由于岩土结构层都是非匀质材料，要想获得比较精确的受力或变形计算结果一般要采用有限元计算软件，目前岩土计算的有限元计算软件有ANSYS、Abaqus、FLAC3D等软件，这些软件都是科研型软件，高校或研究机构使用较多，软件从建模、单元属性选择、边界条件到后处理都需要专业人员才能操作，实际工程中现场施工技术人员基本不具备使用这些软件的能力。

根据本系统第1条所述，用以施工模拟的各阶段模型并不是单纯的土（岩）层几何模型，软件会在各阶段对模型进行单元划分、单元赋属性、边界条件、加荷载等操作，这样就使得模型可在任何阶段把模型导入有限元软件进行计算，软件还开发了各应用程序间的接口，实现了导入过程自动化。在后处理过程中软件可根据用户定制的格式直接提取有限元计算的结果，可通过图片、列表等方式显示，也可通过导出的odb结果数据库文件在Visuliazition等软件中动态查看。

本系统可以让现场施工技术人员根据地勘报告、基本图纸信息就能进行复杂的有限元计算，对施工的每个过程进行安全性评价，降低了现场人员使用大型复杂软件进行计算的门槛，可得到更为精确的计算结果，施工人员可根据这些结果及现场实际情况进行调整施工部署，规避施工中的潜在风险。

附图中的流程图仅表达了本程序的各主要模块的基本逻辑关系及运作方式，模块内部功能的实现方式及模块间的接口子程序并没有详尽列出。

Claims (1)

1.一种基于开挖实时数据反馈的基坑稳定性验算方法，其特征在于：通过开发的主客户端程序对已输入的地质、场区基本参数进行工序逻辑关系分析，生成可被数值计算软件调用的计算命令流，计算初始结果写入寄存器，通过实时施工数据的反馈循环建立模型并计算，和寄存器的初始计算结果进行对比并把对比结果写入结果文件，根据现场实施数据反馈不断触发循环建模、计算系统，直至判断结束，最后对结果文件进行分析，动态优化施工工序，指导现场施工。软件主客户端程序预留程序接口，可和工期、算量等程序进行双向数据互通，联动生成相关的书面报告。