CN113802620A - 一种基坑群施工风险监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基坑群施工风险监测系统，其包括监测单元，用于获取监测指标对应的监测数据，分析单元，用于根据监测数据判断基坑风险，控制单元，用于控制分析单元数据的传输，监测单元采集与时间相关的监测数据是以发生一单位数据预设值为驱动事件来记录的，针对基坑群中不同单体基坑的不同监测指标所预设的一单位数据能够以随影响事件变化而调整采样时间周期的方式设定，其中，分析单元能够基于监测单元采集的监测数据建立监测数据与时间相关的关联曲线，并通过控制单元与相邻的其他单体基坑中对应设置的另一控制单元实现信息共享。

Description

一种基坑群施工风险监测系统及方法

技术领域

本发明涉及基坑施工风险控制技术领域，尤其涉及一种基坑群施工风险监测系统及方法。

背景技术

如今，基坑在施工过程中可能会发生如下风险：

(1)在施工过程中垂直度控制不佳，底部开叉、地墙刷壁效果不佳、砼浇注间断，新旧混凝土间出现接缝，底部存在绕流混凝土或地下连续墙出现不均匀沉降而造成的基坑围护结构管涌；

(2)基坑开挖坡度过大、降水措施效果不佳、暴雨冲刷边坡、坡顶堆载或者周边积水向坑内渗流而造成的基坑土体纵向滑坡；

(3)支撑设计施工强度不够、监测数据有误或出现异常未予以足够重视、采用有缺陷支撑材料、预应力传感器损坏失效或者立柱桩沉降或上台导致支撑偏心而造成的基坑支撑失稳；

(4)基坑周边超载、地基加固及井点降水效果不佳、围护渗漏部位未作超前处理、测数据有误、井点布设不合理、井点管损坏以及承压水位监测有误而造成的基坑坑底隆起及突涌；

(5)施工中如果发生围护结构漏水，涌砂、承压水抽排过量、开挖净高过高，围护变形超标、未及时加撑，或者支撑体系强度不能满足要求而造成的基坑开挖周边沉降过大，影响周边建筑及管线安全。

基坑施工过程中的风险都有可能引起地表沉降、基坑坍塌、房屋沉降、倾斜等事故，因此需要对基坑(尤其是基坑群)的施工过程中的各项指标进行高效智能的监测，以避免事故的发生。

CN 112101757 A公开了一种深基坑施工安全风险评估方法，包括根据基坑参数，构建基坑数值模型；采用基坑数值模型预测基坑在t时刻的二级风险属性指标值；响应于预测的t时刻二级风险属性指标值与现场监测的t时刻二级风险属性指标值差别在预设范围内，采用基坑数值模型预测基坑在t+1时刻的二级风险属性指标值；其中，二级风险属性指标值包括定量风险属性指标值和定性风险属性指标值；运用证据推理算法计算t时刻和t+1时刻的基坑风险值；根据t时刻和t+1时刻的基坑风险值，生成基坑在t时刻的风险评估报告。同时公开了相应的系统。该发明充分利用定量风险属性指标值和定性风险属性指标值进行基坑风险评估，符合技术规范，准确度更高。

CN 109934474 A公开了一种基于大数据的深基坑监测风险评估系统，其包括：基坑监测大数据仓库，用于存储历史工程监测数据及当前工程监测数据；大数据模型动态训练模块，用于根据历史工程监测数据构建基坑监测大数据分析预测模型，并对基坑监测大数据分析预测模型进行训练优化；基坑变形动态预测模块，用于根据实时工程监测数据及下一步施工工况数据获得基坑变形预测值；基坑安全风险自动分析模块，依据大数据分析预测模型及基坑变形预测值对当前工程监测数据进行安全风险分析。该发明能对基坑风险进行全面评判，使基坑监测数据的报警情况更加真实可靠，且可实现工程监测数据预测的实时化、动态化，降低风险发生的概率。

