CN107450426B - 基坑施工变形统计分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基坑施工变形统计分析方法及系统，该方法包括如下步骤：建立云端数据库；采集基坑施工过程中的监测数据，并将所述监测数据存储于所述云端数据库中；根据所述监测数据的类型建立风险评估体系；以及基于所述风险评估体系对所述监测数据进行风险评估分析以得到对应的风险等级，并将所述风险等级对应地存储于所述云端数据库中以供查看。本发明将基坑施工过程中的监测数据上传至云端数据库进行存储，便于技术人员远程监控和实时分析，且设计了针对监测数据的类型的风险评估体系，对工程项目的施工情况进行动态分析，以最大限度的评估当前项目的风险等级，供项目参考。解决了定性设计的报警值的参考价值低的问题。

Description

基坑施工变形统计分析方法及系统

技术领域

本发明涉及基坑施工领域，特指一种基坑施工变形统计分析方法及系统。

背景技术

在基坑施工时，于现场监理自动控制系统以对基坑进行实施监测。在基坑监测时，一般根据基坑围护设计和监测规程提出报警值，如果基坑的检测结果达到报警值即认为基坑处于不安全状态，应引起重视，或者采取相应的应对措施。

但是一般设定的报警值都偏低，实际施工时监测值很容易达到报警值，而大多时基坑都没有安全问题，从而造成了施工单位对检测结构缺乏分析和判断，容易达到报警值致使施工单位对报警不敏感，从而忽视施工中存在的风险，这样给基坑施工带来了很大的安全隐患。另外，技术人员需要在现场对基坑的施工进行监测，带来不便且效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基坑施工变形统计分析方法及系统，解决现有基坑监测过程中报警值的设定处于定性阶段致使施工单元对报警不敏感而容易忽视施工风险从而给基坑施工带来了很大的安全隐患的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种基坑施工变形统计分析方法，包括如下步骤：

建立云端数据库；

采集基坑施工过程中的监测数据，并将所述监测数据存储于所述云端数据库中；

根据所述监测数据的类型建立风险评估体系；以及

基于所述风险评估体系对所述监测数据进行风险评估分析以得到对应的风险等级，并将所述风险等级对应地存储于所述云端数据库中以供查看。

本发明将基坑施工过程中的监测数据上传至云端数据库进行存储，便于技术人员远程监控和实时分析，且设计了针对监测数据的类型的风险评估体系，对工程项目的施工情况进行动态分析，以最大限度的评估当前项目的风险等级，供项目参考。解决了定性设计的报警值的参考价值低的问题。

本发明基坑施工变形统计分析方法的进一步改进在于，建立风险评估体系包括：

依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出与风险等级对应的设计报警值，并依据所述设计报警值建立第一风险等级划分标准；

通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，并依据所述经验报警值建立第二风险等级划分标准；

对所述监测数据进行风险评估分析时，将所述监测数据与所述设计报警值进行比较以得出对应所述第一风险等级划分标准的第一风险得分及第一风险等级；

将所述监测数据与所述经验报警值进行比较以得出对应所述第二风险等级划分标准的第二风险得分及第二风险等级；

将所述第一风险得分和所述第二风险得分进行加权平均得出最终得分，根据所述最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

本发明基坑施工变形统计分析方法的进一步改进在于，通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，包括：

根据如下计算公式设计经验报警系数：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为所述设计报警值；

将所述经验报警系数乘以所述设计报警值作为所述经验报警值。

本发明基坑施工变形统计分析方法的进一步改进在于，还包括：

获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于所述云端数据库中。

本发明基坑施工变形统计分析方法的进一步改进在于，还包括：

接收一查询数据指令；

依据所述查询数据指令从所述云端数据库中读取匹配的监测数据并进行分析，以形成数据反馈报表并予以反馈。

本发明还提供了一种基坑施工变形统计分析系统，包括：

云端数据库，用于存储数据；

数据管理模块，与所述云端数据库连接，用于采集基坑施工过程中的监测数据，并将所述监测数据存储于所述云端数据中；以及

风险评估模块，与所述云端数据库连接，所述风险评估模块内建立有风险评估体系，所述风险评估模块用于获取所述云端数据库中的监测数据并根据所述风险评估体系分析所获取的监测数据并得出对应的风险等级，将所述风险等级对应地存储于所述云端数据库以供查看。

本发明基坑施工变形统计分析系统的进一步改进在于，所述风险评估模块包括第一评分子模块、第二评分子模块、计算子模块以及评分绘图子模块；

所述第一评分子模块内建立有第一风险等级划分标准，所述第一风险等级划分标准依据设计报警值形成，所述设计报警值依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出；所述第一评分子模块用于对所述监测数据依据所述第一风险等级划分标准进行评分以得出对应的第一风险得分和第一风险等级；

