CN116305460A - 一种基于碎石桩和cfg桩的不良地质施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，包括对地基进行模拟建模，生成模拟施工空间；在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩，定位并在定位后设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，并通过施工进度进行在模拟施工空间进行孪生监督，获取孪生监督数据，并给予孪生监督数据进行，模拟试验和复合地基静载荷试验；当模拟试验和复合地基静载荷试验均符合实验要求时，输出施工结果。
Description
技术领域
本发明涉及地基施工技术领域，具体为一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法。
背景技术
目前，国内新建、改建、扩建机场建设地基处理基本上都是换填及强夯，CFG桩在机场地基处理中很少涉及。
但是地下主要成分为为黏土及粉土。地势低天然砂砾石及山皮石较少，土质以黏土为主，高液限黏土居多的地基建设中，需要通过加固处理。现有技术中地基处理采用水振冲碎石桩，但是容易造成下层土质液化，工后沉降较大，对后期质量存在很大隐患。同时水振冲碎石桩需要大量水，造成施工现场泥泞，文明施工不达标等多重问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，可以解决地下主要成分为为黏土及粉土。地势低天然砂砾石及山皮石较少，土质以黏土为主，高液限黏土居多的地基建设中，需要通过加固处理。现有技术中地基处理采用水振冲碎石桩，但是容易造成下层土质液化，工后沉降较大，对后期质量存在很大隐患。同时水振冲碎石桩需要大量水，造成施工现场泥泞，文明施工不达标等多重问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，所述方法包括如下步骤：
对地基进行模拟建模，生成模拟施工空间；
在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，定位并在定位后设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，并通过施工进度进行在模拟施工空间进行孪生监督；
获取孪生监督数据，并基于孪生监督数据进行模拟试验和复合地基静载荷试验；
当模拟试验和复合地基静载荷试验均符合实验要求时，输出施工结果。
优选的，所述方法还包括：
在地基区域插入地质校验传感器，获取地质类型和地质分布信息；其中，
地质类型包括：砂砾石、山皮石、黏土、粉土；
地质分布信息包括：砂砾石分布区域数据、山皮石分布区域数据、黏土分布区域、粉土分布区域；
通过地质类型，生成不同地质的分布图谱。
优选的，
获取地基空间轮廓模型，并提取其顶面高程图像和剖面图像，生成3D模拟图像；其中，
剖面图像为N个，N＞1；
根据地质分布图谱，以地质分布区域划分标准，在3D模拟图像中进行不同地质区域划分；
提取顶面高程图像的轮廓顶点，确定每个地质分布区域的顶面几何轮廓；
提取剖面图像的边界轮廓点，确定每个地质分布区域的剖面几何轮廓；
通过顶面几何轮廓和剖面几何轮廓，确定轮廓顶点；
将轮廓顶点通过三角面片面积对面法进行加权平均计算，确定顶点法向；
根据轮廓顶点和法向，进行3D重建，对重建的模型进行重新网格化处理，得到模拟施工空间。
优选的，所述方法还包括：
根据模拟施工空间，通过预先设定的不良地质检测项，进行地基全局检测；其中，
地基全局检测包括：地面沉降检测、冻涨检测、融陷检测、塌陷检测和松散检测；
根据地基全局检测，确定地基加固区域，并设定加固策略；其中，
加固策略包括：加固桩体排布设置、加固深度设置、加固桩体直径选型和加固桩体材料选择。
优选的，所述在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，包括：
预先获取地基上待建设建筑物信息，并按照不良地质区域设置桩位排布图；
根据桩位排布图，设置红外偏差测算设备，计算碎石桩和CFG桩的放设位置；
根据放设位置，确定碎石桩和CFG桩的加固深度，并设定填料配比；
通过填料配比，在放设位置进行碎石桩定位和CFG桩定位。
优选的，所述设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，包括：
建立施工流程配置模型；
根据施工信息配置蚁群算法，利用配置后的蚁群算法求解施工流程配置模型，获得第一施工流程；
预估第一施工流程各个碎石桩和CFG桩安装到定位点的安装信息，根据各个CFG桩预设安装标准和规划安装标准的相差项；
将相差项分支大于分数阈值的安装节点作为第二施工流程；
将第二施工流程和第一施工流程进行融合，确定工艺施工项。
优选的，所述孪生监督包括：
通过模拟施工空间，建立基于监控设备的三维可视化孪生监督模型；
根据工艺施工项，确定施工节点网络，并记录每个施工节点的进度计算方程；
建立可控制的流程监督模型，将进度计算方程和流程监督模型融合，通过图形化、形式化描述工程进度，并通过流程化监督模型，进行孪生实体化监督，获取工艺施工项的多源数据；