但是在实际施工过程中，施工方式繁多，施工顺序没有严格标准，时序关系不明确且设计细节上还有许多模糊的地方。实际施工中，对施工方式和/或施工顺序稍加改变就会对地层变形产生较大的影响。现有技术对于实际监测工作也存在较多的不确定性，这些因素都极大地影响了预警预报的准确性。很多时候，监测到的数据还没达到报警条件，却仍有事故发生。因此，如何基于实时的施工情况对基坑施工(尤其是基坑群施工)进行更适应性的快速有效监测，是当前没有解决的技术问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基坑群施工风险监测系统及方法。现有技术中，通过固定的采样时间周期来对监测指标进行监测。在监测数据异常时，塌陷风险增高，然而监测系统只有在到达采样时间周期获取监测数据后才能够发现，无疑使得异常数据的获取出现延迟。不仅如此，对于未出现风险的时间段，此阶段施工安全程度高，监测单元频繁采集的监测数据的作用有限，监测单元频繁采集并向分析单元发送数据不仅增加了数据的传输量、分析单元的数据计算量和数据存储量，而且大量数据传输必然会加剧数据的延迟效应，使得分析单元发现异常的时间以毫秒级单位延迟，甚至延迟1秒。这对于预防基坑风险来说无疑是不利的。

本发明通过将发生一单位数据变化的时间作为采样时间周期来对基坑风险进行监测，有利于更及时地发现异常数据。在相应数据变化较慢时，监测单元能够减少发送数据的频率以及数据量。在相应数据变化较快时，监测单元能够更快地将监测数据和/或时间数据发送至分析单元。甚至在一单位数据确定的情况下，监测单元仅需要将发生一单位数据的时间数据发送至分析单元即可，数据量少，降低了数据在传输过程中的数据延迟现象，使得分析单元能够对异常数据进行快速响应，从而及时发出预警信息和/或施工建议。

一种基坑群施工风险监测系统，其包括用于获取监测指标对应的监测数据的监测单元，用于根据监测数据判断基坑风险的分析单元，用于控制分析单元数据的传输的控制单元。监测单元采集与时间相关的监测数据是以发生一单位数据预设值为驱动事件来记录的，针对基坑群中不同单体基坑的不同监测指标所预设的一单位数据能够以随影响事件变化而调整采样时间周期的方式设定。分析单元能够基于监测单元采集的监测数据建立监测数据与时间相关的关联曲线，并通过控制单元与相邻的其他单体基坑中对应设置的另一控制单元实现信息共享。

优选地，分析单元配置的第二分析模块能够基于由监测单元采集的实时监测数据建立与时间相关的第二关联曲线，并将第二关联曲线对比于基于样本监测数据与时间建立的第一关联曲线和/或基于模拟监测数据与时间建立的第三关联曲线以通过关联曲线差异动态判断基坑施工的异常情况。

优选地，分析单元能够通过配置第一分析模块的方式获取样本监测数据，和/或通过配置第三分析模块的方式获取模拟监测数据。第三分析模块能够基于模拟监测数据对第一分析模块的样本监测数据进行校准。

优选地，监测单元基于采样时间周期间隔地将至少包含时间数据的监测数据发送至分析单元以建立关联曲线。采样时间周期为完成一单位数据预设值变化所用的时间，并能够随一单位数据预设值的变化而改变。

优选地，一单位数据预设值至少能够在出现关联曲线差异时由第二分析模块进行调节，控制单元能够基于一单位数据预设值的更新信息传输至相邻单体基坑对应的另一控制单元，以适应调节对应的一单位数据预设值。一单位数据预设值的调节至少还能够基于基坑开挖深度的变大而以减小采样时间周期的方式设定。

优选地，基于关联曲线的差异而引发第二分析模块对一单位数据预设值进行至少一次的调节，以曲线斜率微观化的方式判断关联曲线差异与设定差异阈值之间的关系，从而通过控制单元发送警告信号以及时调节施工方式、施工顺序和/或施工工序衔接时间。

