CN114036625A - 适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统，该方法包括：1）采集各个钻孔的原状土试样和钻孔信息以及岩土工程原位测试数据；2）开展室内土工试验，获取地基土的物理力学参数；3）建立岩土工程勘察数据库；4）形成三维地质模型；5）开展初始设计配合比试验；6）自动配制满足待加固软弱地基所需的固化浆液；7）将配制得到的固化浆液注入待加固软弱地基中进行原位搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。本发明极大提高了大面积软弱地基原位搅拌加固的工程实施效率、质量与智能化水平，同时实现了工程建设各环节数据的双向流动，有利于推动行业技术发展与进步。

Description

适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统

技术领域

本发明属于地基处理技术领域，涉及一种软弱地基原位加固的施工方法及系统，尤其涉及一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统。

背景技术

工程建设中，经常碰到施工场地内存在大面积软弱土层的情况，这些软弱土层在变形、渗透、地基承载力和稳定性等方面通常不能满足工程需求，采用搅拌法对其进行原位加固是一种常见的地基处理措施。通过特制的搅拌机械，将水泥(或石灰)等固化剂材料送入软弱土层中，就地将软土和固化剂材料(浆液或粉体)进行强制搅拌，通过一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土，从而提高地基强度，减小地基变形。以深层水泥土搅拌法为例，通常是按照最软弱土层确定水泥掺量、提升速度等参数，且在施工时保持相关参数不变，力求喷浆均匀与搅拌均匀。然而，这种做法未考虑实际地基土沿深度分布的成层性，特别是对于大面积软弱地基，地基土的空间差异性很大，对于土质条件较好的土层，将适用于最软弱土层的水泥掺量等参数应用于整个加固深度范围将造成极大的浪费。同时，大量工程实践表明，当土层条件较好时，往往减缓下钻速度甚至阻碍下钻，在喷浆速度保持不变的情况下，硬土层中喷入过多的水泥浆将导致软弱土层中的喷浆量不足，进而影响搅拌加固效果。

工程设计中，通常建议根据土层分布情况考虑变参数施工，但是在实际施工过程中，则完全由现场操作人员自主根据预先的计划，在不同深度处人为改变喷浆量、搅拌轴转速等施工参数，对于大面积软弱地基的处理，不仅自动化程度低、施工效率不高，而且过于依赖操作人员的经验、操作水平和责任心，可靠度不高。公告号CN 110485409 A的专利文件公开了一种基于地基全域全周期实测数据的复合桩施工方法，但要求在外围桩中含有敏感材料，且在芯桩上设置探测感知元件，然后共同组成测量系统。显然，对于大面积场地的软弱土层处理，是无法预先在土层中设置敏感材料的，上述方法不具备可行性。公告号CN113073652 A的专利文件公开了一种基于物联网的全方位高压喷射注浆设备及其施工方法，通过布设声波测井仪等监测传感器，将高压喷射注浆施工过程中的信息进行汇总分析后，用于指导施工参数随地层性质变化的调整以及施工质量的控制。但是，该方法仍局限于在施工环节采取被动的“监测-反馈-改进”的思路，不仅措施后置，而且监测和调节范围也较为有限，没有预先充分利用岩土工程勘察阶段的外业钻探数据、室内土工试验数据，以及室内固化土配合比试验和现场预搅拌试验阶段产生的庞大数据资料，从而缺乏对大面积场地总体土层分布情况的宏观认识，在实际施工过程中，往往被不断出现的新问题所牵扯，疲于“救火”，容易陷于被动。

在进行地基处理之前，为确定合适的加固参数，需进行详细的岩土工程勘察工作，岩土工程勘察的结果将作为后续一系列设计与施工的重要依据。传统的岩土工程勘察通常将外业钻探所得芯样，由编录人员在现场对各岩土层进行识别划分，手写记录各岩土层的层序、层深、厚度、名称及描述等信息，然后再人工录入勘察软件系统生成各类图表文件。这一过程中，现场记录及录入等人工输入环节容易产生数据错漏等问题，往往需要耗费大量人力物力去解决，不仅效率较低，而且芯样性状的判断识别往往依赖于现场工程师的理论及经验水平。虽然行业内也已推出不同的勘察软件、设备及相关技术来解决岩土工程勘察中的数据处理问题，但目前各勘察环节的数据仍然不能完全共享，从而降低了各系统的使用效率，造成数据资源的浪费。