所述第二评分子模块内建立有第二风险等级划分标准，所述第二风险等级划分标准依据经验报警值形成，所述经验报警值通过已完成项目的历史监测数据筛选分析得出；所述第二评分子模块用于对所述监测数据依据所述第二风险等级划分标准进行评分以得出对应的第二风险得分和第二风险等级；

所述计算子模块与所述第一评分子模块和所述第二评分子模块连接，用于对所述第一风险得分和所述第二风险得分进行加权平均得到最终得分；

所述评分绘图子模块与所述计算子模块连接，用于根据所述最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

本发明基坑施工变形统计分析系统的进一步改进在于，所述经验报警值为经验报警系数乘以所述设计报警值，所述经验报警系数根据如下计算公式计算得到：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为所述设计报警值。

本发明基坑施工变形统计分析系统的进一步改进在于，所述数据管理模块还用于获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于所述云端数据库中。

本发明基坑施工变形统计分析系统的进一步改进在于，还包括指令接收模块和与所述指令接收模块连接的数据分析模块；

所述指令接收模块用于接收查询数据指令；

所述数据分析模块与所述云端数据库连接，用于根据所述查询数据指令读取所述云端数据库中匹配的监测数据并进行分析从而形成数据反馈报表并予以反馈。

附图说明

图1为本发明基坑施工变形统计分析系统的系统架构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种基坑施工变形统计分析方法及系统，以增强信息化建设，提高劳动效率，节约人工成本。主要用于远程监控、追溯及展示基坑开挖工艺过程和监控数据的应用系统，且支持PC终端和移动终端的访问。能够方便了解基坑在施工开挖过程中的沉降、位移、测斜、水位、轴力等监测数据的变化情况，便于技术人员分析并讨论系统过程中出现的情况。对于正在施工的现场，在出现异常情况下可以及时获得相应的报警信息，通过了解和甄别，对现场进行指导。采用两种方式建立基坑监测风险评估效果评分体系，对工程项目的施工情况进行动态的分析，以最大限度的评估当前项目的风险等级，供项目参考。本发明的系统及方法在保障生产安全、数据记录追溯分析、现场数据的远程展示以提升公司技术实力形象等方面都能够发挥很大的作用。下面结合附图对本发明基坑施工变形统计分析方法及系统进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种基坑施工变形统计分析系统，该基坑施工变形统计分析系统包括云端数据库21、数据管理模块以及风险评估模块，云端数据库21用于存储数据，以实现基坑施工过程中数据的云存储；该数据管理模块和风险评估模块为基于云技术所开发的基坑施工变形统计分析应用系统中的功能模块，该基坑施工变形统计分析应用系统和云端数据库21均建立于系统服务器20上，数据管理模块与云端数据库连接，用于采集基坑施工过程中的监测数据，并将该监测数据存储于云端数据库21中；数据管理模块用于实现对数据的管理，包括数据的导入、存储、对比和统计等功能。采集的基坑施工过程中的监测数据包括有基坑沉降数据、基坑位移数据、基坑测斜数据、基坑水位数据以及基坑轴力数据。风险评估模块与云端数据库21连接，该风险评估模块内建立有风险评估体系，该风险评估模块用于获取云端数据中的监测数据并根据风险评估体系分析所获取的监测数据并得出对应的风险等级，将该风险等级对应地存储于云端数据库21内以供查看。

本发明的基坑施工变形统计分析系统实现了基坑施工过程中数据的云存储，并对该施工过程中的数据进行导入处理、更新统计、对比和分析，并最终利用过程数据分析的结构，纵向对比设计数据，横向对比其余项目数据，对已完成项目进行分析和评定，该分析系统会对类似项目带来借鉴和指导性的作用。

作为本发明的一较佳实施方式，风险评估模块包括第一评分子模块、第二评分子模块、计算子模块以及评分绘图子模块；第一评分子模块内建立有第一风险等级划分标准，该第一风险等级划分标准依据设计报警值形成，该设计报警值依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出，该第一评分子模块用于对监测数据依据第一风险等级划分标准进行评分以得出对应的第一风险得分和第一风险等级；第二评分子模块内建立有第二风险等级划分标准，该第二风险等级划分标准依据经验报警值形成，该经验报警值通过已完成项目的历史监测数据筛选分析得出；该第二评分子模块用于对监测数据依据第二风险等级划分标准进行评分以得出对应的第二风险得分和第二风险等级；该第一评分子模块和第二评分子模块所评定出的第一风险等级和第二风险等级与监测数据对应地存储于云端数据库21内，在后续用户查看该监测数据时，将该第一风险等级和第二风险等级予以显示，以供用户参考。计算子模块与第一评分子模块和第二评分子模块连接，用于对第一风险得分和第二风险得分进行加权平均得到最终得分；评分绘图子模块与计算子模块连接，用于根据最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

