CN111553009A - 一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,先选取合适的水平位置打造测试井;利用声纳法检测各测试井内垂直方向上各测试点的渗流情况,并进行评级;利用3D建模软件平台建立地下连续墙渗流情况空间模型,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库;各测试点随时间变化的渗流情况检测,进行曲线拟合并预测未来各测试点的渗流情况,并进行评级,汇总入地下连续墙整体渗流测试点数据库;进行地下连续墙整体渗透性安全等级划分。本发明可科学有效地提高对地下连续墙的整体渗透性判断,准确度和效率高,为后续地铁工程的施工提供可靠依据,对指导地下连续墙整体渗透性评价工作具有重要工程意义,大大提高地下连续墙施工的安全性。
Description
技术领域
本发明属于材料性能测试技术领域,具体涉及一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法。
背景技术
随着我国在城市建设方面的不断发展,路面空间资源已经得到大规模的开发利用,与之而来的是对地下空间开发利用的需求不断增加。近些年来,在城市地下空间工程逐渐增多,尤其是地铁工程迅速发展的同时,其过程中地下连续墙的建设要求也不断增高。在许多复杂地质条件中常伴有丰富的地下水,将对工程建设带来巨大影响,处理不当将导致路面塌陷、倾斜,建筑物差异沉降、开裂、倾斜甚至倒塌等危险情况,在经济上造成重大损失,同时威胁附近人民的安全,对地铁工程中的地下连续墙进行渗透检测具有重大意义。
传统勘察方法对于地下连续墙的渗透状况,只能做到根据钻孔揭示的岩心取样做出粗略分析。近年来随着声纳法在地下水渗流检测方面的发展应用,已经能够通过相关仪器对地下水的渗流情况进行检测,但是,目前仍然缺少对地下连续墙的整体渗透性做出判断评价的分析方法,这将难以对地下连续墙的整体渗透情况做出最合适的应对施工方法,影响到整体地铁工程的建设,造成较大的经济成本损失。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,能够科学有效地提高对地下连续墙的整体渗透性判断,准确度和效率高,为后续地铁工程的施工提供可靠依据,对指导地下连续墙整体渗透性评价工作具有重要工程意义,大大提高地下连续墙施工的安全性。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,包括以下步骤:
S1、选取合适的水平位置打造测试井;
S2、利用声纳法检测各测试井内垂直方向上各测试点的渗流情况,并进行评级;
S3、利用3D建模软件平台建立地下连续墙渗流情况空间模型,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S4、各测试点随时间变化的渗流情况检测,进行曲线拟合并预测未来各测试点的渗流情况,并进行评级,汇总入地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S5、进行地下连续墙整体渗透性安全等级划分。
进一步的,上述步骤S1中,所述合适的水平位置为沿着地下连续墙壁水平方向的一定间隔处或地下连续墙接缝处。
进一步的,上述步骤S2中,利用基于声纳法的带有定位装置的某种测试仪器检测出测试井内垂直方向上一定间隔的各处测试点的渗流情况,所述各处测试点的渗流情况包括测试点的空间坐标位置信息,单位时间渗流量。对各测试点的单位时间渗流量进行评级。
进一步的,上述评级方法根据单位时间渗流量从小到大依次划分为轻微(安全)、中等(有一定隐患)、严重(需立即加固)三个等级。
进一步的,上述步骤S3中,利用3D建模软件建立出地下连续墙的等比例空间模型,汇总所有测试点的位置信息及采集到的单位时间渗流量情况,将各测试点不同渗流情况等级赋予不同的标记于空间模型中的相应位置标注,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库。
进一步的,上述步骤S4中,每间隔一定的时间后对各测试点渗流情况再次进行检测,获得同一测试点不同时间的单位时间渗流量变化情况,对单位时间渗流量-时间曲线进行拟合并预测未来某一时间该测试点的单位时间渗流量,并依此单位时间渗流量进行评级,评级方法同前述步骤2的所述评级方法。
进一步的,上述步骤S5中,构建专家评价体系,通过勘察规范、现场施工要求、当地工程经验等对测试点的渗流情况评级作出具体数值设定,并结合地下连续墙时间与空间渗流情况进行分析,对地下连续墙整体渗透性安全等级划分,通过数据库即可给出地下连续墙整体渗透性安全等级。
与现有技术比较,本发明公开了一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其根据地下连续墙的各测试点渗流情况,建立空间模型,获得地下连续墙整体渗流测试点数据库,实施过程中由专业岩土工程师结合地铁工程现状对渗流情况评级数值进行设定,最后利用专家评价体系,进行地下连续墙整体渗透性安全等级划分,为地下连续墙的后续施工工作指明重点。