综上所述，在我国工程建设质量要求和固化剂材料以及人力成本飙升的背景下，针对大面积软弱地基处理，上述传统的原位搅拌加固施工工法，以及岩土工程勘察外业与内业工作模式的效率问题日益凸显。无论是原位搅拌施工还是岩土工程勘察，都对施工设备、施工工法及数据管理系统提出了智能化、自动化和信息共享互联的要求。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法包括以下步骤：

1)通过智能钻探设备采集待加固软弱地基的施工现场的各个钻孔的原状土试样和钻孔信息，通过智能原位测试设备采集待加固软弱地基的岩土工程原位测试数据；

2)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展室内土工试验，获取地基土的物理力学参数；

3)结合步骤1)所得到的钻孔信息和岩土工程原位测试数据以及步骤2)所得到的地基土物理力学参数，建立岩土工程勘察数据库；

4)根据步骤3)所得到的岩土工程勘察数据库，对待加固软弱地基的施工现场的地层情况进行岩土工程三维地质建模，形成三维地质模型；

5)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展初始设计配合比试验，确定满足软弱地基原位加固设计要求所需要的固化浆液类别、参数、掺量以及固化时间等；

6)根据步骤3)所建立的岩土工程勘察数据库和步骤5)所得到的初始设计配合比试验结果，自动配制满足待加固软弱地基所需的固化浆液，并进行现场试搅拌试验，确定固化浆液的施工性能和现场固化效果满足设计要求；

7)根据步骤4)构建得到的三维地质模型，将步骤6)配制得到的固化浆液注入待加固软弱地基中进行原位搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

作为优选，本发明所提供的步骤1)的岩土工程智能原位测试设备包括：静力触探试验仪、标准贯入试验分析仪、十字板剪切仪、自动控制旁压仪等。

作为优选，本发明所提供的步骤7)的具体实现方式是：

7.1)基于卫星定位技术对搅拌设备进行自动定位，同时根据三维地质模型中待加固软弱地基的施工位置坐标，规划搅拌设备行走路线；

7.2)根据三维地质模型中不同施工位置的坐标，确定该施工位置的地层分布，结合步骤5)的初始设计配合比试验结果及步骤6)的现场试搅拌试验数据，编制施工控制程序，所述施工控制程序包括搅拌设备的移动速度、工作深度、搅拌时的喷浆量、下钻速度以及搅拌轴转速等；

7.3)根据步骤7.1)制定的搅拌设备行走路线，按照步骤7.2)所设定的施工控制程序，对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

作为优选，本发明所提供的步骤7)在步骤7.3)之后还包括：

7.4)实时采集待加固软弱地基的施工数据，根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，根据优化修正后的施工控制程序对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

作为优选，本发明所提供的步骤7.4)的具体实现方式是：

实时采集待加固软弱地基的施工数据S1，结合三维地质模型的地层数据S2进行对比判断，若S1与S2的误差在预设范围内，则根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，并根据优化修正后的施工控制程序对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软弱地基的原位加固处理；若S1与S2的误差超过预设范围，则标记为异常区域，暂停对异常区域的施工或转换为手动模式对异常区域进行施工。

作为优选，本发明所提供的步骤7)在步骤7.4)之后还包括：

7.5)对原位搅拌加固效果进行质量抽检，质量检测方法包括轻型动力触探、开挖检查和钻孔取芯。

一种基于如前所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法的系统，其特征在于：所述系统包括

智能勘察系统，用于采集待加固软弱地基的施工现场的各个钻孔的钻孔信息、岩土工程原位测试数据和室内土工试验结果，形成待加固软弱地基施工现场的岩土工程勘察数据库和三维地质模型；

智能搅拌系统，用于配置满足待加固软弱地基所需的固化浆液，以及用于将固化浆液注入待加固软弱地基并根据施工控制程序对待加固软弱地基的施工现场进行智能搅拌；

以及，

工程数据库系统，用于获取智能勘察系统提供的岩土工程勘察数据库和三维地质模型，根据三维地质模型规划智能搅拌系统的行走路线，实时收集智能搅拌系统提供的施工数据，用于确定并修正智能搅拌系统的施工控制程序；