进一步地，第一评分子模块中的设计报警值由围护设计院与第三方监测单位结合工程项目实际工况，辅以地方监测规程，运用理论计算综合得来。根据该设计报警值将监测项目对应地划分为四个风险等级，从一级风险到四级风险，每一风险等级所对应的报警值的范围不同。在进行评分时，第一评分子模块选取对应监测项目的监测数据中的最终的累计监测值，将该最终的累计监测值与设计报警值进行比较，将该累计监测值所落入的设计报警值的范围所对应的风险等级作为第一风险等级，将与该第一风险等级对应的得分作为第一风险得分。下面以“围护墙体测斜”为例对该第一评分子模块的评分进行说明。某工程基坑顶板浇筑时间为2014年12月9日，假设不计围护墙徐变影响、同时不考虑施工以外的因素对围护墙体测斜值产生影响，在该工程基坑顶板混凝土强度完全形成后，理想状态下该围护墙体的测斜值将不再产生变化，则可选取该时刻的围护墙的测斜值作为最终的累计监测值。若基坑顶板混凝土强度完成形成的实际为2014年12月18日，则选择该日的监测数据中的围护墙体测斜值作为最终的累计监测值。在云端数据库21内存储的监测数据中标定有工况节点完成的时间，根据该时间即可得知所需选择的监测值。

更进一步地，经验报警值来自项目实测经验值，根据已完成的项目历史监测数据的追溯并做分析，筛选出类似项目以形成指定工况下的累计经验报警值。该经验报警值为经验报警系数乘以设计报警值，该设计报警值为第一评分子模块中的设计报警值。经验报警系数根据如下计算公式计算得到：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为设计报警值。选择已完成项目的历史监测数据时，选取该已完成项目中与本工程相类似的项目，两个项目间是否类似，根据以下指标进行判定：施工工艺，基坑的施工工艺包括顺作法和逆作法，若施工工艺相同则认为是类似项目；地质情况，根据项目提供的工程地质剖面图，来判断项目的地质情况是否相似，一般相同地区的项目可认为是地质情况相同；临地铁情况，根据基坑分区位置，认为是否临地铁是类似项目的筛选条件之一；开挖深度，该开挖深度是指大面积开挖深度，开挖深度差值在3米以内的基坑工程认为是类型工程；竖向支撑体系，基坑的竖向围护体系一般有地下连续墙，钻孔灌注桩，认为围护形式相同的基坑区域为类似工程；插入比，开挖深度与竖向围护体系入土深度的比值，比值一般近似为1，认为插入比在1:0.9～1:1.3范围内的基坑工程是类似工程；水平支撑体系，一般采用混凝土水平支撑体系、钢支撑轴力伺服系统，采用同一种水平支撑体系且支撑道数相同的基坑区域是类似项目。

根据该经验报警值将监测项目对应地划分为四个风险等级，从甲级风险到丁级风险，每一风险等级所对应的经验报警值的范围不同。该经验报警值从云端数据库21中的现有的数据中提取，当云端数据库21中的历史监测数据更新时，该经验报警值也随之更新，从而使得该经验报警值能够很好地为相似的项目提供风险评估及技术建议。在进行评分时，第二评分子模块选取对应监测项目的监测数据中的最终的累计监测值，或者选择指定工况下的累计监测值，该指定工况是指对应工况节点完成的时间时的监测值。第二评分子模块将该最终的累计监测值或者指定工况下的累计监测值与经验报警值进行比较，将监测值所落入的经验报警值的范围所对应的风险等级作为第二风险等级，将与该第二风险等级对应的得分作为第二风险得分。

通过两种风险评估方式进行综合分析，以及海量数据的条件检索、对比展示、计算预测、统计分析和模型评估，为今后相似项目的深基坑施工项目提供风险评估及技术建议。本发明的风险评估模块相比于现有技术中采用的定性的报警值，采用了相似工程项目的实际数据得出经验报警值，该风险评估更具有实际的指导意义。

