CN116011087B - 湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法及系统,通过以BIM软件为基础设计工具,在BIM软件中构建地基模型,并依据地基模型来构建防水帷幕,当防水帷幕构建好之后,按照防水帷幕的布设来进行施工配置:包括形成施工清单和标准施工流程配置文件,再通过管控设备加载施工清单和标准施工流程配置文件以对整个施工过程进行监控,包括成孔监控,并根据成孔的进度来调配物料进行施工,施工过程可实现管控。
Description
技术领域
本申请涉及基于BIM软件构建地基防水帷幕的技术,具体的涉及一种湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法及系统。
背景技术
现有的湿陷性黄土地基处理主要是通过整片处理黄土湿陷性,主要采用挤密压实或换填方式,机械消除黄土湿陷性。挤密压实方式包括静压桩、环保挤密桩、SDDC桩等多种工法。不管是挤密压实还是换填方式,都是整片消除地基湿陷,因此带来地基处理工期长、成本高。本技术是针对项目工程特点、不同地区黄土湿陷性具体特征,采取以外围防水措施和提高承载力并重的方法,综合处理地基湿陷性。该技术工期快、成本低。
发明内容
有鉴于此,本申请的主要目的在于提供一种湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法及系统。
本申请采用的技术方案如下:
湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,包括:
导入地基设计图纸至计算机内的BIM软件中,基于所述地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;
在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;
将所述地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;
在BIM软件中导入挤密桩设计图纸,创建挤密桩模型,导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工顺序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;
在沉管机械上设置限位传感器,并设置管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件;
在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控;
每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
进一步地,在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕的方法如下:
将所述地基模型导入至处理模块;所述处理模块被配置成:识别出地基模型的边界和宽度,对所述地基模型按照边界进行区域划定,将所述地基模型划分为多个均匀的区块,记录每一区块的位置;
在所述处理模块中导入地基施工工艺文件,将所述地基施工工艺文件与多个区块进行对应,将每一区块按照对应的施工工艺进行仿真得到仿真区块,采用标注码对仿真区块进行标注,以使得标注码与所述仿真区块所处的位置相关联;
基于地基模型的宽度在仿真区块中构建地基应力影响范围,来确定仿真区块对应的帷幕宽度和深度;基于土力学指标配置文件获取所述仿真区块的渗透分布(黄土湿陷分布),基于所述渗透分布(黄土湿陷分布)将所述仿真区块分割成多个设定的独立单元,记录每一独立单元的分割序号;
在BIM软件中依次生成每一独立单元的挤密桩的布设图,依据挤密桩的布设图生成每一独立单元的防水结构单元;
在BIM软件中嵌入有组合模块,所述组合模块用于依据分割序号将防水结构单元组合构成与独立单元所对应的帷幕单元,将所述帷幕单元按照标注码进行拼接得到地基防水帷幕;
在BIM软件中将所述地基防水帷幕向外延伸,形成外围防水帷幕。
进一步地,帷幕宽度和深度由以下的方法确定:
基于仿真区块和所述土力学指标配置文件确定湿陷性黄土地基处理的范围,从而确定地基基础的宽度,以地基基础的宽度来确定应力影响范围;
根据黄土挤密后的渗透系数,结合原状土的垂向渗透系数来模拟水流的渗透路径,以时间为尺度,对比分析应力影响范围和渗透路径的时空关系,以两者无交集为原则模拟帷幕深度,同时模拟计算水流渗透路径上地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量;
