CN116068917B - 一种用于软弱地基的降水控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于软弱地基的降水控制系统，包括：方案生成模块，用于基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料，生成初始降水方案；第一监测模块，用于基于在执行初始降水方案的过程中实时监测获得的出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线；第二监测模块，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度；控制调整模块，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线，实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，得到修正降水方案；用以在加强软弱地基的强度的同时保证将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内。

Description

一种用于软弱地基的降水控制系统

技术领域

本发明涉及地基降水技术领域，特别涉及一种用于软弱地基的降水控制系统。

背景技术

软弱地基的稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，因此导致施工过程中的地基沉降量也很大。由于在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题，而软弱地基往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降。目前可对软弱地基进行降水处理，进而减少软弱地基中的地下水含量，加强软弱地基的稳定性和强度，降低其压缩性，减少液化现象的出现，减少施工过程找那个的基地沉降量。

但是，由于对软弱地基进行降水处理的过程中会大大减少软弱地基中的地下水含量，因此，导致软弱地基周边的地基对周边地上建筑的浮托力随之下降，进而会导致周边地上建筑出现沉降现象，因此，需要在降水过程中对软弱地基周边的地基进行回灌处理，增加软弱地基周边的地基对周边地上建筑的浮托力，减少对周边地上建筑的影响。由于施工场地各异，制定降水方案需要人工大量计算分析场地资料制定出因地适宜的降水方案和回灌方案，保证在加强软弱地基的强度的同时，要控制周边地上建筑的沉降情况在安全范围以内。

因此，本发明提出了一种用于软弱地基的降水控制系统。

发明内容

本发明提供一种用于软弱地基的降水控制系统，用以基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料针对性地生成初始降水方案，并通过在降水过程中监测出水中的实时含砂土量和周边地上建筑的沉降情况控制降水装置中的抽水水泵功率实现在加强软弱地基的强度的同时，保证了将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内，解决了地下水困扰基础施工的难题，提高了施工效率，保证了施工质量。

本发明提供一种用于软弱地基的降水控制系统，包括：

方案生成模块，用于基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料，生成初始降水方案；

第一监测模块，用于基于在执行初始降水方案的过程中实时监测获得的出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线；

第二监测模块，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度；

控制调整模块，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线，实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，得到修正降水方案。

优选的，方案生成模块，包括：

数据获取单元，用于获取目标软弱地基的影响范围内的场地资料，在场地资料中获取影响范围内的地上建筑分布数据、地下设施分布数据和地质分布数据以及地下水分布数据；

系数确定单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数；

方案生成单元，用于基于降水影响系数和回灌局限条件生成初始回灌方案；

最终生成单元，用于基于降水影响系数、初始回灌方案和地质分布数据以及地下水分布数据生成初始降水方案。

优选的，系数确定单元，包括：

数据确定子单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内所有地上建筑的分布位置和建筑高度以及建筑类型，并确定出影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距；

极限确定子单元，用于基于建筑类型和建筑高度确定出对应地上建筑的最大可沉降高度和最大可沉降速度；

影响确定子单元，用于基于回灌局限条件以及影响范围内每个地上建筑的分布位置和最大可沉降高度以及最大可沉降速度，确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

优选的，影响确定子单元，包括：

减缓确定端，用于基于回灌局限条件确定出影响范围内的每个地上建筑受到的最大回灌速率，基于最大回灌速率确定出对应地上建筑的最大减缓沉降高度和最大减缓沉降速度；

容值确定端，用于基于最大可沉降高度和最大减缓沉降高度确定出沉降高度容值，基于最大可沉降速度和最大减缓沉降速度确定出沉降速度容值；

系数计算端，用于基于影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距和每个地上建筑的沉降高度容值和沉降速度容值，计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

优选的，最终生成单元，包括：

深度确定子单元，用于基于降水影响系数和初始回灌方案确定出安全降水深度范围，基于目标降水深度和安全降水深度范围，确定出最终降水深度；

管道确定子单元，用于基于地下设施分布数据确定出降水排水主管道和应急排水管道；

方法确定子单元，用于基于最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据确定出降水方法；

方案生成子单元，用于基于降水方法和降水排水主管道以及应急排水管道生成初始降水方案。

优选的，第一监测模块，包括：

位置确定单元，用于基于初始降水方案确定出出水监测位置；

实时监测单元，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测每个出水监测位置的实时含砂土量；

曲线生成单元，用于基于出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线。

优选的，控制调整模块，包括：

第一确定单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率；

第二确定单元，用于基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率；

实时控制单元，用于基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出最终实时抽水水泵功率，基于最终实时抽水水泵功率实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，获得修正抽水水泵功率；