优选地，响应于第二分析模块发送的一单位数据预设值更新信息和/或施工方式更新信息，第一处理模块和/或第三分析模块更新与调节后的一单位数据预设值对应的采样时间周期，从而同步更新第一关联曲线和/或第三关联曲线的信息。

优选地，监测单元能够对至少包括沉降、水平位移、支护应力、地下水位中的一种或多种监测指标进行采集。

优选地，一种基坑群施工风险监测方法，监测方法采用前述任一的监测系统，其中，监测系统能够针对根据基坑群总体设计方案，结合包括周边关系、开挖进度、组织协调的因素划分的若干单体基坑进行风险监测，并通过数据共享的方式实现相邻两侧单体基坑的协调开挖。

优选地，用户能够通过用户终端与基坑群的若干单体基坑中各自配置的控制单元实现信息交互，以使得用户能够接收监测数据、风险信息和/或警告信号并输出控制指令。

附图说明

图1是本发明监测系统在一种优选实施方式中的逻辑模块示意图；

图2是本发明监测系统在一种优选实施方式中配置于基坑群的共用支护的局部结构示意图；

图3是基于监测数据与时间的第一关联曲线、第二关联曲线和第三关联曲线的比较示意图。

附图标记列表

100：监测单元；200：分析单元；300：控制单元；210：第一分析模块；220：第二分析模块；230：第三分析模块；400：用户终端；1：第一关联曲线；2：第二关联曲线；3：第三关联曲线。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

如图1所示为监测系统在一种优选实施方式中的逻辑模块示意图，如图2所示为监测系统在一种优选实施方式中配置于基坑群的共用支护的局部结构示意图，如图3所示为基于监测数据与时间的第一关联曲线1、第二关联曲线2和第三关联曲线3的比较示意图。图3中的x指代监测数据，a指代相应数据的一单位值，例如对于沉降数据而言为预设沉降深度，t指代时间，Δt指代采样时间周期。

本发明提供了一种基坑群施工风险监测系统及方法，也可以是一种用于获取基坑施工过程指标的动态监测系统及方法。基坑施工过程中需要对指标进行定期监测以获取相应的监测数据，其中，监测指标可包括但不限于基坑工程施工工况数据、基坑工程本体结构数据、基坑工程地质数据、周边环境及施工因素数据、工程监测实测数据、设计提供及规范规定的报警指标数据中的一种或多种，监测指标可基于基坑平面尺寸、开挖深度、支护结构尺寸、支撑间距、土层分布信息、地下水位标高、土体力学指标、土体本构关系、支护结构力学指标和/或基坑周边环境参数等基坑参数而选择确定。

一种基坑群施工风险监测系统，其至少包括用于获取监测指标对应的监测数据的监测单元100和用于根据监测数据判断基坑风险的分析单元200，其中，分析单元200可包括若干分析模块，以使得监测单元100能够与若干分析模块彼此建立数据连接。

优选地，分析单元200能够与控制单元300实现信号连接，以使得分析单元200能够通过控制单元300以有线和/或无线的方式与用户终端400连接将经过分析处理获取的数据信息传递至用户终端400，其中，无线传输方式可包括蓝牙、WiFi、ZigBee等。

可选地，分析单元200的若干分析模块可以是处理器、服务器、云服务器、专用集成芯片中的一种或几种。

可选地，用户终端400可以是计算机、显示器、便携移动终端、智能设备中的一种或几种，其中，便携移动终端可例如是便携式计算机、智能手表、智能眼镜、智能手环、平板电脑中的一种或几种。

优选地，分析单元200可至少配置有第一分析模块210和第二分析模块220以处理和/或储存不同类型的数据，例如，第一分析模块210能够被配置为用于处理和/或储存带有时间维度参数的样本监测数据，第二分析模块220能够被配置为用于处理和/或储存带有时间维度参数的实时监测数据。