作为本发明的另一较佳实施方式，数据管理模块还用于获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于云端数据库21中。项目信息数据包括项目名称、项目地点、项目建设方、监理方、施工方、专业单位施工方法、监测方、申通监护方及其他相关方、竣工年份、地址情况等。基坑设计参数数据包括围护体系参数、分坑设置参数、基坑几何参数等。基坑设计变形参数数据包括按施工顺序的各工况变形计算值。基坑设计报警参数数据包括基坑沉降报警参数，基坑位移报警参数、基坑测斜报警参数、基坑水位报警参数、基坑轴力报警参数等。基坑设计监测频率数据包括基坑分降水阶段、土方开挖阶段、拆撑等各阶段的监测频率数据。较佳地，设置工控机10用于基坑的数据采集服务，数据管理模块与工控机10进行通信连接，获取该工控机10所采集的数据。该工控机10用于实现数据监控和采集，数据保存与格式化，警报数据更新，历史数据不全以及数据定时自动发送等功能。数据管理模块将接收到的数据按照项目分类存储到云端数据库21中，属于一项项目的数据存储在一起，这样使得基于云端数据库21内的数据能够实现搜索、对比、预测、风险评估等功能。

进一步地，数据获取主要采用人工的方式，将相关的数据以表格的形式进行汇总，将表格导入到系统中。数据存储时需要考虑到数据的结构和数据的索引关系，为今后的数据的搜索比对做结构设计和规划。工控机10用于实现数据采集汇总，由工程项目的监测人员将不同监测项目对应的各个测点的数据采集录入并按该项目的指定格式保存为Excel文件，汇集整理成为每日监测数据报告，作为该项目在本发明的分析系统的数据来源。

系统服务器20提供Web数据接收和导入服务，接收导入上传的采集数据，并按项目分类在云端数据库21中保存数据，提供系统管理平台，支持安全登录、用户管理、权限管理、项目管理、报表管理、报警管理和数据管理等功能，并且该基坑施工变形统计分析应用系统为实现该些功能建立有对应的功能模块，还提高有Web数据访问接口API，以供终端访问使用。云端数据库21采用关系型数据库，用于保存与项目有关的各种类型的监控数据、统计数据和分析数据以及与系统管理有关的用户、功能、权限和配置信息。

作为本发明的又一较佳实施方式，该基坑施工变形统计分析应用系统还包括指令接收模块和与指令接收模块连接的数据分析模块；指令接收模块用于接收查询数据指令，该查询数据指令来自终端，可以是第一终端31，也可以是第二终端32，其中的第一终端31为移动终端，可以是手机或平板，第二终端32为PC终端。数据分析模块与云端数据库21连接，用于根据查询数据指令读取云端数据库21中匹配的监测数据并进行分析从而形成数据反馈报表并予以反馈。

具体地，在系统服务器20上存储有移动终端的应用程序和PC终端的应用程序，该移动终端的应用程序可以匹配IOS系统和安卓系统，PC终端的应用程序可匹配Windows操作系统和/或IE浏览器，用户可利用自己的设备进行下载安装，该设备可以是手机、平板或PC机。用户在移动终端或者PC终端登录系统服务器后，可以通过图形化界面浏览和了解各个项目的基坑施工监控情况，包括数据、趋势和报表等多种方向，并接收服务器的报警信息。在用户端的图形化界面上设置有相应的按钮，以形成对应的查询数据指令，并触发相应地查询功能，从而使得相应的功能模块进行处理并给与用户反馈。

系统服务器20内的安全登录模块、用户管理模块以及权限管理模块用于实现用户管理。当用户在终端上登录时，登录指令(包括用户名和登录密码等登录信息)会发送给安全登录模块，该安全登录模块将用户的登录信息与云端数据库21内存储的用户列表信息进行匹配，若符合则允许登录，否则不允许登录。用户管理模块用于在用户注册和注销时将对应的云端数据库21内的用户列表信息进行更新。权限管理模块用于管理和配置用户的权限，在用户登录系统后，根据权限管理模块的权限对用户图形化界面予以显示控制，非该用户权限的功能不予显示。项目管理模块用于将云端数据库21内存储的所有的项目进行汇总予以显示，在用户的图形化界面上将每个项目以标签的形式予以显示，显示的信息包括项目图片、当前数据更新的日期、监测次数说明、工况说明、监测意见、风险评估和施工状态等信息，点击项目标签后可进入项目的详情页面。项目管理模块用于将云端数据库21内存储的项目信息数据和匹配该项目的监测数据显示于项目的详情页面，其中的监测数据为最新的监测数据。对应该监测数据设置有历史信息按钮，用户可根据该历史信息按钮选择想查看的日期，从而可查看该日期的监测数据。报表管理模块用于根据用户的指令形成相应的报表予以反馈显示。每个监测项目会显示它的名称和对应的测点编号以便跟踪。点击测点列表、历史曲线、趋势对比等链接会对应跳转到相应的页面查看该监测项目对应的测点、数据历史曲线和对比页面。用户相应地点击操作形成指令，被报表管理模块所接收，从而进行相应地处理形成对应的报表予以反馈。警报信息显示对应监测项目的报警指标的日变量和累计值信息，累计警报信息，以及对应的风险评估信息。当该监测项的监测数据中最新一次的累计最大变化量超过累计值报警指标时，则会将该累计最大变化量标红显示。当风险评估值出现一级风险提示时，该项目也会以红色背景显示以示提醒。点击监测项目名称，可以查看本次报告中该监测项目下所有测点的监测数据列表。报表管理模块可根据用户的测点分布查询指令，从云端数据库21内读取该项目的所有测点分布信息并显示不同监控区域、剖面、管线和地铁线路对应的各种监测项目所对应的测点分布图，比如轴力、位移、沉降、测斜、水位等测点的分布，用户还可以通过点击某一个测点查看对应的该点的所有监测数据，还可以通过切换不同区域、剖面、管线和地铁线路来查看不同条件下测点的分别情况。报名管理模块还可以形成非测斜数据趋势报表、测斜数据趋势报表和项目信息比对表。