方案调整单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

优选的，方案调整单元，包括：

建筑筛选子单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度计算出每个地上建筑的危险系数，在影响范围内筛选出危险系数不小于危险系数阈值的待调整地上建筑；

减缓确定子单元，用于确定出初始回灌方案中每个回灌井点对每个待调整地上建筑的沉降减缓系数；

方案调整子单元，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数和初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

优选的，减缓确定子单元，包括：

范围确定端，用于确定出初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率，基于当前回灌速率确定出回灌影响范围；

减缓计算端，用于基于回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的第二间距以及和对应回灌井点对对应待调整地上建筑的当前子回灌速率，计算出对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数。

优选的，方案调整子单元，包括：

第一计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数，计算出对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数；

第二计算端，用于基于对应待调整地上建筑的危险系数，计算出沉降减缓调整倍数；

第三计算端，用于基于沉降减缓调整倍数和每个回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数以及每个待调整地上建筑的总沉降减缓系数，计算出每个回灌井点的回灌速率调整值；

第四计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率和对应回灌井点的回灌速率调整值，计算出每个回灌井点的最新回灌速率；

方案生成端，用于基于每个回灌井点的最新回灌速率生成修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种用于软弱地基的降水控制系统示意图；

图2为本发明实施例中一种方案生成模块示意图；

图3为本发明实施例中一种系数确定单元示意图；

图4为本发明实施例中一种影响确定子单元示意图；

图5为本发明实施例中一种最终生成单元示意图；

图6为本发明实施例中一种第一监测模块示意图；

图7为本发明实施例中一种控制调整模块示意图；

图8为本发明实施例中一种方案调整单元示意图；

图9为本发明实施例中一种减缓确定子单元示意图；

图10为本发明实施例中一种方案调整子单元示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供了一种用于软弱地基的降水控制系统，参考图1，包括：

方案生成模块，用于基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料，生成初始降水方案；

第一监测模块，用于基于在执行初始降水方案的过程中实时监测获得的出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线；

第二监测模块，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度；

控制调整模块，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线，实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，得到修正降水方案。

该实施例中，目标软弱地基即为被采用本实施例中的降水控制系统进行降水处理的软弱地基。

该实施例中，影响范围即为对目标软弱地基进行降水处理会对周边地基产生影响的最大范围，例如以软弱地基的中心为圆心、半径为5千米的圆区域的范围内。

该实施例中，场地资料即为包含目标软弱地基和对应的影响范围内的地上建筑分布数据、地下设施分布数据和地质分布数据以及地下水分布数据的资料。

该实施例中，初始降水方案即为基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料生成的对目标软弱地基进行降水处理的方案。

该实施例中，出水监测位置即为在执行初始降水方案的过程中对降水产生的出水中的含砂土量进行监测的位置。

该实施例中，实时含砂土量即为在执行初始降水方案的过程中实时监测获得的出水监测位置的含砂土量(即为单位体积水内的砂土重量)。

该实施例中，实时含砂土量曲线即为基于出水监测位置的实时含砂土量拟合出的表征对应出水监测位置的实时含砂土量的曲线。

该实施例中，地上建筑即为地基上方的建筑物。

该实施例中，总沉降高度即为地上建筑在开始执行最终检测方案开始至现在的沉降高度。

该实施例中，实时沉降速率即为每个地上建筑在单位时间内(单日内或者30日内)发生的沉降高度。

该实施例中，抽水水泵即为在对目标软弱地基进行降水处理时用于抽取出水的水泵。

该实施例中，基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线，实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率(软弱地基进行降水时的出水速率随着抽水水泵功率的增大而增大)，并调整初始回灌方案(通过调整回灌方案控制对地上建筑所在地基的回灌速率，进而减缓了地上建筑的沉降速率，并减少地上建筑的沉降高度)，实现在加强软弱地基的强度的同时，保证了将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内。

以上技术的有益效果为：基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料针对性地生成初始降水方案，并通过在降水过程中监测出水中的实时含砂土量和周边地上建筑的沉降情况控制降水装置中的抽水水泵功率，实现在加强软弱地基的强度的同时，保证了将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内，解决了地下水困扰基础施工的难题，提高了施工效率，保证了施工质量。