第一分析模块210能够通过控制单元300从云端大数据中选取与本次施工条件及基坑参数匹配度或关联度最高的数据作为样本监测数据，以此形成样本监测数据随时间变化的第一关联曲线1，其中，在本次施工条件和/或基坑参数出现变动以影响对应样本数据的匹配度或关联度时，第一分析模块210能够重新获取最高匹配度或关联度的样本数据以作替换。

第二分析模块220能够直接地获取监测单元100采集的监测数据以进行分析处理，从而生成实时监测数据随时间变化的第二关联曲线2。

监测单元100发送至第二分析模块220经分析处理得到的与时间维度参数相关的实时监测数据是以一单位数据预设值为驱动事件来记录的，其中，一单位数据预设值可以是用户基于样本监测数据和/或工程经验值预先设置的一单位值。例如，对于沉降数据，一单位数据预设值为预设沉降深度。在第一分析模块210的样本监测数据中定义相应数据每变动一个单位所用的时间为采样时间周期(t)。监测指标中任一监测数据每变动相应的一单位预设值所用的时间所用的时间对应于相应数据的变化速率，当其变化速率改变时，与一单位数据对应的采样时间周期也会发生变化。采样时间周期与相应数据的比为相应数据与时间的关联曲线的曲线斜率。曲线斜率越大，表示一单位数据变动所需的采样时间周期越长，相应数据的变化速度越慢，施工安全程度越高。反之，曲线斜率越小，表示一单位数据变动所需的采样时间周期越短，相应数据的变化速度越快，施工安全程度越低，更容易存在施工风险。

优选地，分析单元200还可配置有第三分析模块230以用于分析处理带有时间维度参数的模拟监测数据，从而生成模拟监测数据随时间变化的第三关联曲线3，其中，模拟监测数据能够至少基于基坑参数与实时监测数据的结合预测基坑在t时刻后的监测指标对应的数据，以用于在第一分析模块210能够获取高匹配度样本监测数据时作为判断未来施工风险的依据并提醒用户及时对风险施工进行调整和规避，或用于在第一分析模块210不能够获取高匹配度样本监测数据时作为更符合实际情况的预设数据进行优化替换。数据正常的样本监测数据和/或模拟监测数据能够作为预设数据对实时监测数据进行分析，以判断施工风险情况。

进一步地，第三分析模块230能够基于不同采样时间周期的采样节点进行动态模拟，以基于对应数据在所属范围内的变化情况分别获取在各采样节点经过下一采样周期后的下一次序采样节点对应的模拟监测数据。当位于下一次序采样节点的模拟监测数据与样本监测数据超出设定阈值时，可将警告信号通过控制单元300发送至用户终端400，以使得用户能够对模拟监测数据和样本监测数据的差值情况进行判断，若由于模型算法的不适配、迭代运算的不收敛或施工初期施工数据的不稳定等因素引起模拟监测数据异常时，用户可通过用户终端400对第三分析模块230的运算分析方法进行及时调整；若由于样本监测数据与本次施工情况较低匹配度而引起样本监测数据的异常时，用户可通过用户终端400对第一分析模块210选取样本数据的规则和/或目标进行及时调整；若模拟监测数据与样本监测数据均未出现异常时，则表明继续按照同样的施工方式进行施工作业，在下一次序采样节点的时刻很有可能会存在风险甚至引起事故，因此用户需要及时对施工方式进行调整以规避风险。

基于上述各种为解除异常数据的调整方式，分析单元200中至少包括第一分析模块210和/或第三分析模块230可对相应的样本监测数据和/或模拟监测数据进行更新，以更新第一关联曲线1信息和/或第三关联曲线3信息。更新后的样本监测数据和模拟监测数据能够对比各自处于当前时刻在t时刻和/或t+1时刻后的采样节点对应的数据，以判断经过调节后对施工风险的影响趋势，其中，调节方式对施工风险的影响趋势可包括正向影响、反向影响和无影响。

