CN113653085A - 工程桩桩长预估方法及其预估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工程桩桩长预估方法及其预估系统，包括：对施工区域进行地质勘查以获得对应的勘查数据；根据勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层；根据工程桩的设计方案建立对应的工程桩模型；结合工程桩模型和三维地质模型以形成配桩模型；从配桩模型中获取各个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的标高信息；结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度以完成桩长预估。本申请有利于控制工程桩的配桩和桩长，进一步优化资源的配置、辅助项目对工程桩的质量控制，提高工程桩施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特指一种工程桩桩长预估方法及其预估系统。
背景技术
在实际工程施工中，由于地形复杂多变，往往无法精确的获得地形状况，对工程桩的配桩、桩长控制带来较大的风险，容易造成工程桩桩长浪费或工程桩假性达到持力层的工程质量风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种工程桩桩长预估方法及其预估系统，以解决现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种工程桩桩长预估方法，包括如下步骤：
S101：对施工区域进行地质勘查以获得对应的勘查数据；
S102：根据所述勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层；
S103：根据工程桩的设计方案建立对应的工程桩模型；
S104：结合所述工程桩模型和所述三维地质模型以形成配桩模型；
S105：从所述配桩模型中获取各个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的标高信息；以及
S106：结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度以完成桩长预估。
本发明先通过地质勘查，获取施工区域的勘查数据并建立三维地质模型，再与工程桩模型结合形成配桩模型，根据各个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的标高信息和工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度，本申请通过勘探获取工程桩所需嵌入的岩层的分布情况和设计入岩长度，以此来调整模拟桩的长度，一方面确保工程桩能够具有良好的承载力，另一方面避免了现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题，提高了施工效率。
本发明工程桩桩长预估方法的进一步改进在于，还包括：
计算出相邻两个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值；
统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据所述补勘位置对所述施工区域进行地质补勘，并得到所述补勘位置的补勘数据；
根据所述补勘数据调整所述配桩模型。
本发明工程桩桩长预估方法的进一步改进在于，还包括：
在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图；
获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
本发明工程桩桩长预估方法的进一步改进在于，根据所述补勘位置对所述施工区域进行补勘的步骤包括：
于所述补勘位置范围内选取至少一个钻孔点；
于所述施工区域上放样出所述钻孔点；
提供钻机，利用所述钻机于所述钻孔点处钻孔，钻取岩土并获取其对应的钻孔深度。
本发明工程桩桩长预估方法的进一步改进在于，还包括：
对施工区域进行地质勘查以获得对应的各地层分布的勘查数据；
在形成配桩模型之后，提取所述配桩模型中的各个工程桩模型与所述模拟岩层。
本发明工程桩桩长预估方法的进一步改进在于，
对施工区域进行地质勘查以获得对应的岩层分布的勘查数据。
本发明还提供了一种工程桩桩长预估系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于获取施工区域的勘查数据以及工程桩的设计数据；
与所述数据获取单元连接的模型建立单元，用于根据所述勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层，以及用于根据工程桩的设计数据建立对应的工程桩模型；
与所述数据获取单元和所述模型建立单元连接的数据处理单元，用于结合所述工程桩模型和所述三维地质模型以形成配桩模型，从所述配桩模型中获取各个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的标高信息，结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度。
本发明工程桩桩长预估系统的进一步改进在于，
所述数据处理单元还用于计算出相邻两个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值，统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据所述补勘位置对所述施工区域进行地质补勘，并得到所述补勘位置的补勘数据。
本发明工程桩桩长预估系统的进一步改进在于，
所述数据处理单元还用于在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图，获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