实施例2：

在实施例1的基础上，方案生成模块，参考图2，包括：

数据获取单元，用于获取目标软弱地基的影响范围内的场地资料，在场地资料中获取影响范围内的地上建筑分布数据、地下设施分布数据和地质分布数据以及地下水分布数据；

系数确定单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数；

方案生成单元，用于基于降水影响系数和回灌局限条件生成初始回灌方案；

最终生成单元，用于基于降水影响系数、初始回灌方案和地质分布数据以及地下水分布数据生成初始降水方案。

该实施例中，地上建筑分布数据即为包含目标软弱地基及其影响范围内的地基上的建筑的分布位置和建筑类型以及建筑高度等数据。

该实施例中，地下设施分布数据即为包含目标软弱地基及其影响范围内的地基中的排水管道等地下设施的分布情况的数据。

该实施例中，地质分布数据即为包含目标软弱地基及其影响范围内的地基中的地质层分布结构、类型等数据。

该实施例中，地下水分布数据即为包含目标软弱地基及其影响范围内的地基中的地下水分布情况的数据。

该实施例中，降水影响系数即为表征对目标软弱地基进行降水处理时会对对应地上建筑产生影响的程度的数值，当降水影响系数越大，则表征对目标软弱地基进行降水处理时会对对应地上建筑产生影响的程度越大，反之亦然。

该实施例中，回灌局限条件即为对对应地上建筑所在地基进行回灌操作时的局限条件，该回灌局限条件根据地上建筑所在地基的场地情况(例如建筑分布密度、地下设施分布数据等)确定。

该实施例中，初始回灌方案即为基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料初始生成的在对目标软弱地基进行降水处理的同时，对目标软弱地基周边的地基进行回灌处理的方案。

该实施例中，基于降水影响系数和回灌局限条件生成初始回灌方案，包括；

基于回灌局限条件设置回灌装置和每个回灌装置的回灌总速率，基于影响范围内所有地上建筑的降水影响系数按照比例分配从每个回灌装置至每个地上建筑的回灌速率，并按照回灌速率铺设从回灌装置至地上建筑的回灌管道，获得初始回灌方案。

以上技术的有益效果为：实现基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料中的目标软弱地基的影响范围内的场地资料确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数，并结合对应的回灌局限条件，确定出初始回灌方案，并基于降水影响系数、初始回灌方案和地质分布数据以及地下水分布数据生成初始降水方案。

实施例3：

在实施例2的基础上，系数确定单元，参考图3，包括：

数据确定子单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内所有地上建筑的分布位置和建筑高度以及建筑类型，并确定出影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距；

极限确定子单元，用于基于建筑类型和建筑高度确定出对应地上建筑的最大可沉降高度和最大可沉降速度；

影响确定子单元，用于基于回灌局限条件以及影响范围内每个地上建筑的分布位置和最大可沉降高度以及最大可沉降速度，确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

该实施例中，建筑类型例如：民用建筑、农业建筑、工业建筑等。

该实施例中，第一间距即为影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的间距。

该实施例中，基于建筑类型和建筑高度确定出对应地上建筑的最大可沉降高度和最大可沉降速度，即为：

基于建筑类型和建筑高度，检索沉降数据表(预设的包含每个建筑类型的不同高度区间对应最大可沉降高度和最大可沉降速度)，确定出对应地上建筑类型和对应地上建筑高度对应的最大可沉降高度和最大可沉降速度。

该实施例中，最大可沉降高度即为沉降数据表中预设的对应地上建筑类型在对应高度区间在安全情况下对应的最大的可沉降高度。

该实施例中，最大可沉降速度即为沉降数据表征预设的对应地上建筑类型在对应地上建筑高度区间在安全情况下对应的最大的可沉降速度。

以上技术的有益效果为：实现基于地上建筑分布数据确定出的影响范围内每个地上建筑的分布位置和建筑高度以及建筑类型，确定出每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距，并结合基于建筑类型和建筑高度确定出对应地上建筑的最大可沉降高度和最大可沉降速度，确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数，实现了基于地上建筑和目标软弱地基的间隔距离和地上建筑的建筑高度以及建筑类型，确定出表征对目标软弱地基进行降水处理时会对对应地上建筑产生影响的程度的降水影响系数。

实施例4：

在实施例3的基础上，影响确定子单元，参考图4，包括：

减缓确定端，用于基于回灌局限条件确定出影响范围内的每个地上建筑受到的最大回灌速率，基于最大回灌速率确定出对应地上建筑的最大减缓沉降高度和最大减缓沉降速度；

容值确定端，用于基于最大可沉降高度和最大减缓沉降高度确定出沉降高度容值，基于最大可沉降速度和最大减缓沉降速度确定出沉降速度容值；

系数计算端，用于基于影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距和每个地上建筑的沉降高度容值和沉降速度容值，计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