基于t时刻和t+1时刻的分析能够更好地判断调节方式对施工风险在未来的影响趋势，例如，当前时刻到t时刻的曲线斜率小于当前时刻到t+1时刻的曲线斜率时，说明通过调节降低了风险可能；反之，说明通过调节增加了风险可能，可对调节方式进行再次调整。

优选地，分析单元200可基于监测数据建立BIM模型以三维的方式实时展示基坑情况，并在基坑出现风险情况时制定出可行的调整方案以直接或通过人工间接地对关联部位进行调节。优选地，分析单元200预设的用于判断风险情况的阈值可设置为至少三组，以使得对比值落在不同阈值区间可代表不同的风险程度，其中，分析单元200可基于不同的风险程度发出相应的警告信号。进一步地，分析单元200可基于不同的风险程度对所建立的BIM模型以不同深浅和/或色彩的颜色进行渲染，以便于用户在观察三维模型时便捷直观地获取存在风险部位。

现有技术中，通过固定的采样时间周期来对监测指标进行监测。在监测数据异常时，塌陷风险增高，然而监测系统只有在到达采样时间周期获取监测数据后才能够发现，无疑使得异常数据的获取出现延迟。不仅如此，对于未出现风险的时间段，此阶段施工安全程度高，监测单元100频繁采集的监测数据的作用有限，监测单元100频繁采集并向分析单元200发送数据不仅增加了数据的传输量、分析单元200的数据计算量和数据存储量，而且大量数据传输必然会加剧数据的延迟效应，使得分析单元200发现异常的时间以毫秒级单位延迟，甚至延迟1秒。这对于预防基坑风险来说无疑是不利的。

本发明通过将发生一单位数据变化的时间作为采样时间周期来对基坑风险进行监测，有利于更及时地发现异常数据。在相应数据变化较慢时，监测单元100能够减少发送数据的频率以及数据量。在相应数据变化较快时，监测单元100能够更快地将监测数据和/或时间数据发送至分析单元200。甚至在一单位数据确定的情况下，监测单元100仅需要将发生一单位数据的时间数据发送至分析单元200即可，数据量少，降低了数据在传输过程中的数据延迟现象，使得分析单元200能够对异常数据进行快速响应，从而及时发出预警信息和/或施工建议。

通过模拟监测数据可对样本监测数据选取合理性进行判断，以使得样本监测数据能够以更高的精度来确定实时监测数据的风险情况。优选地，采样用的一单位数据是以随施工进程的推进而缩短采样时间周期的方式来设定的。随着施工进程的推进，发生风险的几率越高。因此，随施工进程的推进，一单位数据变化值减小，即采样时间周期缩短，使得对风险的监测有效性提高。

根据一种优选实施方式，监测系统能够用于基坑群施工的风险监测，其中，基坑群可包含若干可由相同或不同施工单位承包的单体基坑，以使得相邻的单体基坑之间需要通过共用支护以实现对侧壁及周边环境的支挡、加固与保护，从而避免基坑群的“时空效应”对支护结构内力和变形造成的影响。优选地，根据基坑群总体设计方案，结合周边关系、开挖进度、组织协调等因素进行合理分区分块，以实现单独解控施工顺序合理安排，其中，为避免出现偏载现象，可通过同步协调开挖的相邻两侧单体基坑来确保施工过程的安全性、经济性。进一步地，对于相邻基坑无法实现同步协调开挖而存在施工前后顺序的情况，可通过协调以实现先挖深基坑再挖浅基坑的方式来避免先将浅基坑挖到底标高后，再挖相邻深基坑，当深度超过浅基坑底部后，由于相邻过近，浅基坑底部泥土松动甚至坍塌，造成浅基坑超挖的情况。因此，除了施工方式以外，施工工序和工序衔接时间也很大程度上影响了基坑群的施工风险。监测系统能够针对基坑群中的若干单体基坑分别设置有对应的监测单元100、分析单元200和控制单元300，其中，尤其是相邻基坑(例如，相邻的第一基坑A和第二基坑B)的控制单元300能够实现信号连接以共享监测数据，从而至少保证相邻基坑的施工安全。