结合土体结构强度,评估地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量对应力范围内土体的影响,以此处土体不变形为原则,最终确定帷幕的深度以及整个帷幕的宽度。
进一步地,所述限位传感器安装在桩管上,并依据挤密桩的深度来进行设置。
本申请还提供了一种湿陷性黄土地基防水帷幕的施工系统,包括:
地基生成模块,设置在计算机内的BIM软件中,用于基于所述地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;
地基防水帷幕构建模块,用于在地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;
挤密桩模型构建模块,用于在BIM软件中导入挤密桩设计图纸创建挤密桩模型;
处理模块,用于将地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;
导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工时序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;
管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件,在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控,每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
进一步地,所述管控设备包括:
通信模块,用于与计算机和沉管机械进行通信,接收计算机端发送的施工清单和标准施工流程配置文件,以及接收限位传感器的限位数据;
任务构建单元,用于根据施工清单和对应编号来构建帷幕单元施工任务以及在帷幕单元施工任务下构建对应的挤密桩施工任务;
任务监管单元,连接所述任务构建单元,用于根据接收到的限位传感器的限位数据来判断挤密桩的成孔是否完成;
任务调度单元,连接所述任务监管单元,用于根据每一挤密桩的成孔进度的进行加载标准施工流程配置文件,从而进行挤密桩施工物料调度,并按照施工参数完成挤密桩的施工;
任务协调单元,连接所述任务调度单元,并通过通信模块连接所述计算机,用于根据挤密桩的施工进度来形成反馈信号,并将所述反馈信号通过通信模块传递至计算机;
所述计算机的基于反馈信号在挤密桩模型中对应地进行标注,标注完成后输出至显示设备显示。
进一步地,所述反馈信号包括:
挤密桩所在的帷幕单元的编号、挤密桩的标号以及可被计算机识别的反馈代码。
本申请的有益效果为:本申请通过以BIM软件为基础设计工具,在BIM软件中构建地基模型,并依据地基模型来构建防水帷幕,当防水帷幕构建好之后,按照防水帷幕的布设来进行施工配置:包括形成施工清单和标准施工流程配置文件,再通过管控设备加载施工清单和标准施工流程配置文件以对整个施工过程进行监控,包括成孔监控,并根据成孔的进度来调配物料进行施工,施工过程可实现管控。
附图说明
以下附图仅对本申请作示意性的说明和解释,并不用于限定本申请的范围,其中:
图1为本申请的方法流程图;
图2为本申请中在地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕的方法流程图;
图3为本申请中系统的框架原理图;
图4为本申请中管控设备的框架原理图;
图5是本申请中不同位置挤密桩的设计示意图;
图6为本申请中地基的基础示意图;
图7为本申请中确定帷幕单元的深度过程示意图。
其中,300-挤密桩;400-地基独立基础;401-基坑;402-褥垫层;403-防水帷幕;404-基面。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了,以下结合附图通过具体实施例对本申请进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,并不用于限定本申请。
实施例1:
参照图1、图2以及图5至图7,本申请采用的技术方案如下:
湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,包括:
导入地基设计图纸至计算机内的BIM软件中,基于所述地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;
在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;
将所述地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;
在BIM软件中导入挤密桩设计图纸,创建挤密桩模型,导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工时序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;