该实施例中，最大回灌速率即为基于回灌局限条件确定出的影响范围内的每个地上建筑在单位时间内(例如单日内或者30日内)可能接收到的最大回灌量。

该实施例中，基于最大回灌速率确定出对应地上建筑的最大减缓沉降高度和最大减缓沉降速度，即为：

确定出对应地上建筑的建筑类型和建筑高度对应的预设的回灌减缓沉降高度系数(即为表征回灌速率和减缓高度之间的转换系数，即为减缓高度和回灌速率之间的商)和回灌减缓沉降速度系数(即为白纵横回灌速率和减缓速度之间的转换系数，即为减缓速度和回灌速率之间的商)；

将最大回灌速率和对应地上建筑对应的预设的回灌减缓沉降高度系数的乘积作为最大减缓沉降高度；

将最大回灌速率和对应地上建筑对应的预设的回灌减缓沉降速度系数的乘积作为最大减缓沉降速率。

该实施例中，沉降高度容值即为最大可沉降高度和最大减缓沉降高度的差值。

该实施例中，沉降速度容值即为最大可沉降速度和最大减缓沉降速度之间的差值。

该实施例中，基于影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距和每个地上建筑的沉降高度容值和沉降速度容值，计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数，包括：

式中，α_y为当前计算的地上建筑的降水影响系数，i为影响范围内的第i个地上建筑，n为影响范围内的地上建筑总数，d_i为影响范围内的第i个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距，d₀为当前计算的地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距，h_ri为影响范围内的第i个地上建筑的沉降高度容值，h_r0为当前计算的地上建筑的沉降高度容值，v_r0为当前计算的地上建筑的沉降速度容值，v_ri为影响范围内的第i个地上建筑的沉降速度容值；

基于以上公式可以准确计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

以上技术的有益效果为：基于回灌局限条件确定出影响范围内的每个地上建筑受到的最大回灌速率，基于最大回灌速率确定出对应地上建筑的最大减缓沉降高度和最大减缓沉降速度，基于最大可沉降高度和最大减缓沉降高度确定出沉降高度容值，基于最大可沉降速度和最大减缓沉降速度确定除沉降速度容值，实现了基于基于影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距和每个地上建筑的沉降高度容值和沉降速度容值，准确计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

实施例5：

在实施例2的基础上，最终生成单元，参考图5，包括：

深度确定子单元，用于基于降水影响系数和初始回灌方案确定出安全降水深度范围，基于目标降水深度和安全降水深度范围，确定出最终降水深度；

管道确定子单元，用于基于地下设施分布数据确定出降水排水主管道和应急排水管道；

方法确定子单元，用于基于最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据确定出降水方法；

方案生成子单元，用于基于降水方法和降水排水主管道以及应急排水管道生成初始降水方案。

该实施例中，基于降水影响系数和初始回灌方案确定出安全降水深度范围，即为：

确定出初始回灌方案中对对应地上建筑的总回灌量(即为回灌速率和回灌时间的乘积)，基于回灌量确定出当前减缓沉降高度，将对应地上建筑的最大可沉降高度和当前减缓沉降高度的差值作为安全沉降高度的上限值，所有地上建筑的安全沉降高度的上限值中的最小值和降水深度转换系数(即为目标软弱地基的降水深度和对应地上建筑的沉降高度之间的转换系数(商))的乘积作为安全降水深度范围的上限值，将安全降水深度的下限值设置为0，进而获得安全降水深度范围。

该实施例中，基于目标降水深度和安全降水深度范围，确定出最终降水深度，即为：

当目标降水深度在安全降水深度范围内时，则将目标降水深度作为最终降水深度；

当目标降水深度超出安全降水深度范围是，则将安全降水深度范围的上限值作为最终降水深度。

该实施例中，降水深度即为对目标软弱地基进行降水操作后获得总出水量(体积)和目标软弱地基的总面积的商。

该实施例中，基于地下设施分布数据确定出降水排水主管道和应急排水管道，即为：

基于地下设施分布数据确定出目标软弱地基及其影响范围内的地基中的所有排水管道分布情况，基于降水操作的排水条件在标软弱地基及其影响范围内的地基中的所有排水管道中筛选出降水排水管道和应急排水管道。