非测斜监测项数据报表和历史趋势曲线用以显示非测斜监测项目的历史数据信息和变化趋势。

非测斜监测项数据报表可以查看指定工程项目在某个日期获得的针对具体监测项目下所有测点的监测数据列表，包括当前报告次数、日变化量和累计变化量、以及对应的报警值和报警信息，还有该监测项目下所有测点的监测数据包括报警等状态信息。也可以通过更改日期、工况、测点所在区域和类型以及监测项目等条件查询不同监测项目对应的历史监测数据。点击每个测点旁边的“历史记录”，即可以查看单个测点在指定日期范围内的所有监测数据记录，包括图表和具体数据。你也可以通过点击“多测点数据比较”查看该监测项目下多个测点的历史数据曲线图，并可通过趋势对比查看多个项目的多个测点在不同时间段下的历史数据曲线。

单测点数据报表会显示指定工程项目、指定监测项目下具体某一个测点在设定日期范围内的所有监测数据，包括每日变化量、累计变化量和报警值，并以图表和数据表格的方式展示出来。

多测点数据趋势报表可同时查看多个测点的历史数据和变化趋势，可以点击“测点分类”，从弹框中选择多个测点后显示多测点数据报表。多测点数据报表会显示指定工程项目、指定监测项目下多个测点在设定日期范围内的所有监测数据的变化趋势图，包括每日变化量、累计变化量和报警值。

跨项目多测点趋势对比，通过趋势对比功能，可将不同项目的不同测点在不同时间段内的监测数据变化趋势在同一图表(日期区间一致)或多个图表(不同日期区间)中进行显示，以便对比不同项目不同测点的数据变化趋势。

测斜监测项数据报表和历史趋势曲线用以显示测斜监测项目的历史数据信息和变化趋势。

单测点测斜数据报表会显示指定工程项目、指定监测项目下具体某一个测斜测点在设定日期范围内的所有监测数据，包括每日依据不同深度的变化量，并以趋势图表的方式展示出来。

多测点测斜数据报表会显示指定工程项目、指定监测项目下多个测斜测点在设定日期范围内的所有监测数据，包括每日依据不同深度的变化量，并以趋势图表的方式展示出来。

跨项目多测点趋势对比，通过测斜趋势对比功能，可将不同项目的不同测斜测点在不同时间段内的深度监测数据变化趋势在多个图表中进行显示，以便对比不同项目不同测点的数据变化趋势。系统通过两个并列的图表显示各自的趋势图，以便进行分析对比。

项目信息比对，包括基本信息对比，通过下拉菜单选择两个工程项目，以表格对比显示的方式来比较不同项目的基本信息和监测数据，对比的内容包括项目概况、基坑设计参数、设计计算变形值、报警值、监测频率和最新实测数据等。还包括工况比对，选择不同项目不同工况下不同监测点的具体监测数据进行对比分析；还包括非测斜趋势图对比，系统支持将不同项目的不同非测斜测点在不同时间段内的监测数据变化趋势在同一图表(日期区间一致)或多个图表(不同日期区间)中进行显示，以便对比不同项目不同测点的数据变化趋势。还包括测斜趋势图对比，系统支持将不同项目的不同测斜测点在不同时间段内的深度监测数据变化趋势在多个图表中进行显示，以便对比不同项目不同测点的数据变化趋势。系统通过两个并列的图表显示各自的趋势图，以便进行分析对比。