所述智能勘察系统通过无线网络与工程数据库系统相连；所述工程数据库系统通过无线网络与智能搅拌系统相连。

作为优选，本发明所采用的智能勘察系统包括智能钻探设备、智能原位测试设备以及云GIS平台；所述智能钻探设备以及智能原位测试设备分别通过无线网络接入云GIS平台，所述云GIS平台通过无线网络接入工程数据库系统。

作为优选，本发明所采用的智能搅拌系统包括自动制浆系统、搅拌控制系统以及施工数据采集系统；

所述自动制浆系统用于根据岩土工程勘察数据库和初始设计配合比试验数据，自动配制满足待加固软弱土层所需的固化浆液；

所述搅拌控制系统用于与三维地质模型实现数字化联结，将岩土工程勘察获得的三维地质模型导入到搅拌施工设备中以及用于执行工程数据库系统发来的施工控制程序；

所述施工数据采集系统用于采集实时施工数据，向工程数据库系统发送实时施工数据；

所述自动制浆系统、搅拌控制系统以及施工数据采集系统通过无线网络与工程数据库系统相连。

本发明的优点是：

本发明提供了一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法及系统，该方法包括：1)通过智能钻探设备采集待加固软弱地基的施工现场的各个钻孔的原状土试样和钻孔信息，通过智能原位测试设备采集待加固软弱地基的岩土工程原位测试数据；2)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展室内土工试验，获取地基土的物理力学参数；3)结合步骤1)所得到的钻孔信息和岩土工程原位测试数据以及步骤2)所得到的地基土物理力学参数，建立岩土工程勘察数据库；4)根据步骤3)所得到的岩土工程勘察数据库，对待加固软弱地基的施工现场的地层情况进行岩土工程三维地质建模，形成三维地质模型；5)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展初始设计配合比试验，确定满足软弱地基原位加固设计要求所需要的固化浆液类别、参数、掺量以及固化时间等；6)根据步骤3)所建立的岩土工程勘察数据库和步骤5)所得到的初始设计配合比试验数据，自动配制满足待加固软弱地基所需的固化浆液，并进行现场试搅拌试验，确定固化浆液的施工性能和现场固化效果满足设计要求；7)根据步骤4)构建得到的三维地质模型，将步骤6)配制得到的固化浆液注入待加固软弱地基中进行原位搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。本发明通过岩土工程勘察、设计、施工和检测全过程的信息共享与数据共联，极大提高了大面积软弱地基原位搅拌加固的工程实施效率、质量与智能化水平，同时实现了工程建设各环节数据的双向流动，为专业研究人员提供了庞大、有效且具有强相关性的工程数据库，有利于推动行业技术发展与进步。通过将三维地质模型导入至智能搅拌系统，可使每一位置的原位搅拌均可根据实际土层分布情况进行个性化施工，不但可以节约水泥等固化剂用量，而且可以提高原位加固质量。同时，可以预先确定合理的施工设备行走路线，主动规避潜在不良场地施工风险，进一步提高施工效率和主动控制风险的能力。智能施工系统的监测与控制贯穿于原位搅拌施工的全过程，工程数据库系统中的施工数据可自动采集，且无法进行人为修改，政府主管部门、建设、监理等相关单位均可通过计算机、手机等网络通讯设备随时远程查看存储于云端的施工数据，不仅保证了现场施工数据的真实、准确、透明，而且有利于原位搅拌加固的施工质量控制。本发明主要基于物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术和智能传感技术，通过智能化设备、自动化管控系统和数据库系统的开发，将岩土工程勘察、设计、施工与检测等4个环节产生的数据进行融合分析与挖掘，打造一个信息共享、数据共联的智能施工系统。

附图说明

图1是本发明所提供的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法的流程示意图简图。

具体实施方式

本发明旨在解决现有技术中以下技术问题：

1)岩土工程勘察外业钻探与室内土工试验等各环节的数据偏于孤立，缺乏融合与互通，与后续的设计和施工环节也缺乏共享互联，数据使用效率低下，不利于岩土工程勘察技术的发展与进步。

2)目前国内以深层水泥土搅拌法为代表的软弱地基原位加固施工设备智能化、自动化程度偏低，施工质量控制方法落后以及设计施工参数简单化处理等问题。

3)大面积软弱地基处理的设计与施工，要求提前对场地的总体土层分布情况有更宏观和更细致的认识，以便合理确定处理参数、施工参数及施工设备行走线路，主动规避潜在的不良场地施工风险，进一步提高施工效率和主动控制风险的能力。