该实施例中，降水排水管道即为用于将对目标软弱地基进行降水处理时获得的出水排出的输水管道。

该实施例中，应急排水管道即为当降水排水管道故障时接通用于将应该在降水排水管道中排出的出水排出的输水管道。

该实施例中，基于最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据确定出降水方法，即为：

基于最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据，依据降水方法确定规则(即为预设的依据最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据选定对应降水方法的规则)，确定出对目标软弱地基进行降水处理的方法；

该实施例中，降水方法包括：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等。

该实施例中，基于降水方法和降水排水主管道以及应急排水管道生成初始降水方案，包括：

按照确定出的降水方法进行降水，并按照对应降水方法对应的初始抽水水泵功率设置降水时的抽水水泵功率，按照确定出的降水排水主管道和应急排水管道设置降水过程中的降水排水主管道和应急排水管道，按照初始回灌方案设置回灌装置，进而获得初始降水方案。

以上技术的有益效果为：实现基于降水影响系数和初始回灌方案确定出安全降水深度范围，再结合目标降水深度，确定出最终降水深度，基于地下设施分布数据确定出降水排水主管道和应急排水管道，最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据确定出降水方法，进而基于降水方法和降水排水主管道以及应急排水管道生成初始降水方案，实现针对目标软弱地基的场地情况针对性地生成降水方案。

实施例6：

在实施例1的基础上，第一监测模块，参考图6，包括：

位置确定单元，用于基于初始降水方案确定出出水监测位置；

实时监测单元，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测每个出水监测位置的实时含砂土量；

曲线生成单元，用于基于出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线。

该实施例中，基于初始降水方案确定出出水位置，基于位置确定方法(即为预设的在出水位置的覆盖区域中选定出水监测位置的方法)在出水位置的覆盖区域中选定出水监测位置，例如：将降水排水管道和出水位置的接触位置作为出水监测位置。

以上技术的有益效果为：实现在执行初始降水方案的过程中将在出水监测位置中的实时含砂土量记录成曲线形式，获得较为直观的执行初始降水方案过程中出水监测位置处的含砂土量变化情况的数据。

实施例7：

在实施例1的基础上，控制调整模块，参考图7，包括：

第一确定单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率；

第二确定单元，用于基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率；

实时控制单元，用于基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出最终实时抽水水泵功率，基于最终实时抽水水泵功率实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，获得修正抽水水泵功率；

方案调整单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

该实施例中，基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率，包括：

式中，P_c1为第一实时抽水水泵功率，单位为kW，β₁为预设的影响范围内的地上建筑的总沉降高度和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*m)^-1，i为影响范围内的第i个地上建筑，n为影响范围内的地上建筑总数，h_i·all为影响范围内的第i个地上建筑的总沉降高度，单位为m，β₂为预设的影响范围内的地上建筑的实时沉降速度和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*m/T)^-1，此处的T为求取实时沉降速度时的单位时间的持续时长，v_i·s为影响范围内的第i个地上建筑的实时沉降速度，单位为m/T；

基于上述公式可以准确计算出第一实时抽水水泵功率。

该实施例中，基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率，包括：

基于含砂土量曲线确定出对应出水监测位置的当前含砂土量和含砂土量增速，基于所有出水监测位置的当前含砂土量和含砂土量增速(即为含砂土量曲线在当前时刻位置处的一次导数值)计算出第二实时抽水水泵功率：

式中，P_c1为第二实时抽水水泵功率，单位为kW，β₃为预设的所有出水监测位置的当前含砂土量和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*kg)^-1，j为第j个出水监测位置，m为所有出水监测位置的总数，M_j·all为第j个出水监测位置的当前含砂土量，单位为kg，β₄为预设的所有出水监测位置的含砂土量增速和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*kg/T)^-1，此处的T为求取含砂土量增速时的单位时间的持续时长，v_j·z为第j个出水监测位置的含砂土量增速单位为kg/T；

基于上述公式可以准确计算出第二实时抽水水泵功率。

该实施例中，基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出最终实时抽水水泵功率，即为：将第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率中的较小值作为最终实时抽水水泵功率。

该实施例中，最终实时抽水水泵功率即为基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率最终确定出的抽水水泵应该被控制的实时功率。

该实施例中，基于最终实时抽水水泵功率实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，获得修正抽水水泵功率，即为：

将初始降水方案中的抽水水泵的功率实时设置为对应的最终实时抽水水泵功率，最新获得的初始降水方案中的抽水水泵的功率当作修正抽水水泵功率。

该实施例中，修正回灌方案即为基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案后获得的回灌方案。

该实施例中，修正降水方案即为基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得的降水方案，即为将降水方案中的抽水水泵功率设置为修正抽水水泵功率，将初始回灌方案替换为修正回灌方案后获得的降水方案。