在沉管机械上设置限位传感器,并设置管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件;
在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控;
每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
在一些实施例中,在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕的方法如下:
将所述地基模型导入至处理模块;所述处理模块被配置成:识别出地基模型的边界和宽度,对所述地基模型按照边界进行区域划定,将所述地基模型划分为多个均匀的区块,记录每一区块的位置;
在所述处理模块中导入地基施工工艺文件,将所述地基施工工艺文件与多个区块进行对应,将每一区块按照对应的施工工艺进行仿真得到仿真区块,采用标注码对仿真区块进行标注,以使得标注码与所述仿真区块所处的位置相关联;
基于地基模型的宽度在仿真区块中构建地基应力影响范围,来确定仿真区块对应的帷幕宽度和深度;基于土力学指标配置文件获取所述仿真区块的渗透分布,基于所述渗透分布将所述仿真区块分割成多个设定的独立单元,记录每一独立单元的分割序号;
在BIM软件中依次生成每一独立单元的挤密桩的布设图,依据挤密桩的布设图生成每一独立单元的防水结构单元;
在BIM软件中嵌入有组合模块,所述组合模块用于依据分割序号将防水结构单元组合构成与独立单元所对应的帷幕单元,将所述帷幕单元按照标注码进行拼接得到地基防水帷幕;
在BIM软件中将所述地基防水帷幕向外延伸,形成外围防水帷幕。
结合上述的实施例,帷幕宽度和深度由以下的方法确定:
基于仿真区块和所述土力学指标配置文件确定湿陷性黄土地基处理的范围,从而确定地基模型的宽度,以地基模型的宽度来确定应力影响范围;
根据黄土挤密后的渗透系数,结合原状土的垂向渗透系数来模拟水流的渗透路径,以时间为尺度,对比分析应力影响范围和渗透路径的时空关系,以两者无交集为原则模拟帷幕深度,同时模拟计算水流渗透路径上地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量;
结合土体结构强度,评估地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量对应力影响范围内土体的影响,以此处土体不变形为原则,最终确定帷幕的深度以及整个帷幕的宽度。
结合上述的实施例,在本申请中,需要说明的是,所述的以时间为尺度并非常规意义的时间,此时间尺度为超大时间尺度,具体地,比如以项目建成后20年或者30年作为时间跨度。
结合上述的实施例,所述地基模型包括基础、基坑以及基坑外围部分。
结合上述的实施例,所述仿真区块通过如下的方法获得:
在BIM软件中依次加载所述区块和所述区块所对应的所述位置;
基于所述位置获取对应的施工图纸、施工工艺参数及土力学指标配置文件;
按照施工工艺要求和对应所述施工图纸建立所述区块的仿真主体结构,并基于仿真主体结构来建立对应的坐标数据和仿真参数,基于坐标数据和仿真参数构成施工参数;
将所述仿真主体结构按照设定单位量的坐标数据作为一个施工单元,当每进行一个施工单元的施工时对应地通过施工参数引出施工工艺。
结合上述的实施例,每一所述独立单元的挤密桩包括:
挤密桩的布设位置、结构及密度;以及包括每一独立单元外侧挤密桩的布设位置、结构以及密度。
结合上述的实施例,所述组合模块具有:
组合单元,所述组合单元被配置成具有多个组合节点;
组合控制单元,所述组合控制单元内部嵌入控制器,在所述控制器中嵌入有组合程序和多个控制线程;
在所述控制器的控制下加载所述防水结构单元至组合单元之前,所述控制器用于识别防水结构单元所对应的分割序号,基于所述分割序号开启对应的控制线程将防水结构单元输入至对应的组合节点;然后在控制器的控制下启用控制程序,控制程序通过组合命令将多个组合节点进行组合,从而形成帷幕单元。
结合上述的实施例,本申请的通过地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型,地基设计图纸包括了地基独立基础设计图纸、桩孔设计图纸、基础垫层设计图纸、褥垫层设计图纸以及地基外围基面设计图纸,按照上述的图纸在BIM软件中重新构建地基模型;地基独立基础400以下的有效桩长为8米。桩孔内填料采用素土,向孔内填料前孔底夯实,桩顶夯填高度应高出设计标高不低于0.5米,桩顶和基础垫层之间设置褥垫层402,褥垫层采用500mm厚,并且水泥和素土的质量比为1:7-3:7,将水泥和素土封层压实。地基独立基础承载力不低于180Kpa。地基独立基础400的外侧为基坑401,基坑的上部为基面404,在地基独立基础400以及外围均设置有防水帷幕403,在BIM软件中对地基进行均等划分形成多个均匀的区块,对所述区块及进行仿真得到仿真区块,具体的,在BIM软件中依次加载所述区块和所述区块所对应的所述位置,基于所述位置获取对应的施工图纸和施工工艺;