前序开挖基坑所设置的支护会增加后续开挖基坑的支护设置的难度，其中，相邻基坑的共用支护可采用对拉锚索的结构，使后续开挖基坑的支护针对于前序开挖基坑设置的支护新增支护桩、锚固件和/或冠梁，以基于更低的成本实现对共用支护的改造、加固。优选地，监测单元100能够对共用支护结构内力及变形进行监测指标对应监测数据的采集，以使得在基坑群施工过程中获取不同单独基坑的施工对共用支护的独立和/或共同影响，从而使得分析单元200能够判断基坑群施工过程的风险情况。进一步地，监测单元100能够通过以多个空间立体方向布设于基坑监测点的机械传感器对位移、沉降、应力变化、水位、水压力中的一种或多种监测指标进行采集，能够通过角度传感器对地表倾斜角度的监测指标进行采集，以此实现对基坑在三维空间上的监测，其中，监测单元100可采集地连墙的沉降和水平位移、坡顶的沉降和水平位移、周边地表的沉降、周边管线的沉降、地下水位、锚索应力等监测指标对应的监测数据。

优选地，本发明中的沉降参数包括纵向、横向和深向的三维方向立体空间的沉降参数，以使得分析单元200能够基于施工顺序、衔接工序时长、三维空间参数长、宽、高和时间等多个因素进行预测和/或分析。基于前述的数据采样及传输规则，不同单体基坑对应设置的监测单元100能够基于各自第一分析模块210设置的预设沉降深度所对应的采样时间周期反馈采样信息。采样用的预设沉降深度是以随深度变大而缩短采样时间周期的方式来设定的，其中，“随深度变大”可包括基坑开挖深度的变大。基坑开挖深度越大，发生事故的可能性就越高，可导致在采样时间周期内基坑的沉降深度或沉降速度变快，可通过调小预设沉降深度值的方式缩短采样时间周期。缩短采样时间周期有利于提高监测基坑的时间密度，从而及时发现基坑的沉降异常。

本发明通过监测采样时间周期的变化来监测基坑沉降的速度变化，通过监测关联曲线的斜率变化来分析基坑的沉降是否异常。在沉降异常的情况下，发生预设沉降深度的采样时间周期变化，曲线斜率异常。因此，本发明通过曲线斜率异常来及时调整预设沉降深度的设定值，从而进一步监测关联曲线的斜率变化，及时确定基坑的沉降深度并发生预警。

根据一种优选实施方式，在第一关联曲线1数据正常的情况下，可仅采用第一关联曲线1与第二关联曲线2进行对比。并且在预设沉降深度相同的情况下，第一关联曲线1与第二关联曲线2的对比，尤其可对比曲线斜率的差异。在曲线斜率存在差异时，需要进一步判断第二关联曲线2是否存在安全风险。

在第二关联曲线2与第一关联曲线1存在差异的情况下，第二分析模块220能够调节通过预设沉降深度来调节采样时间周期；优选地，在第二关联曲线2与第一关联曲线1存在差异的情况下，第二分析模块220以将预设沉降深度缩小的方式来缩短采样时间周期，其中，每达到一次预设沉降深度的时间为采样时间周期。之所以在关联曲线出现差异时优选为以将预设沉降深度缩小的方式来缩短采样时间周期，是因为即使可能基于外界气候条件、地质条件和/或施工条件等因素而出现沉降速度放缓的趋势，也不能排除其他因素在基于扩大预设沉降深度后延长的采样时间周期中带来的影响，因此，对于出现的关联曲线差异的情况应优选为缩小预设沉降深度以规避风险。

具体地，第二分析模块220将预设沉降深度值调小来缩短采样时间周期，从而使得第二关联曲线2的曲线斜率变化更明显。同时，第一分析模块210也根据新的预设沉降深度来更新第一关联曲线1，使得第一关联曲线1与第二关联曲线2能够进行更直观的曲线斜率变化的对比，使得第一关联曲线1与第二关联曲线2的差异更加明显。