以上技术的有益效果为：实现基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率，并基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率，进而实现基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出抽水水泵的最终实时抽水水泵功率，实现基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线对抽水水泵的功率进行实时控制，并实现了基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案，实现了在加强软弱地基的强度的同时，保证了将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内，解决了地下水困扰基础施工的难题，提高了施工效率，保证了施工质量。

实施例8：

在实施例7的基础上，方案调整单元，参考图8，包括：

建筑筛选子单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度计算出每个地上建筑的危险系数，在影响范围内筛选出危险系数不小于危险系数阈值的待调整地上建筑；

减缓确定子单元，用于确定出初始回灌方案中每个回灌井点对每个待调整地上建筑的沉降减缓系数；

方案调整子单元，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数和初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

该实施例中，基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度计算出每个地上建筑的危险系数，即为：

将对应地上建筑的总沉降高度和对应的最大沉降高度的比值与对应地上建筑的实时沉降速度和对应的最大可沉降速度的比值的平均值作为对应地上建筑的危险系数。

该实施例中，危险系数阈值即为预设的用于筛选待调整地上建筑的危险系数的筛选阈值。

该实施例中，待调整建筑即为在影响范围内筛选出的危险系数不小于危险系数阈值的地上建筑，也是当前沉降情况被判定存在危险的、需要被调整回灌速率的地上建筑。

该实施例中，井点回灌是在井点降水的同时，将抽出的地下水(或工业水)，通过回灌井点持续地再灌人地基土层内，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围。这样，回灌井点就以一道隔水帷幕，阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失，使地下水位基本保持不变，土层压力仍处于原始平衡状态，从而可有效地防止降水井点对周围建(构)筑物、地下管线等的影响。

该实施例中，沉降减缓系数即为表征回灌井点对影响范围内的所有待调整地上建筑的沉降速度的减缓程度，沉降减缓系数越大，表征回灌井点对影响范围内的所有待调整地上建筑的沉降情况的减缓程度越大，反之亦然。

该实施例中，最新回灌方案即为基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数和初始回灌方案生成的最新的回灌方案，也是当前调整后的回灌方案。

以上技术的有益效果为：实现基于初始回灌方案中每个回灌井点对基于地上建筑的危险系数筛选出的每个待调整地上建筑的沉降减缓系数和初始回灌方案，生成最新回灌方案，进而实现对初始回灌方案的调整，也进一步保证了在对目标软弱地基进行降水处理的过程中将周边地上建筑的沉降情况控制在安全范围以内。

实施例9：

在实施例8的基础上，减缓确定子单元，参考图9，包括：

范围确定端，用于确定出初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率，基于当前回灌速率确定出回灌影响范围；

减缓计算端，用于基于回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的第二间距以及和对应回灌井点对对应待调整地上建筑的当前子回灌速率，计算出对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数。

该实施例中，当前回灌速率即为初始回灌方案中每个回灌井点在单位时间内输出的回灌量。

该实施例中，回灌影响范围即为将当前回灌速率和预设的影响范围转换系数(即为基于当前回灌速率确定出回灌影响范围的系数)的乘积作为回灌影响范围。

该实施例中，回灌影响范围即为基于当前回灌速率确定出接收对应回灌井点的回灌水的地基范围。

该实施例中，第二间距即为回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的间距。

该实施例中，当前子回灌速率即为回灌井点对对应待调整地上建筑当前输出(提供)的回灌速率。

该实施例中，基于回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的第二间距以及和对应回灌井点对对应待调整地上建筑的当前子回灌速率，计算出对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数，包括：

式中，α_cj为当前计算的回灌井点对当前计算的待调整地上建筑的沉降减缓系数，p为回灌影响范围内的第p个待调整地上建筑，q为回灌影响范围内的待调整地上建筑的总数，d_2p为回灌影响范围内的第p个待调整地上建筑和当前计算的回灌井点之间的第二间距，d₂₀为当前计算的待调整地上建筑和当前计算的回灌井点之间的第二间距，v_z为当前计算的回灌井点对当前计算的待调整地上建筑的当前子回灌速率，v_all为当前计算的回灌井点的总回灌速率；

基于以上公式可以准确计算出回灌影响范围内的每个回灌井点对每个待调整地上建筑的沉降减缓系数。

以上技术的有益效果为：实现基于初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率确定出回灌影响范围，基于回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的第二间距以及和对应回灌井点对对应待调整地上建筑的当前子回灌速率，计算出对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数，进而精准确定出待调整地上建筑的沉降减缓系数。