相应地,本发明实施例还提供了一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价装置,包括:
渗流数据采集系统,由基于声纳法的带有定位装置的渗流检测仪器构成,用于采集各测试点的渗流情况;
单位时间渗流量评级系统,由用于对各测试点的单位时间渗流量分级;
空间数据评价系统,用于对整个地下连续墙不同位置的测试点的渗流情况在等比例的空间模型上作出分析评价;
时间数据评价系统,用于对同一测试点在不同时间下单位时间渗流量的曲线拟合,并预测未来某一时间该测试点的单位时间渗流量;
地下连续墙整体渗透性评价系统,将单位时间渗流量评级系统、空间数据评价系统、时间数据评价系统进行汇总,用于对地下连续墙的整体渗透性进行评价分级,并给出指导意见。
本发明的有益效果是:
本发明利用声纳法在时间与空间上对地下连续墙的整体渗透性进行测试,通过建立空间模型与数据库获得地下连续墙整体渗透性进行评价并给出安全等级。现场实施时只需获得各测试点的渗流情况,并给出测试点渗流情况的分级数值与地下连续墙整体渗透性等级划分,即可自动获得地下连续墙的整体渗透性安全等级,该方法可科学有效地提高对地下连续墙的整体渗透性判断,准确度和效率高,为后续地铁工程的施工提供可靠依据,对指导地下连续墙整体渗透性评价工作具有重要工程意义,大大提高地下连续墙施工的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法的一个实施例的流程示意图;
图2为本发明提供的基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
参见图1,是本发明提供的基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法的一个实施例的流程示意图。
本发明实施例提供的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其包括以下步骤:
S1、选取合适的水平位置打造测试井;
S2、利用声纳法检测各测试井内垂直方向上各测试点的渗流情况,并进行评级;
S3、利用3D建模软件平台建立地下连续墙渗流情况空间模型,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S4、各测试点随时间变化的渗流情况检测,进行曲线拟合并预测未来各测试点的渗流情况,并进行评级,汇总入地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S5、进行地下连续墙整体渗透性安全等级划分。
步骤S1中,现场人员在地下连续墙工程区域内沿着地下连续墙壁水平方向的一定间隔处或地下连续墙接缝处选定测试井打造位置,使用钻机打好钻孔,铺设便于声纳检测仪器工作的管壁并清理井内杂物,打造好便于检测的测试井。
步骤S2中,现场测试人员在打造好的测试井内使用基于声纳法测试原理的带有定位装置的检测仪器自上而下垂直方向检测各深度处的测试点渗流情况,包括测试点的空间位置信息以及单位时间内渗流量情况。建立评级系统,通过勘察规范、现场施工要求、当地工程经验等依据由专业岩土工程师设置测试点单位时间渗流量轻微(安全)、中等(有一定隐患)、严重(需立即加固)三个等级的分级数值,自动辨别出各测试点的单位时间渗流量等级。
步骤S3中,将获得的渗流情况信息汇总到3D建模软件平台,通过空间位置信息建立等比例的地下连续墙空间模型,并赋予单位时间渗流量三个等级不同的标记,将各测试点渗流情况标记于空间模型上。同时构建地下连续墙整体渗流测试点数据库,将各测试点渗流情况汇总。
步骤S4中,每间隔一定的时间后对各测试点渗流情况再次进行检测,获得同一测试点不同时间的单位时间渗流量变化情况,对单位时间渗流量-时间曲线进行拟合并预测未来某一时间该测试点的单位时间渗流量,如开挖日时测试点的预测单位时间渗流量,并运用评级系统将此单位时间渗流量进行评级。
步骤S5中,构建地下连续墙整体渗透性评价系统,其包括步骤2的单位时间渗流量评级系统,步骤3的空间数据评价系统,步骤4的时间数据评价系统。依据勘察规范、工程经验、施工要求等对地下连续墙整体渗透性安全等级作出划分,通过地下连续墙整体渗透性评价系统快速判断并给出地下连续墙整体渗透性安全等级。
具体实施时,可以将地下连续墙的整体渗透性分为六个安全等级:
I.防渗性能好(可安全进行开挖):不同时间不同测试点的单位时间渗流量均为轻微-安全等级;
II.防渗性能较好(可进行开挖,过程中需留意):不同时间不同测试点的单位时间渗流量90%以上为轻微-安全等级,10%以下为中等-有一定隐患等级,严重-需立即加固等级;
III.防渗性能一般(可进行开挖,过程中可能需要增加少量支护):不同时间不同测试点的单位时间渗流量80%以上为轻微-安全等级,20%以下为中等-有一定隐患等级,严重-需立即加固等级;
IV.防渗性能较差(需进行一定加固后进行开挖,或开挖过程中小心留意实时加固):不同时间不同测试点的单位时间渗流量80%以上为轻微-安全等级,20%以下为中等-有一定隐患等级,严重-需立即加固等级;