4)目前工程建设的勘察、设计、施工和检测等4个环节的数据基本为单向流，施工和检测获得的数据很少被用于修正勘察结果或改进设计方案，检测获得的数据也很少被用于指导施工方案的改进。

以珠海横琴新区某大面积深厚软土地基的原位加固为例，对本发明所提供的技术方案进行详细说明：参见图1，本发明提供了一种适用于大面积软土地基原位加固的智能施工方法，该方法包括：

1)通过智能钻探设备采集待加固软土地基施工现场的各个钻孔的原状土试样和钻孔信息，分别通过静力触探试验仪和十字板剪切仪采集原位静力触探试验数据和十字板剪切试验数据；

2)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展室内土工试验，获取液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度、有机质含量、压缩模量、抗剪强度等地基土物理力学参数；

3)结合步骤1)所得到的钻孔信息和原位静力触探试验和十字板剪切试验数据以及步骤2)所得到的地基土物理力学参数，建立岩土工程勘察数据库；

4)根据步骤3)所得到的岩土工程勘察数据库，对待加固软土地基的施工现场的地层情况进行岩土工程三维地质建模，形成三维地质模型；

5)针对步骤1)采集得到的原状土试样开展初始设计配合比试验，确定满足软土地基原位加固设计要求所需要的水泥浆液参数、掺量以及固化时间等；

6)根据步骤3)所建立的岩土工程勘察数据库和步骤5)所得到的初始设计配合比试验数据，自动配制满足待加固软土地基所需的水泥浆液，并进行现场试搅拌试验，确定水泥浆液的施工性能和现场固化效果满足设计要求；

7)根据步骤4)构建得到的三维地质模型，将步骤6)配制得到的水泥浆液注入待加固软土地基中进行原位搅拌施工，待水泥浆液与待加固软土地基混合且固化后，完成待加固软土地基的原位加固处理，具体包括以下步骤：

7.1)基于卫星定位技术对搅拌设备进行自动定位，同时根据三维地质模型中待加固软土地基的施工位置坐标，规划搅拌设备行走路线；

7.2)根据三维地质模型中不同施工位置的坐标，确定该施工位置的地层分布，结合步骤5)的初始设计配合比试验数据及步骤6)的现场试搅拌试验数据，编制施工控制程序，所述施工控制程序包括搅拌设备的移动速度、工作深度、搅拌时的喷浆量、下钻速度以及搅拌轴转速等；

7.3)根据步骤7.1)制定的搅拌设备行走路线，按照步骤7.2)所设定的施工控制程序，对待加固软土地基中进行喷浆及搅拌施工，待水泥浆液与待加固软土地基混合且固化后，完成待加固软土地基的原位加固处理。

7.4)实时采集待加固软土地基的施工数据，根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，根据优化修正后的施工控制程序对待加固软土地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软土地基的原位加固处理，具体是：实时采集待加固软土地基的施工数据S1，结合三维地质模型的地层数据S2进行对比判断，若S1与S2的误差在预设范围内，则根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，并根据优化修正后的施工控制程序对待加固软土地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软土地基的原位加固处理；若S1与S2的误差超过预设范围，则标记为异常区域，暂停对异常区域的施工或转换为手动模式对异常区域进行施工。

7.5)对原位搅拌加固效果进行质量抽检，施工7d后，采用浅部开挖法检查水泥土搅拌的均匀性，施工28d后，采用双管单动取样器钻取芯样进行水泥土抗压强度检测。

本发明在提供适用于大面积软土地基原位加固的智能施工方法的同时，还提供了一种适用于大面积软土地基原位加固的智能施工系统，该主要包括智能勘察系统、智能搅拌系统和工程数据库系统。

其中，智能勘察系统的核心是智能钻探设备、智能原位测试设备和云GIS平台。智能钻探设备采用安百拓集团研发的全自动智能露天钻机，可以自动采集各个钻孔的原状土试样和钻孔信息。智能原位测试设备采用的是荷兰Geomil公司研发的静力触探试验仪，可通过更换探头分别进行静力触探试验和十字板剪切试验，分别采集原位静力触探试验数据和十字板剪切试验数据。智能钻探设备以及智能原位测试设备分别通过无线网络接入云GIS平台。结合原状土试样通过室内土工试验获得的地基土物理力学参数，建立岩土工程勘察数据库。利用北京理正勘察三维地质软件对场地的地层情况进行三维地质建模，形成三维地质模型，三维地质模型可为随后的软土地基原位加固设计、施工、检测提供重要依据。