警报管理模块用于读取云端数据库21内的风险评估结果并予以反馈显示，包括第一风险等级、第二风险等级以及形成对应的评分体系雷达图形，给用户以直观的提醒。

本发明的基坑施工变形统计分析应用系统还包括有高级搜索功能和论坛交流功能。

本发明还提供了一种基坑施工变形统计分析方法，下面对该基坑施工变形统计分析方法进行说明。

本发明提供的一种基坑施工变形统计分析方法，包括如下步骤：

建立云端数据库；

采集基坑施工过程中的监测数据，并将监测数据存储于云端数据库中；

根据监测数据的类型建立风险评估体系；以及

基于风险评估体系对监测数据进行风险评估分析以得到对应的风险等级，并将风险等级对应地存储于云端数据库中以供查看。

如图1所示，本发明的统计分析方法可通过基于云技术在系统服务器20上所开发的基坑施工变形统计分析应用系统来实现，该基坑施工变形统计分析应用系统和云端数据库21均建立于系统服务器20上，通过基坑施工变形统计分析应用系统来实现对数据的管理，包括数据的导入、存储、对比和统计等功能。采集的基坑施工过程中的监测数据包括有基坑沉降数据、基坑位移数据、基坑测斜数据、基坑水位数据以及基坑轴力数据。本发明的基坑施工变形统计分析系统实现了基坑施工过程中数据的云存储，并对该施工过程中的数据进行导入处理、更新统计、对比和分析，并最终利用过程数据分析的结构，纵向对比设计数据，横向对比其余项目数据，对已完成项目进行分析和评定，该分析系统会对类似项目带来借鉴和指导性的作用。

作为本发明的一较佳实施方式，建立风险评估体系包括：

依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出与风险等级对应的设计报警值，并依据设计报警值建立第一风险等级划分标准；

通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，并依据经验报警值建立第二风险等级划分标准；

对监测数据进行风险评估分析时，将监测数据与设计报警值进行比较以得出对应第一风险等级划分标准的第一风险得分及第一风险等级；

将监测数据与经验报警值进行比较以得出对应第二风险等级划分标准的第二风险得分及第二风险等级；

将第一风险得分和第二风险得分进行加权平均得出最终得分，根据最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

进一步地，通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，包括：

根据如下计算公式设计经验报警系数：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为设计报警值；

将经验报警系数乘以设计报警值作为经验报警值。

上述风险评估过程可通过基坑施工变形统计分析应用系统来实现，在该基坑施工变形统计分析应用系统中设有风险评估模块，该风险评估模块包括第一评分子模块、第二评分子模块、计算子模块以及评分绘图子模块；第一评分子模块内建立有第一风险等级划分标准，该第一风险等级划分标准依据设计报警值形成，该设计报警值依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出，该第一评分子模块用于对监测数据依据第一风险等级划分标准进行评分以得出对应的第一风险得分和第一风险等级；第二评分子模块内建立有第二风险等级划分标准，该第二风险等级划分标准依据经验报警值形成，该经验报警值通过已完成项目的历史监测数据筛选分析得出；该第二评分子模块用于对监测数据依据第二风险等级划分标准进行评分以得出对应的第二风险得分和第二风险等级；该第一评分子模块和第二评分子模块所评定出的第一风险等级和第二风险等级与监测数据对应地存储于云端数据库21内，在后续用户查看该监测数据时，将该第一风险等级和第二风险等级予以显示，以供用户参考。计算子模块与第一评分子模块和第二评分子模块连接，用于对第一风险得分和第二风险得分进行加权平均得到最终得分；评分绘图子模块与计算子模块连接，用于根据最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

第一评分子模块中的设计报警值由围护设计院与第三方监测单位结合工程项目实际工况，辅以地方监测规程，运用理论计算综合得来。根据该设计报警值将监测项目对应地划分为四个风险等级，从一级风险到四级风险，每一风险等级所对应的报警值的范围不同。在进行评分时，第一评分子模块选取对应监测项目的监测数据中的最终的累计监测值，将该最终的累计监测值与设计报警值进行比较，将该累计监测值所落入的设计报警值的范围所对应的风险等级作为第一风险等级，将与该第一风险等级对应的得分作为第一风险得分。

经验报警值来自项目实测经验值，根据已完成的项目历史监测数据的追溯并做分析，筛选出类似项目以形成指定工况下的累计经验报警值。选择已完成项目的历史监测数据时，选取该已完成项目中与本工程相类似的项目，两个项目间是否类似，根据以下指标进行判定：施工工艺，基坑的施工工艺包括顺作法和逆作法，若施工工艺相同则认为是类似项目；地质情况，根据项目提供的工程地质剖面图，来判断项目的地质情况是否相似，一般相同地区的项目可认为是地质情况相同；临地铁情况，根据基坑分区位置，认为是否临地铁是类似项目的筛选条件之一；开挖深度，该开挖深度是指大面积开挖深度，开挖深度差值在3米以内的基坑工程认为是类型工程；竖向支撑体系，基坑的竖向围护体系一般有地下连续墙，钻孔灌注桩，认为围护形式相同的基坑区域为类似工程；插入比，开挖深度与竖向围护体系入土深度的比值，比值一般近似为1，认为插入比在1:0.9～1:1.3范围内的基坑工程是类似工程；水平支撑体系，一般采用混凝土水平支撑体系、钢支撑轴力伺服系统，采用同一种水平支撑体系且支撑道数相同的基坑区域是类似项目。