本发明工程桩桩长预估系统的进一步改进在于，
所述数据获取单元还用于获取所述补勘位置的补勘数据；
所述数据处理单元还用于根据所述第一补勘数据调整所述配桩模型。
附图说明
图1为本发明工程桩桩长预估方法的流程图。
图2为本发明工程桩桩长预估系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种工程桩桩长预估方法，用于预估工程桩的桩长。本发明通过勘探获取工程桩所需嵌入的岩层的分布情况和设计入岩长度，以此来调整模拟桩的长度，一方面确保工程桩能够具有良好的承载力，另一方面避免了现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题，提高了施工效率。由于只针对小概率分布的区域进行补勘，大大减小了钻孔勘探的施工量，提高了施工效率。本申请针对可能存在岩层表面变化较大的区域进行补勘以提高模拟岩层的分布情况精确度，进而提高了工程桩的预估长度的精度，避免了现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题。
下面结合附图对本发明工程桩桩长预估方法及其预估系统进行说明。
参见图2，在本实施例中，一种工程桩桩长预估系统，包括：
数据获取单元，用于获取施工区域的勘查数据以及工程桩的设计数据；
与数据获取单元连接的模型建立单元，用于根据勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层，以及用于根据工程桩的设计数据建立对应的工程桩模型；
与数据获取单元和模型建立单元连接的数据处理单元，用于结合工程桩模型和三维地质模型以形成配桩模型，从配桩模型中获取各个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的标高信息，结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度。
在本实施例中预估方法先通过地质勘查，获取施工区域的勘查数据并建立三维地质模型，再与工程桩模型结合形成配桩模型，根据各个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的标高信息和工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度，本申请通过勘探获取工程桩所需嵌入的岩层的分布情况和设计入岩长度，以此来调整模拟桩的长度，一方面确保工程桩能够具有良好的承载力，另一方面避免了现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题，提高了施工效率。
进一步的，预估系统还包括：
数据处理单元还用于计算出相邻两个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值，统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据补勘位置对施工区域进行地质补勘，并得到补勘位置的补勘数据。
更进一步的，预估系统还包括：
数据处理单元还用于在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图，获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
较佳的，设定频率为0.16。
由于施工区域范围较大，初次地质勘查的钻孔数量有限，无法获取精确的地层分布数据，由于相邻两个工程桩间的间距较小，两个工程桩间岩层表面变化较大通常太大，即两个工程桩与岩层的表面相交处的标高位置的高度差不会相差太大，若是相差太大，可能存在两个工程桩间的岩层表面变化较大的情况，本申请通过计算频数或频率的方式将频数小于设定频数的斜率值、频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的补勘位置，即该地区小概率分布的区域提取出来进一步的补勘，由于只针对小概率分布的区域进行补勘，大大减小了钻孔勘探的施工量，提高了施工效率。本申请针对可能存在岩层表面变化较大的区域进行补勘以提高模拟岩层的分布情况精确度，进而提高了工程桩的预估长度的精度，避免了现有技术中设置较长的工程桩增加了施工量，浪费人力和物力的问题。
进一步的，预估系统还包括：
数据获取单元还用于获取补勘位置的补勘数据；
数据处理单元还用于根据第一补勘数据调整配桩模型。
更进一步的，数据处理单元还用于提取配桩模型中的各个工程桩模型与模拟岩层。
较佳地，在操作用户界面上还设有数据获取的按钮，通过点击按钮能够向预估系统内倒入有关施工区域的勘查数据、工程桩的设计数据以及补勘位置的补勘数据的Excel表格。
参见图1，在本实施例中，还提供了一种工程桩桩长预估方法，包括如下步骤：
S101：对施工区域进行地质勘查以获得对应的勘查数据。
S102：根据勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层。
S103：根据工程桩的设计方案建立对应的工程桩模型。
S104：结合工程桩模型和三维地质模型以形成配桩模型。
S105：从配桩模型中获取各个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的标高信息。
S106：结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度以完成桩长预估。
在一种较佳实施方式中，预估方法还包括：
计算出相邻两个工程桩模型与模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值；
统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据补勘位置对施工区域进行地质补勘，并得到补勘位置的补勘数据；