结合上述的实施例,按照施工工艺要求和对应的施工图纸建立所述区块的仿真主体结构,并基于仿真主体结构来建立对应的坐标数据和仿真参数,基于坐标数据和仿真参数形成施工参数;将所述仿真主体结构按照设定单位量的坐标数据作为一个施工单元,当每进行一个施工单元在施工时,通过该施工单元的施工参数对应地引出该施工单元的施工工艺。
结合上述的实施例,对仿真区块进行渗透实验,在进行渗透实验时,分别基于多个不同的渗水模拟参数,在渗水模拟系统中模拟在不同水量和持续渗透的多个连续的单位时间内仿真区块的渗透实验,其可以有效地模拟比如不同降雨量持续性地对地基的渗透,有效地得到不同的渗透实验结果,然后基于渗透实验结果来设计挤密桩,通过构建挤密桩300来形成防水帷幕。挤密桩的布设包括设定挤密桩的布设位置、挤密桩结构以及密度;以及包括设定每一独立单元外侧挤密桩的布设位置、挤密桩结构以及密度。在地基的不同位置以及外围不同位置,其施工工艺和渗透率都有一定的差异,可以通过挤密桩的密度来设定防水帷幕的强度。比如,每一个防水结构单元作为一个防水帷幕的基本结构单元,在防水结构单元中,通过构建不同密度的挤密桩,比如一个防水结构单元中,挤密桩的个数至少为6个,当某一个基本结构单元的渗透率较大时,可以通过增大挤密桩的密度,从而实现防水帷幕的防水强度。
本申请基于BIM软件设计,通过实现对地基的仿真渗透实验来构建挤密桩形成防水帷幕,并通过构建地基和挤密桩的仿真模型,来进行施工指导,保证整个工程中施工能够按照设计的标准进行。
在本申请中,挤密桩通过机械沉管构成多个桩孔,回填采用DDC重锤夯实工法,桩径不小于550mm,桩间距为1250mm,相邻三个桩和桩之间以等边三角形方式布设。
结合上述的实施例,所述限位传感器安装在桩管上,并依据挤密桩的深度来进行设置。
结合上述的实施例,所述土力学指标配置文件包括地基勘察报告,地基勘察报告至少包括横向、纵向的渗透系数、地基宽度、深度等基础数据。
在一些实施例中,确定帷幕宽度和深度的原理相同,按照如下步骤:
基于土力学指标计算地基压缩层深度(帷幕法湿陷性黄土地基处理技术,关键要确定湿陷性黄土地基处理的范围,深度参数由地基压缩层深度及下部湿陷性黄土的厚度剩余湿陷量等因素确定,深度不大于地基独立基础之下地基处理深度),从而确定应力影响范围;根据黄土(土体)挤密后的渗透系数结合原状土的渗透系数(主要是垂向渗透系数)确定水流的渗透路径,以超大时间尺度,对比分析应力影响范围和渗透路径的时空关系,以两者无交集为原则确定帷幕深度,同时要计算水流渗透路径上地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量,结合土体结构强度,评估其对应力影响范围内(应力泡附近)土体影响,以此处土体不变形为原则。最终确定帷幕深度及宽度。除此之外,还包括土体自身结构的抗变形能力的确定,非饱和渗透条件下黄土湿陷量的计算。参照图7,地基独立基础宽度为2B个单位量,帷幕宽度也为2B个单位量,水由帷幕底部向内扩散,应力影响范围由地基独立基础形成的内层应力泡来确定。
本申请在实际中的应用案例:场地属于自重湿陷性黄土Ⅳ级,建筑物为门式两跨钢结构单层厂房,面积76.9米×54.48米。原设计地基基础承载力特征值180kp,采取整片处理的方式消除地基的湿陷性。考虑厂房为非涉水建筑,场地地下水埋深大,提高地基的防水等级加强防水措施是防止地基发生湿陷的关键,因此利用帷幕法湿陷性黄土地基处理技术,地基基础设计采用独立基础形式,在车间四周独立基础外侧采用挤密桩连片处理湿陷性黄土,处理深度自地面往下10米,底部深度和独立基础之下处理深度一致,宽度由独立基础边缘外放4米,即大于独立基础宽度2B的宽度,独立基础之下湿陷性黄土处理深度8米的1/2,桩径560mm,桩间距1250mm,在厂房地基四周形成一套深10米宽4米的由三层素土挤密桩组成的防水帷幕,以整个厂房为单元,从整体上防止侧向水流的渗透,防止地基发生湿陷变形。该地基处理方案的特点是独立基础和连片帷幕处理相结合,处理深度依据相关规范,帷幕宽度参照相关规范,是防水措施布置形式的调整优化,将工程处理黄土湿陷与防水措施以及承载力三者有机相结合,实现科学性、安全性、经济性三者统一。