根据该经验报警值将监测项目对应地划分为四个风险等级，从甲级风险到丁级风险，每一风险等级所对应的经验报警值的范围不同。该经验报警值从云端数据库21中的现有的数据中提取，当云端数据库21中的历史监测数据更新时，该经验报警值也随之更新，从而使得该经验报警值能够很好地为相似的项目提供风险评估及技术建议。在进行评分时，第二评分子模块选取对应监测项目的监测数据中的最终的累计监测值，或者选择指定工况下的累计监测值，该指定工况是指对应工况节点完成的时间时的监测值。第二评分子模块将该最终的累计监测值或者指定工况下的累计监测值与经验报警值进行比较，将监测值所落入的经验报警值的范围所对应的风险等级作为第二风险等级，将与该第二风险等级对应的得分作为第二风险得分。

通过两种风险评估方式进行综合分析，以及海量数据的条件检索、对比展示、计算预测、统计分析和模型评估，为今后相似项目的深基坑施工项目提供风险评估及技术建议。本发明的风险评估模块相比于现有技术中采用的定性的报警值，采用了相似工程项目的实际数据得出经验报警值，该风险评估更具有实际的指导意义。

作为本发明的另一较佳实施方式，还包括：

获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于云端数据库中。项目信息数据包括项目名称、项目地点、项目建设方、监理方、施工方、专业单位施工方法、监测方、申通监护方及其他相关方、竣工年份、地址情况等。基坑设计参数数据包括围护体系参数、分坑设置参数、基坑几何参数等。基坑设计变形参数数据包括按施工顺序的各工况变形计算值。基坑设计报警参数数据包括基坑沉降报警参数，基坑位移报警参数、基坑测斜报警参数、基坑水位报警参数、基坑轴力报警参数等。基坑设计监测频率数据包括基坑分降水阶段、土方开挖阶段、拆撑等各阶段的监测频率数据。

作为本发明的又一较佳实施方式，还包括：

接收一查询数据指令；

依据查询数据指令从云端数据库中读取匹配的监测数据并进行分析，以形成数据反馈报表并予以反馈。

该查询数据指令来自终端，可以是第一终端31，也可以是第二终端32，其中的第一终端31为移动终端，可以是手机或平板，第二终端32为PC终端。具体地，在系统服务器20上存储有移动终端的应用程序和PC终端的应用程序，该移动终端的应用程序可以匹配IOS系统和安卓系统，PC终端的应用程序可匹配Windows操作系统和/或IE浏览器，用户可利用自己的设备进行下载安装，该设备可以是手机、平板或PC机。用户在移动终端或者PC终端登录系统服务器后，可以通过图形化界面浏览和了解各个项目的基坑施工监控情况，包括数据、趋势和报表等多种方向，并接收服务器的报警信息。在用户端的图形化界面上设置有相应的按钮，以形成对应的查询数据指令，并触发相应地查询功能，从而使得相应的功能模块进行处理并给与用户反馈。

系统服务器20提供Web数据接收和导入服务，接收导入上传的采集数据，并按项目分类在云端数据库21中保存数据，提供系统管理平台，支持安全登录、用户管理、权限管理、项目管理、报表管理、报警管理和数据管理等功能，并且该基坑施工变形统计分析应用系统为实现该些功能建立有对应的功能模块，还提高有Web数据访问接口API，以供终端访问使用。

云端数据库21采用关系型数据库，用于保存与项目有关的各种类型的监控数据、统计数据和分析数据以及与系统管理有关的用户、功能、权限和配置信息。

本发明基坑施工变形统计分析方法及系统的有益效果为：

操作简单、使用方便、人机界面直观简洁。

运行可靠、稳定，可维护性好。运用目前最新的开发环境和技术，使系统平台的维护工作变的更加直观，出现的系统故障方便技术人员维护，并方便项目的扩展。

利用数据在云端的优势，报表和趋势数据随时可以查阅和浏览，界面直观且和现场一致，方便沟通交流。

系统优势和特点还在于可延展性。本系统的开发是按照框架化、模块化的最先进思路进行设计开发的，并不是像有些工业领域APP软件只是通过固定的静态页面来完成固定项目的开发，这样的开发简单周期短，但是局限性很大，扩展性很差。而我们在云服务器上的管理平台是可以通过数据库的管理对系统进行拓展，不仅可以将原有的已经实施完成的项目数据通过工具软件进行补全，而且对于系统外的相关数据也可以通过录入(手动或自动方式)后，通过后台平台的设置，再现在手机和PC的浏览终端，同时对尚未实施的项目在实施启动后也可以通过管理平台进行添加。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基坑施工变形统计分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立云端数据库；