V.防渗性能差(开挖前需进行加固处理,同时开挖过程中需小心留意实时加固):不同时间不同测试点的单位时间渗流量70%以上为轻微-安全等级,25%以下为中等-有一定隐患等级,5%以下为严重-需立即加固等级;
VI.防渗性能极差(需立即进行加固,加固后需再次进行渗透性评价):不同时间不同测试点的单位时间渗流量25%以上为中等-有一定隐患等级,或者5%以上为严重-需立即加固等级;
参见图2,是本发明提供的基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价装置的一个实施例的结构示意图。
本发明实施例提供的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价装置,能够实施上述基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法的全部流程,该装置具体包括:
渗流数据采集系统,由基于声纳法的带有定位装置的渗流检测仪器构成,用于采集各测试点的渗流情况;
单位时间渗流量评级系统,由用于对各测试点的单位时间渗流量分级;
空间数据评价系统,用于对整个地下连续墙不同位置的测试点的渗流情况在等比例的空间模型上作出分析评价;
时间数据评价系统,用于对同一测试点在不同时间下单位时间渗流量的曲线拟合,并预测未来某一时间该测试点的单位时间渗流量;
地下连续墙整体渗透性评价系统,将单位时间渗流量评级系统、空间数据评价系统、时间数据评价系统进行汇总,用于对地下连续墙的整体渗透性进行评价分级,并给出指导意见。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、选取合适的水平位置打造测试井;
S2、利用声纳法检测各测试井内垂直方向上各测试点的渗流情况,并进行评级;
S3、利用3D建模软件平台建立地下连续墙渗流情况空间模型,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S4、各测试点随时间变化的渗流情况检测,进行曲线拟合并预测未来各测试点的渗流情况,并进行评级,汇总入地下连续墙整体渗流测试点数据库;
S5、进行地下连续墙整体渗透性安全等级划分。
2.根据权利要求1所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S1中,所述合适的水平位置为沿着地下连续墙壁水平方向的等距离间隔处或地下连续墙接缝处。
3.根据权利要求1所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S2中,利用基于声纳法的带有定位装置的某种测试仪器检测出测试井内垂直方向上等距离间隔的各处测试点的渗流情况,所述各处测试点的渗流情况包括测试点的空间坐标位置信息、单位时间渗流量,对各测试点的单位时间渗流量进行评级。
4.根据权利要求3所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S2中,所述评级方法根据单位时间渗流量从小到大依次划分为轻微、中等、严重三个等级。
5.根据权利要求1所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S3中,利用3D建模软件建立出地下连续墙的等比例空间模型,汇总所有测试点的位置信息及采集到的单位时间渗流量情况,将各测试点不同渗流情况等级赋予不同的标记于空间模型中的相应位置标注,并建立地下连续墙整体渗流测试点数据库。
6.根据权利要求4所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S4中,每间隔一定的时间后对各测试点渗流情况再次进行检测,获得同一测试点不同时间的单位时间渗流量变化情况,对单位时间渗流量-时间曲线进行拟合并预测未来某一时间该测试点的单位时间渗流量,并依此单位时间渗流量进行评级。
7.根据权利要求1所述的一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价方法,其特征在于:步骤S5中,构建专家评价体系,通过勘察规范、现场施工要求、当地工程经验对测试点的渗流情况评级作出具体数值设定,并结合地下连续墙时间与空间渗流情况进行分析,对地下连续墙整体渗透性安全等级划分,通过数据库即可给出地下连续墙整体渗透性安全等级。
8.一种基于声纳法的地铁工程地下连续墙渗透性评价装置,其特征在于,包括:
渗流数据采集系统,由基于声纳法的带有定位装置的渗流检测仪器构成,用于采集各测试点的渗流情况;
单位时间渗流量评级系统,用于对各测试点的单位时间渗流量分级;
空间数据评价系统,用于对整个地下连续墙不同位置的测试点的渗流情况在等比例的空间模型上作出分析评价;
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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