如若仅根据当前的差异判断基坑沉降是否发生异常，很可能会出现结果偏差，有可能在基坑发生预设沉降深度的过程中，沉降的过程是正常的，沉降的若干误差导致了当前曲线斜率的整体误差。因此，在发现曲线斜率异常时，对曲线斜率的变化进一步微观化，才能够体现基坑的实时沉降监测数据与样本沉降监测数据的差异性，从而有利于施工人员对当前的施工方式、施工顺序以及施工工序衔接时间进行调整。

本发明中，更新预设沉降深度的次数不限于一次，可以是两次甚至更多次，使得第二关联曲线2形成近似光滑的曲线，有利于显示第二关联曲线2与第一关联曲线1之间的斜率差异是否超出了差异阈值，从而及时发出预警信息。

例如，第二关联曲线2与第一关联曲线1的斜率差异为-0.4，差异阈值为-0.25。明显地，第二关联曲线2的斜率出现了异常，即基坑沉降速度加快，采样时间周期缩短，曲线斜率变小。此时，在第二分析模块220通过控制单元300向至少一个用户终端400发出预警信息的同时，需要进一步缩小预设沉降深度以增加数据采集密度。直至在预设沉降深度调节至最小沉降深度值时，若第二关联曲线2的斜率依然异常，则第二分析模块220能够提高预警信息的等级以发送至用户终端400。

优选地，响应于第二分析模块220发送的预设沉降深度更新信息和/或施工方式更新信息，第一分析模块210更新与预设沉降深度对应的采样时间周期从而同步更新第一关联曲线1信息。

具体地，当第二关联曲线2的预设沉降深度或者施工方式信息更新时，第二处理模块将更新信息发送至第一处理模块。第一处理模块接收更新信息，根据更新信息来调节第一关联曲线1，使得两个关联曲线的预设深度信息或施工顺序、施工工序衔接时长一致或者趋近。如此设置，当第二关联曲线2与第一关联曲线1进行对比时，预设沉降深度一致能够更好地显示第二关联曲线2与第一关联曲线1的差异，从而有利于施工人员及时发现异常并且对施工情况进行调整。

优选地，第二分析模块220比较第二关联曲线2与第一关联曲线1在同一施工方式的基坑的周期变化差异值，在周期变化差异值大于周期差异阈值时发出预警信息。

针对于相邻基坑中一侧单体基坑出现沉降异常和/或开挖深度变大而调整预设沉降深度时，相对另一侧的单体基坑也可随之调整自身的预设沉降深度，以通过提高数据采集和传输频率来保证至少对共用支护的实时监测，从而防止由于一侧的异常沉降而导致共用支护的倒塌。

进一步地，监测单元100还能够基于前述的数据采样及传输规则对地下水位和/或支护(包括共用支护)的锚索内力、支撑轴力进行获取，以通过实时监测进一步防止因地下水或支护风险引起的地表沉降、基坑坍塌、房屋沉降、倾斜等事故。地下水位及支护处于安全范围也能够在一定范围内减缓沉降速度，当基坑沉降异常时，也可通过调节预设地下水位和预设支护应力的方式来探究引起基坑沉降的主要因素。

监测单元100针对不同监测指标获取相应监测数据时，采样用的一单位数据能够以随影响事件变化而调整采样时间周期的方式设定。进一步地，影响事件至少包括基坑开挖深度，随着开挖深度变大，施工过程出现风险的可能性变高，各监测数据都可通过调整一单位数据预设值的大小以在一定的范围内缩短采样时间周期，提高采样传输频率。

优选地，采样用的预设地下水位除了能够以随深度变大而缩短采样时间周期的方式来设定之外，还能够根据实时降水量而灵活调整采样时间周期，以避免过大的降水量引起地下水位的激增而造成涌水的情况，也避免处于枯水期时频繁地进行无效数据的采样和传输。