本申请具有如下优势:1)结合工程实际采用消除湿陷和防水措施相结合的理念指导设计,采用帷幕结构从整体设计上组合式解决湿陷性黄土地基处理问题。2)该技术的核心由多层(三层或以上)挤密桩在建筑物地基四周组成防水帷幕,以建筑单体为单元,从整体上防止侧向水流的渗透,防止地基发生湿陷变形。3)地基局部处理和外围帷幕处理相结合,改变整片地基处理的做法,处理深度依据相关规范,帷幕宽度参照相关规范,是防水措施布置形式的调整优化,将处理黄土湿陷的工程措施与防水措施以及承载力三者有机相结合,实现科学性、安全性、经济性三者统一。4)地基基础的形式为独立基础,不以独立基础为单位平面处理黄土的湿陷性,而是从整体上考虑防水措施,并结合来水方向适当加强帷幕设计。地基的地表雨水垂向渗透防护仍按常规做法进行,从而在建筑物之下形成由地面与四周帷幕组成的五面立体地基防水结构。
实施例2:
参照图3、图4,本申请还提供了一种湿陷性黄土地基防水帷幕的施工系统,包括:
地基生成模块,设置在计算机内的BIM软件中,用于基于所述地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;
地基防水帷幕构建模块,用于在地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;
挤密桩模型构建模块,用于在BIM软件中导入挤密桩设计图纸创建挤密桩模型;
处理模块,用于将地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;
导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工时序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;
管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件,在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控,每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
进一步地,所述管控设备包括:
通信模块,用于与计算机和沉管机械进行通信,接收计算机端发送的施工清单和标准施工流程配置文件,以及接收限位传感器的限位数据;
任务构建单元,用于根据施工清单和对应编号来构建帷幕单元施工任务以及在帷幕单元施工任务下构建对应的挤密桩施工任务;
任务监管单元,连接所述任务构建单元,用于根据接收到的限位传感器的限位数据来判断挤密桩的成孔是否完成;
任务调度单元,连接所述任务监管单元,用于根据每一挤密桩的成孔进度的进行加载标准施工流程配置文件,从而进行挤密桩施工物料的调度,并按照施工参数完成挤密桩的施工;
任务协调单元,连接所述任务调度单元,并通过通信模块连接所述计算机,用于根据挤密桩的施工进度来形成反馈信号,并将所述反馈信号通过通信模块传递至计算机;
所述计算机的基于反馈信号在挤密桩模型中对应地进行标注,标注完成后输出至显示设备显示。
进一步地,所述反馈信号包括:
挤密桩所在的帷幕单元的编号、挤密桩的标号以及可被计算机识别的反馈代码。
本申请通过以BIM软件为基础设计工具,在BIM软件中构建地基模型,并依据地基模型来构建防水帷幕,当防水帷幕构建好之后,按照防水帷幕的布设来进行施工配置:包括形成施工清单和标准施工流程配置文件,再通过管控设备加载施工清单和标准施工流程配置文件以对整个施工过程进行监控,包括成孔监控,并根据成孔的进度来调配物料进行施工,施工过程可实现管控。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (7)
1.湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,其特征在于,包括:导入地基设计图纸至计算机内的BIM软件中,基于所述地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;将所述地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;在BIM软件中导入挤密桩设计图纸,创建挤密桩模型,导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工时序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;在沉管机械上设置限位传感器,并设置管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件;在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控;每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