智能搅拌系统包括自动制浆系统、搅拌控制系统和施工数据采集系统。

自动制浆系统可以根据岩土工程勘察数据库和初始设计配合比试验数据，自动配制满足待加固软土所需的水泥浆液。

搅拌控制系统可以实时提取三维地质模型中的地层空间分布和土层物理力学参数信息。正式施工之前，搅拌施工设备需进行现场试运行，确认搅拌控制系统可正常运行后方可进行后续施工。搅拌控制系统的施工控制程序是根据三维地质模型、初始设计配合比试验数据、现场试搅拌试验数据等资料编制的。通过在搅拌施工设备上安装北斗定位接收机，可以实现搅拌施工设备的现场自动定位，以及按照指定的行走路线进行施工，避开含有孤石、障碍物以及局部基岩埋深较浅的位置。根据不同的施工位置坐标，可以快速确定该处地层分布情况，进而确定不同搅拌深度时的喷浆量、下钻速度和搅拌轴转速等关键施工参数。

施工数据采集系统通过电流计、电磁流量计、深度仪、测斜仪等传感器将实时施工数据上传至数据库并进行实时分析，智能识别喷浆流量、搅拌深度、土层分布等情况，并可根据识别结果对搅拌控制系统中初始设置的施工控制程序进行优化修正，调整喷浆量和搅拌轴转速。施工数据采集系统可以与岩土工程勘察获得的三维地质模型中的地层数据进行相互验证，如果数据相关性异常、误差超过限定范围，应响起警报，待查明实际地层分布情况后再进行施工，或切换为手动模式进行异常区域的施工。施工完成后对搅拌加固效果进行质量抽检，如检测结果离散性异常或个别位置质量不合格，可根据三维地质模型和工程数据库系统迅速调取该位置处的地层情况及施工数据，分析造成检测结果离散或个别位置质量不合格的原因。

工程数据库系统可将岩土工程勘察数据、设计计算数据、搅拌施工数据及检测数据进行融合汇总。工程数据库系统的建立为各建设环节的数据融合汇总提供了平台支撑，由于数据透明、有效，通过接入越来越多的工程实施数据，再结合计算机领域的人工智能、大数据挖掘等新一代信息技术，实现大面积软土地基原位加固工程数据的智能分析与利用，具体地：

(1)汇总区域性岩土工程勘察资料，可完成区域性数字化三维地质模型的初步建立，结合工程地质统计理论，分析区域工程水文地质条件、岩土成因及分布规律，可为预测后续相邻工程建设场地的地层分布情况、潜在不稳定因素、软土地层和不利于施工的地层条件提供指导。

(2)工程数据库可提供大量的“土层-浆液-施工参数-检测结果”的强相关数据组，通过分析各参数变化之间的相关性，为现有设计方法提供新的改进方向，以及提供更为准确的地区设计和施工经验参数。同时，每一数据组都相当于将工程实践的数据以试验结果进行呈现，可为工程科研人员提供强大的开发与分析数据库。

(3)大量施工数据与检测结果数据的对比，通过人工神经网络算法和深度学习，寻找和建立施工数据与检测结果数据之间的关联函数，从而不断修正智能搅拌系统的控制程序，调整施工参数，使实际工程效果得到更好的保障。

通过上述智能化设备、自动化管控系统和数据库系统的开发与共联，实现了大面积软土地基原位搅拌加固中的岩土工程勘察、设计、施工和检测数据之间的数字化联结，各建设环节中的工程数据不但彼此精确关联，大大提高了数据的有效性，实现了工程建设全流程的数据透明，有利于工程监管。

Claims (8)