采集基坑施工过程中的监测数据，并将所述监测数据存储于所述云端数据库中；

根据所述监测数据的类型建立风险评估体系；以及

基于所述风险评估体系对所述监测数据进行风险评估分析以得到对应的风险等级，并将所述风险等级对应地存储于所述云端数据库中以供查看；建立风险评估体系包括：

依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出与风险等级对应的设计报警值，并依据所述设计报警值建立第一风险等级划分标准；

通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，并依据所述经验报警值建立第二风险等级划分标准；

对所述监测数据进行风险评估分析时，将所述监测数据与所述设计报警值进行比较以得出对应所述第一风险等级划分标准的第一风险得分及第一风险等级；

将所述监测数据与所述经验报警值进行比较以得出对应所述第二风险等级划分标准的第二风险得分及第二风险等级；

将所述第一风险得分和所述第二风险得分进行加权平均得出最终得分，根据所述最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

2.如权利要求1所述的基坑施工变形统计分析方法，其特征在于，通过已完成项目的历史监测数据筛选分析出经验报警值，包括：

根据如下计算公式设计经验报警系数：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为所述设计报警值；

将所述经验报警系数乘以所述设计报警值作为所述经验报警值。

3.如权利要求1所述的基坑施工变形统计分析方法，其特征在于，还包括：

获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于所述云端数据库中。

4.如权利要求1所述的基坑施工变形统计分析方法，其特征在于，还包括：

接收一查询数据指令；

依据所述查询数据指令从所述云端数据库中读取匹配的监测数据并进行分析，以形成数据反馈报表并予以反馈。

5.一种基坑施工变形统计分析系统，其特征在于，包括：

云端数据库，用于存储数据；

数据管理模块，与所述云端数据库连接，用于采集基坑施工过程中的监测数据，并将所述监测数据存储于所述云端数据中；以及

风险评估模块，与所述云端数据库连接，所述风险评估模块内建立有风险评估体系，所述风险评估模块用于获取所述云端数据库中的监测数据并根据所述风险评估体系分析所获取的监测数据并得出对应的风险等级，将所述风险等级对应地存储于所述云端数据库以供查看；

所述风险评估模块包括第一评分子模块、第二评分子模块、计算子模块以及评分绘图子模块；

所述第一评分子模块内建立有第一风险等级划分标准，所述第一风险等级划分标准依据设计报警值形成，所述设计报警值依据基坑实际施工工况和监测规程计算得出；所述第一评分子模块用于对所述监测数据依据所述第一风险等级划分标准进行评分以得出对应的第一风险得分和第一风险等级；

所述第二评分子模块内建立有第二风险等级划分标准，所述第二风险等级划分标准依据经验报警值形成，所述经验报警值通过已完成项目的历史监测数据筛选分析得出；所述第二评分子模块用于对所述监测数据依据所述第二风险等级划分标准进行评分以得出对应的第二风险得分和第二风险等级；

所述计算子模块与所述第一评分子模块和所述第二评分子模块连接，用于对所述第一风险得分和所述第二风险得分进行加权平均得到最终得分；

所述评分绘图子模块与所述计算子模块连接，用于根据所述最终得分形成对应的评分体系雷达图形。

6.如权利要求5所述的基坑施工变形统计分析系统，其特征在于，所述经验报警值为经验报警系数乘以所述设计报警值，所述经验报警系数根据如下计算公式计算得到：

式一中，K为经验报警系数，i为历史监测数据中所采用的经验值的数量，A_经验值为历史监测数据中的经验值，A_{设计报警值}为所述设计报警值。

7.如权利要求5所述的基坑施工变形统计分析系统，其特征在于，所述数据管理模块还用于获取基坑施工的项目信息数据、基坑设计参数数据、基坑设计变形参数数据、基坑设计报警参数数据以及基坑设计监测频率数据，并将所获取的数据按照项目分类存储于所述云端数据库中。

8.如权利要求5所述的基坑施工变形统计分析系统，其特征在于，还包括指令接收模块和与所述指令接收模块连接的数据分析模块；

所述指令接收模块用于接收查询数据指令；

所述数据分析模块与所述云端数据库连接，用于根据所述查询数据指令读取所述云端数据库中匹配的监测数据并进行分析从而形成数据反馈报表并予以反馈。