优选地，采样用的预设支护应力除了能够以随深度变大而缩短采样时间周期的方式来设定之外，还能够根据应力情况而调整采样时间周期，以实施获取基坑开挖过程中支护结构应力的变化而避免支护的坍塌。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种基坑群施工风险监测系统，其包括：

监测单元(100)，用于获取监测指标对应的监测数据，

分析单元(200)，用于根据监测数据判断基坑风险，

控制单元(300)，用于控制所述分析单元(200)数据的传输，

其特征在于，

所述监测单元(100)采集与时间相关的监测数据是以发生一单位数据预设值为驱动事件来记录的，针对基坑群中不同单体基坑的不同监测指标所预设的一单位数据能够以随影响事件变化而调整采样时间周期的方式设定，

其中，所述分析单元(200)能够基于所述监测单元(100)采集的监测数据建立监测数据与时间相关的关联曲线，并通过所述控制单元(300)与相邻的其他单体基坑中对应设置的另一控制单元(300)实现信息共享。

2.根据权利要求1所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，所述分析单元(200)配置的第二分析模块(220)能够基于由所述监测单元(100)采集的实时监测数据建立与时间相关的第二关联曲线(2)，并将所述第二关联曲线(2)对比于基于样本监测数据与时间建立的第一关联曲线(1)和/或基于模拟监测数据与时间建立的第三关联曲线(3)以通过关联曲线差异动态判断基坑施工的异常情况。

3.根据权利要求1或2所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，所述分析单元(200)能够通过配置第一分析模块(210)的方式获取样本监测数据，和/或通过配置第三分析模块(230)的方式获取模拟监测数据，其中，所述第三分析模块(230)能够基于模拟监测数据对所述第一分析模块(210)的样本监测数据进行校准。

4.根据权利要求1～3任一项所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，所述监测单元(100)基于采样时间周期间隔地将至少包含时间数据的监测数据发送至所述分析单元(200)以建立关联曲线，其中，采样时间周期为完成一单位数据预设值变化所用的时间，并能够随一单位数据预设值的变化而改变。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，一单位数据预设值至少能够在出现关联曲线差异时由所述第二分析模块(220)进行调节，所述控制单元(300)能够基于一单位数据预设值的更新信息传输至相邻单体基坑对应的另一控制单元(300)，以适应调节对应的一单位数据预设值，其中，一单位数据预设值的调节至少还能够基于基坑开挖深度的变大而以减小采样时间周期的方式设定。

6.根据权利要求1～5任一项所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，基于关联曲线的差异而引发所述第二分析模块(220)对一单位数据预设值进行至少一次的调节，以曲线斜率微观化的方式判断关联曲线差异与设定差异阈值之间的关系，从而通过所述控制单元(300)发送警告信号以及时调节施工方式、施工顺序和/或施工工序衔接时间。

7.根据权利要求1～6任一项所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，响应于所述第二分析模块(220)发送的一单位数据预设值更新信息和/或施工方式更新信息，所述第一处理模块(210)和/或第三分析模块(230)更新与调节后的一单位数据预设值对应的采样时间周期，从而同步更新所述第一关联曲线(1)和/或第三关联曲线(3)的信息。

8.根据权利要求1～7任一项所述的基坑群施工风险监测系统，其特征在于，所述监测单元(100)能够对至少包括沉降、水平位移、支护应力、地下水位中的一种或多种监测指标进行采集。

9.一种基坑群施工风险监测方法，其特征在于，所述监测方法采用前述任一权利要求所述的监测系统，其中，所述监测系统能够针对根据基坑群总体设计方案，结合包括周边关系、开挖进度、组织协调的因素划分的若干单体基坑进行风险监测，并通过数据共享的方式实现相邻两侧单体基坑的协调开挖。

10.根据权利要求9所述的基坑群施工风险监测方法，其特征在于，用户能够通过用户终端(400)与基坑群的若干单体基坑中各自配置的控制单元(300)实现信息交互，以使得用户能够接收监测数据、风险信息和/或警告信号并输出控制指令。

Images