1.一种适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法包括以下步骤：

1）通过智能钻探设备采集待加固软弱地基的施工现场的各个钻孔的原状土试样和钻孔信息，通过智能原位测试设备采集待加固软弱地基的岩土工程原位测试数据；

2）针对步骤1）采集得到的原状土试样开展室内土工试验，获取软弱地基土的物理力学参数；

3）结合步骤1）所得到的钻孔信息和岩土工程原位测试数据以及步骤2）所得到的地基土物理力学参数，建立岩土工程勘察数据库；

4）根据步骤3）岩土工程勘察数据库，对待加固软弱地基的施工现场的地层情况进行岩土工程三维地质建模，形成三维地质模型；

5）针对步骤1）采集得到的原状土试样开展初始设计配合比试验；

6）根据步骤3）建立的岩土工程勘察数据库和步骤5）的初始设计配合比试验结果，自动配制满足待加固软弱地基所需的固化浆液，并进行现场试搅拌试验；

7）根据步骤4）构建得到的三维地质模型，将步骤6）配制得到的固化浆液注入待加固软弱地基中进行原位搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

2.根据权利要求1所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述步骤7）的具体实现方式是：

7.1）基于卫星定位技术对搅拌设备进行自动定位，同时根据三维地质模型中待加固软弱地基的施工位置坐标，规划搅拌设备行走路线；

7.2）根据三维地质模型中不同施工位置的坐标，确定该施工位置的地层分布，结合步骤5）的初始设计配合比试验结果及步骤6）的现场试搅拌试验数据，编制施工控制程序，所述施工控制程序包括搅拌设备的移动速度、工作深度、搅拌时的喷浆量、下钻速度以及搅拌轴转速；

7.3）根据步骤7.1）制定的搅拌设备行走路线，按照步骤7.2）所设定的施工控制程序，对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，待固化浆液与待加固软弱地基混合且固化后，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

3.根据权利要求2所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述步骤7）在步骤7.3）之后还包括：

7.4）实时采集待加固软弱地基的施工数据，根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，根据优化修正后的施工控制程序对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软弱地基的原位加固处理。

4.根据权利要求3所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述步骤7.4）的具体实现方式是：

实时采集待加固软弱地基的施工数据S1，结合三维地质模型的地层数据S2进行对比判断，若S1与S2的误差在预设范围内，则根据施工数据对施工控制程序进行优化修正，并根据优化修正后的施工控制程序对待加固软弱地基中进行喷浆及搅拌施工，完成待加固软弱地基的原位加固处理；若S1与S2的误差超过预设范围，则标记为异常区域，暂停对异常区域的施工或转换为手动模式对异常区域进行施工。

5.根据权利要求4所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法，其特征在于：所述步骤7）在步骤7.4）之后还包括：

7.5）对原位搅拌加固效果进行质量抽检，质量检测方法包括轻型动力触探、开挖检查和钻孔取芯。

6.一种基于如权利要求1所述的适用于大面积软弱地基原位加固的智能施工方法的系统，其特征在于：所述系统包括

智能勘察系统，用于采集待加固软弱地基的施工现场的各个钻孔的钻孔信息、岩土工程原位测试数据和室内土工试验结果，形成待加固软弱地基施工现场的岩土工程勘察数据库和三维地质模型；

智能搅拌系统，用于配置满足待加固软弱地基所需的固化浆液，以及用于将固化浆液注入待加固软弱地基并根据施工控制程序对待加固软弱地基的施工现场进行智能搅拌；

以及，

工程数据库系统，用于获取智能勘察系统提供的岩土工程勘察数据库和三维地质模型，根据三维地质模型规划智能搅拌系统的行走路线，实时收集智能搅拌系统提供的施工数据，用于确定并修正智能搅拌系统的施工控制程序；

所述智能勘察系统通过无线网络与工程数据库系统相连；所述工程数据库系统通过无线网络与智能搅拌系统相连。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述智能勘察系统包括智能钻探设备、智能原位测试勘测设备以及云GIS平台；所述智能钻探设备以及智能原位测试勘测设备分别通过无线网络接入云GIS平台，所述云GIS平台通过无线网络接入工程数据库系统。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述智能搅拌系统包括自动制浆系统、搅拌控制系统以及施工数据采集系统；

所述自动制浆系统用于根据岩土工程勘察数据库和初始设计配合比试验数据，自动配制满足待加固软弱土层所需的固化浆液；

所述搅拌控制系统用于与三维地质模型实现数字化联结，将岩土工程勘察获得的三维地质模型导入到搅拌施工设备中以及用于执行工程数据库系统发来的施工控制程序；

所述施工数据采集系统用于采集实时施工数据，向工程数据库系统发送实时施工数据；

所述自动制浆系统、搅拌控制系统以及施工数据采集系统通过无线网络与工程数据库系统相连。

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