根据补勘数据调整配桩模型。
进一步的，预估方法还包括：
在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图；
获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
更进一步的，根据补勘位置对施工区域进行补勘的步骤包括：
于补勘位置范围内选取至少一个钻孔点；
于施工区域上放样出钻孔点；
提供钻机，利用钻机于钻孔点处钻孔，钻取岩土并获取其对应的钻孔深度。
进一步的，预估方法还包括：
对施工区域进行地质勘查以获得对应的各地层分布的勘查数据；
在形成配桩模型之后，提取配桩模型中的各个工程桩模型与模拟岩层。
更进一步的，对施工区域进行地质勘查以获得对应勘察位置的入岩层分布的勘查数据。
进一步的，根据勘查数据利用Civil3D软件建立三维地质模型。
更进一步的，利用BIM软件建立工程桩模型，将三维地质模型导入工程桩模型中以形成配桩模型。
较佳地，利用BIM软件根据工程桩的工程桩的直径、初始长度建立若干个工程桩模型，根据工程桩的设计分布，调整若干个工程桩模型的排布位置。
较佳的，勘查数据包括对应勘察位置的各地层的坐标信息和高程数据。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (10)
1.一种工程桩桩长预估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101：对施工区域进行地质勘查以获得对应的勘查数据；
S102：根据所述勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层；
S103：根据工程桩的设计方案建立对应的工程桩模型；
S104：结合所述工程桩模型和所述三维地质模型以形成配桩模型；
S105：从所述配桩模型中获取各个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的标高信息；
S106：结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度以完成桩长预估。
2.根据权利要求1所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，还包括：
计算出相邻两个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值；
统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据所述补勘位置对所述施工区域进行地质补勘，并得到所述补勘位置的补勘数据；
根据所述补勘数据调整所述配桩模型。
3.根据权利要求2所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，还包括：
在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图；
获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
4.根据权利要求2或3所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，根据所述补勘位置对所述施工区域进行补勘的步骤包括：
于所述补勘位置范围内选取至少一个钻孔点；
于所述施工区域上放样出所述钻孔点；
提供钻机，利用所述钻机于所述钻孔点处钻孔，钻取岩土并获取其对应的钻孔深度。
5.根据权利要求1所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，还包括：
对施工区域进行地质勘查以获得对应的各地层分布的勘查数据；
在形成配桩模型之后，提取所述配桩模型中的各个工程桩模型与所述模拟岩层。
6.根据权利要求1所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，
对施工区域进行地质勘查以获得对应的岩层分布的勘查数据。
7.一种工程桩桩长预估系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于获取施工区域的勘查数据以及工程桩的设计数据；
与所述数据获取单元连接的模型建立单元，用于根据所述勘查数据建立施工区域的三维地质模型，所建立的三维地质模型包括一模拟岩层，以及用于根据工程桩的设计数据建立对应的工程桩模型；
与所述数据获取单元和所述模型建立单元连接的数据处理单元，用于结合所述工程桩模型和所述三维地质模型以形成配桩模型，从所述配桩模型中获取各个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的标高信息，结合工程桩的设计入岩长度计算得出各个工程桩的预估长度。
8.根据权利要求7所述的工程桩桩长预估系统，其特征在于，
所述数据处理单元还用于计算出相邻两个工程桩模型与所述模拟岩层的表面相交处的连线的斜率值，统计各个斜率值的频数，获取频数小于设定频数的斜率值所对应的工程桩模型的设计位置作为补勘位置，根据所述补勘位置对所述施工区域进行地质补勘，并得到所述补勘位置的补勘数据。
9.根据权利要求8所述的工程桩桩长预估系统，其特征在于，
所述数据处理单元还用于在统计各个斜率值的频数时，将所有的斜率值划分为若干组，统计各组斜率值的频数，根据各组斜率值的频数和斜率值的总个数计算出各组斜率值的频率，并绘制出频率分布直方图，获取频率小于设定频率的斜率值所对应的模拟岩层的区域作为补勘位置。
10.根据权利要求7所述的工程桩桩长预估方法，其特征在于，
所述数据获取单元还用于获取所述补勘位置的补勘数据；
所述数据处理单元还用于根据所述第一补勘数据调整所述配桩模型。
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