实施例10：

在实施例8的基础上，方案调整子单元，参考图10，包括：

第一计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数，计算出对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数；

第二计算端，用于基于对应待调整地上建筑的危险系数，计算出沉降减缓调整倍数；

第三计算端，用于基于沉降减缓调整倍数和每个回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数以及每个待调整地上建筑的总沉降减缓系数，计算出每个回灌井点的回灌速率调整值；

第四计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率和对应回灌井点的回灌速率调整值，计算出每个回灌井点的最新回灌速率；

方案生成端，用于基于每个回灌井点的最新回灌速率生成修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

该实施例中，基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数，计算出对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数，即为：

将所有回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数的和作为对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数。

该实施例中，基于对应待调整地上建筑的危险系数，计算出沉降减缓调整倍数，即为：

将危险系数和危险系数阈值的差值与危险系数阈值的比值作为沉降减缓调整倍数。

该实施例中，基于沉降减缓调整倍数和每个回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数以及每个待调整地上建筑的总沉降减缓系数，计算出每个回灌井点的回灌速率调整值，即为：

将对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数和对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数的比值作为对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓占比；

将1和沉降减缓调整倍数的和与对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓占比的乘积作为对应待调整地上建筑对对应回灌井点的子沉降减缓调整倍数；

将所有待调整地上建筑对对应回灌井点的子沉降减缓调整倍数中的最小值和初始回灌方案中对应回灌井点的总回灌速率的乘积作为对应回灌井点的回灌速率调整值。

该实施例中，基于初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率和对应回灌井点的回灌速率调整值，计算出每个回灌井点的最新回灌速率，即为：

将回灌井点的当前回灌速率和对应回灌井点的回灌速率调整值的和作为对应回灌井点的最新回灌速率。

该实施例中，最新回灌速率即为回灌井点在当前时刻被调整后的回灌速率。

该实施例中，基于每个回灌井点的最新回灌速率生成最新回灌方案，即为：

基于每个回灌井点的最新回灌速率设置对应回灌井点的回灌速率，进而获得最新回灌方案。

该实施例中，每个回灌井点的最新回灌速率，即为：基于最新回灌方案设置回灌井点的回灌速率。

以上技术的有益效果为：实现基于待调整地上建筑的总沉降减缓系数和危险系数计算出每个回灌井点的回灌速率调整值，进而实现对回灌井点的回灌速率的调整，进而实现对初始回灌方案的调整，进一步实现了在对目标软弱地基进行降水处理时对周边地上建筑的沉降情况的实时控制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，包括：

方案生成模块，用于基于目标软弱地基的影响范围内的场地资料，生成初始降水方案；

第一监测模块，用于基于在执行初始降水方案的过程中实时监测获得的出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线；

第二监测模块，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度；

控制调整模块，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度以及所有出水监测位置的含砂土量曲线，实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，得到修正降水方案；

方案生成模块，包括：

数据获取单元，用于获取目标软弱地基的影响范围内的场地资料，在场地资料中获取影响范围内的地上建筑分布数据、地下设施分布数据和地质分布数据以及地下水分布数据；

系数确定单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数；

方案生成单元，用于基于降水影响系数和回灌局限条件生成初始回灌方案；

最终生成单元，用于基于降水影响系数、初始回灌方案和地质分布数据以及地下水分布数据生成初始降水方案；

控制调整模块，包括：

第一确定单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率，包括：

式中，P_c1为第一实时抽水水泵功率，单位为kW，β₁为预设的影响范围内的地上建筑的总沉降高度和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*m)^-1，i为影响范围内的第i个地上建筑，n为影响范围内的地上建筑总数，h_i·all为影响范围内的第i个地上建筑的总沉降高度，单位为m，β₂为预设的影响范围内的地上建筑的实时沉降速度和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*m/T)^-1，此处的T为求取实时沉降速度时的单位时间的持续时长，v_i·s为影响范围内的第i个地上建筑的实时沉降速度，单位为m/T；

第二确定单元，用于基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率，包括：

基于含砂土量曲线确定出对应出水监测位置的当前含砂土量和含砂土量增速，基于所有出水监测位置的当前含砂土量和含砂土量增速，计算出第二实时抽水水泵功率：

式中，P_c2为第二实时抽水水泵功率，单位为kW，β₃为预设的所有出水监测位置的当前含砂土量和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*kg)^-1，j为第j个出水监测位置，m为所有出水监测位置的总数，M_j·all为第j个出水监测位置的当前含砂土量，单位为kg，β₄为预设的所有出水监测位置的含砂土量增速和实时抽水水泵功率之间的转换系数，单位为(kW*kg/T)^-1，此处的T为求取含砂土量增速时的单位时间的持续时长，v_j·z为第j个出水监测位置的含砂土量增速单位为kg/T；