2.根据权利要求1所述的湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,其特征在于,在所述地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕的方法如下:将所述地基模型导入至处理模块;所述处理模块被配置成:识别出地基模型的边界和宽度,对所述地基模型按照边界进行区域划定,将所述地基模型划分为多个均匀的区块,记录每一区块的位置;在所述处理模块中导入地基施工工艺文件,将所述地基施工工艺文件与多个区块进行对应,将每一区块按照对应的施工工艺进行仿真得到仿真区块,采用标注码对仿真区块进行标注,以使得标注码与所述仿真区块所处的位置相关联;基于地基模型的宽度在仿真区块中构建地基应力影响范围,来确定仿真区块对应的帷幕宽度和深度;基于土力学指标配置文件获取所述仿真区块的渗透分布,基于所述渗透分布将所述仿真区块分割成多个设定的独立单元,记录每一独立单元的分割序号;在BIM软件中依次生成每一独立单元的挤密桩的布设图,依据挤密桩的布设图生成每一独立单元的防水结构单元;在BIM软件中嵌入有组合模块,所述组合模块用于依据分割序号将防水结构单元组合构成与独立单元所对应的帷幕单元,将所述帷幕单元按照标注码进行拼接得到地基防水帷幕;在BIM软件中将所述地基防水帷幕向外延伸,形成外围防水帷幕。
3.根据权利要求2所述的湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,其特征在于,帷幕宽度和深度由以下的方法确定:基于仿真区块和所述土力学指标配置文件确定湿陷性黄土地基处理的范围,从而确定地基模型的宽度,以地基模型的宽度来确定应力影响范围;根据黄土挤密后的渗透系数,结合原状土的垂向渗透系数来模拟水流的渗透路径,以时间为尺度,对比分析应力影响范围和渗透路径的时空关系,以两者无交集为原则模拟帷幕深度,同时模拟计算水流渗透路径上地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量;结合土体结构强度,评估地基应力影响范围附近的黄土湿陷变形量对应力影响范围内土体的影响,以此处土体不变形为原则,最终确定帷幕的深度以及整个帷幕的宽度。
4.根据权利要求1所述的湿陷性黄土地基防水帷幕的施工方法,其特征在于,所述限位传感器安装在桩管上,并依据挤密桩的深度来进行设置。
5.湿陷性黄土地基防水帷幕的施工系统,其特征在于,包括:地基生成模块,设置在计算机内的BIM软件中,用于基于地基设计图纸在BIM软件中构建地基模型;地基防水帷幕构建模块,用于在地基模型中构建挤密桩以形成地基防水帷幕;挤密桩模型构建模块,用于在BIM软件中导入挤密桩设计图纸,创建挤密桩模型;处理模块,用于将地基防水帷幕划分为若干个帷幕单元,对每一帷幕单元进行编号,并对每一帷幕单元内的挤密桩对应地进行标号;按照编号以及编号下对应的标号创建并输出施工清单;导入挤密桩的施工图纸和施工工艺参数至处理模块中,所述处理模块以挤密桩模型为目标按照施工时序加载施工图纸和工艺参数构建挤密桩的标准施工流程配置文件,并输出标准施工流程配置文件;管控设备,所述管控设备接收施工清单和标准施工流程配置文件,在进行挤密桩施工时,管控设备加载施工清单,依次调出施工清单中对应的帷幕单元,并实时接收限位传感器的限位数据,通过控制沉管机械在对应的帷幕单元中对每一个挤密桩进行成孔施工进度监控,每一帷幕单元的所有成孔完毕后,管控设备对应地加载标准施工流程配置文件,调配对应的施工物料进行成孔施工,以形成挤密桩。
6.根据权利要求5所述的湿陷性黄土地基防水帷幕的施工系统,其特征在于,所述管控设备包括:通信模块,用于与计算机和沉管机械进行通信,接收计算机端发送的施工清单和标准施工流程配置文件,以及接收限位传感器的限位数据;任务构建单元,用于根据施工清单和对应编号来构建帷幕单元施工任务以及在帷幕单元施工任务下构建对应的挤密桩施工任务;任务监管单元,连接所述任务构建单元,用于根据接收到的限位传感器的限位数据来判断挤密桩的成孔是否完成;任务调度单元,连接所述任务监管单元,用于根据每一挤密桩的成孔进度的进行加载标准施工流程配置文件,从而进行挤密桩施工物料的调度,并按照施工参数完成挤密桩的施工;任务协调单元,连接所述任务调度单元,并通过通信模块连接所述计算机,用于根据挤密桩的施工进度来形成反馈信号,并将所述反馈信号通过通信模块传递至计算机;所述计算机基于反馈信号在挤密桩模型中对应地进行标注,标注完成后输出至显示设备显示。
7.根据权利要求6所述的湿陷性黄土地基防水帷幕的施工系统,其特征在于,所述反馈信号包括:挤密桩所在的帷幕单元的编号、挤密桩的标号以及可被计算机识别的反馈代码。
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