实时控制单元，用于基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出最终实时抽水水泵功率，基于最终实时抽水水泵功率实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，获得修正抽水水泵功率；

方案调整单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

2.根据权利要求1所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，系数确定单元，包括：

数据确定子单元，用于基于地上建筑分布数据确定出影响范围内所有地上建筑的分布位置和建筑高度以及建筑类型，并确定出影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距；

极限确定子单元，用于基于建筑类型和建筑高度确定出对应地上建筑的最大可沉降高度和最大可沉降速度；

影响确定子单元，用于基于回灌局限条件以及影响范围内每个地上建筑的分布位置和最大可沉降高度以及最大可沉降速度，确定出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

3.根据权利要求2所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，影响确定子单元，包括：

减缓确定端，用于基于回灌局限条件确定出影响范围内的每个地上建筑受到的最大回灌速率，基于最大回灌速率确定出对应地上建筑的最大减缓沉降高度和最大减缓沉降速度；

容值确定端，用于基于最大可沉降高度和最大减缓沉降高度确定出沉降高度容值，基于最大可沉降速度和最大减缓沉降速度确定出沉降速度容值；

系数计算端，用于基于影响范围内的每个地上建筑的分布位置和目标软弱地基的分布位置之间的第一间距和每个地上建筑的沉降高度容值和沉降速度容值，计算出影响范围内每个地上建筑的降水影响系数。

4.根据权利要求1所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，最终生成单元，包括：

深度确定子单元，用于基于降水影响系数和初始回灌方案确定出安全降水深度范围，基于目标降水深度和安全降水深度范围，确定出最终降水深度；

管道确定子单元，用于基于地下设施分布数据确定出降水排水主管道和应急排水管道；

方法确定子单元，用于基于最终降水深度和地质分布数据以及地下水分布数据确定出降水方法；

方案生成子单元，用于基于降水方法和降水排水主管道以及应急排水管道生成初始降水方案。

5.根据权利要求1所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，第一监测模块，包括：

位置确定单元，用于基于初始降水方案确定出出水监测位置；

实时监测单元，用于在执行初始降水方案的过程中实时监测每个出水监测位置的实时含砂土量；

曲线生成单元，用于基于出水监测位置的实时含砂土量，生成实时含砂土量曲线。

6.根据权利要求1所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，控制调整模块，包括：

第一确定单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度确定出第一实时抽水水泵功率；

第二确定单元，用于基于所有出水监测位置的含砂土量曲线确定出第二实时抽水水泵功率；

实时控制单元，用于基于第一实时抽水水泵功率和第二实时抽水水泵功率确定出最终实时抽水水泵功率，基于最终实时抽水水泵功率实时调整初始降水方案中的抽水水泵功率，获得修正抽水水泵功率；

方案调整单元，用于基于影响范围内的每个地上建筑的总沉降高度和实时沉降速度调整初始回灌方案，获得修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。

7.根据权利要求6所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，

其特征在于，减缓确定子单元，包括：

范围确定端，用于确定出初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率，基于当前回灌速率确定出回灌影响范围；

减缓计算端，用于基于回灌影响范围内的待调整地上建筑和对应回灌井点之间的第二间距以及和对应回灌井点对对应待调整地上建筑的当前子回灌速率，计算出对应回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数。

8.根据权利要求7所述的一种用于软弱地基的降水控制系统，其特征在于，方案调整子单元，包括：

第一计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点对影响范围内所有待调整地上建筑的沉降减缓系数，计算出对应待调整地上建筑的总沉降减缓系数；

第二计算端，用于基于对应待调整地上建筑的危险系数，计算出沉降减缓调整倍数；

第三计算端，用于基于沉降减缓调整倍数和每个回灌井点对对应待调整地上建筑的沉降减缓系数以及每个待调整地上建筑的总沉降减缓系数，计算出每个回灌井点的回灌速率调整值；

第四计算端，用于基于初始回灌方案中每个回灌井点的当前回灌速率和对应回灌井点的回灌速率调整值，计算出每个回灌井点的最新回灌速率；

方案生成端，用于基于每个回灌井点的最新回灌速率生成修正回灌方案，基于修正抽水水泵功率和修正回灌方案获得修正降水方案。