基于多源数据，采用Pareto多目标优化算法对三维可视化孪生监督模型进行训练和优化，并进行实时的监督信息交互。
优选的，所述模拟实验包括：
获取地基施工地图，并确定地基施工地图内的均匀实验点；
在每个均匀实验点设置承压实验设备，获取每个均匀实验点的孪生监督数据，并生成数据集合；
基于数据集合，生成基于模拟实验的二叉树结构模型；
通过二叉树结构模型进行模拟实验数据和预期数据对比，获取差异信息；
将差异信息转化成可视化演变操作序，确定模拟实验结果。
优选的，所述复合地基静载荷试验包括：
通过复合地基静载荷试验，确定建筑物地基的实际受荷条件，测定砂石桩复合地基的承载力特征值和变形参数；其中，
承载力特征值包括碎石桩承载力特征值和CFG桩承载力特征值；
通过正方形成压板在千斤顶下通过多级加荷实验，确定建筑物地基的沉降量；
根据沉降量，生成载荷试验曲线，并计算极限承压系数；
通过极限承压系数，判断沉降系数是否低于沉降预期试验值，并输出复合地基静载荷试验结果。
优选的，所述方法还包括：
建立地基三维几何模型，获取地基上阵列排布的地质校验传感器获取地基的状态数据和变量数据；
通过多个变量数据之间的数据相关性和实验结果，将地基三维几何模型划分出多个畸变区域，并对畸变区域的变量参数进行融合，确定地基的综合变量特征；
根据畸变区域内的状态数据，确定畸变区域的地基强度自适应调节系数；
根据地基强度自适应调节系数对综合变量特征进行校正，确定强度缺陷信息；
根据每个畸变区域的缺陷信息，进行标记并填充调整。
本发明的技术效果在于：
本发明解决了回填区域采用单种桩型难以达到设计地基承载力的技术难题，提高了地基承载力及稳定性；
本发明对上层结构和机坪起到加强地基承载力的作用，节约了成本，解决了现场不良地质和回填黏土地基承载力不足和排水隐患的技术难题。
本发明用单桩静载试验，单桩复合地基荷载试验低应变试验、动力触探试验、沉降观测等多种指标进行分析，得出单桩承载力满足要求，复合承载力满足要求，桩体的完整性较好。从复合地基静压结果数据看，本工程所采用的组合型复合地基，可以最大程度地发挥这两种桩的优点，使复合地基的承载力得到大幅度的提高，地基变形得以降低和控制。
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
图1为本发明的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法的流程示意图；
图2为本发明的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法的施工步骤示意图；
图3为本发明的一种基于碎石桩和CFG桩的安装示意图；
图4为本发明的地基空间轮廓模型；
图5为本发明顶面高程图；
图6为本发明地基剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：
一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，所述方法包括如下步骤：
对地基进行模拟建模，生成模拟施工空间；
在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，定位并在定位后设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，并通过施工进度进行在模拟施工空间进行孪生监督；
获取孪生监督数据，并基于孪生监督数据进行模拟试验和复合地基静载荷试验；
当模拟试验和复合地基静载荷试验均符合实验要求时，输出施工结果。
本发明的原理在于：本发明在实施的时候，首先是对地基的模拟建模，在模拟建模的过程中，会根据地基的大小，地基的地质等等，实现对地基整体的三维建模。三维生成的模拟施工空间，可以进行模拟施工，确定碎石桩、CFG桩再施工中适合什么地质，适合的桩深度，进而通过工艺施工项，也就是具体的施工工艺，施工要求在模拟施工空间中进行施工，模拟施工空间在进行施工的时候，现实中的地基根据模拟施工空间中的施工步骤进行施工，但是不是完全的同步，只是根据模拟施工空间中的施工行为工艺，在实际的地基中进行同步施工，进而将现实实际地基施工的数据和模拟施工空间中的施工数据进行对照，从而能够确定施工进度，也可以通过施工进度，对现实地基进行孪生监督施工。进而在进行施工孪生监督中，根据施工过程中的孪生监督数据，也就是实际施工的地基实际的状态的数据，进行模拟试验和复合地基静载荷实验，获取实验结果，当实验结果符合实际的地基建设要求和标准，施工结果也是符合地基建设要求和标准。
本发明进行了碎石桩+CFG桩复合地基处理，在这个过程中，本发明构建了模拟施工空间进行孪生监督式的施工，防止在施工过程中出现了施工错误，复合地基加固处理是通过取土成孔，填料挤密、置换提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，本发明的作用是对这个过程进行监督的同时，进行场景建模。通过对机场工程软弱地基、原材料受限、回填素填土厚且未完全固结的问题；本发明采用碎石桩形成竖向排水通道，褥垫层形成了横向排水通道，CFG桩桩端进入稳定中稍密卵石层。
本发明的技术效果在于：
本发明解决了回填区域采用单种桩型难以达到设计地基承载力的技术难题，提高了地基承载力及稳定性；
本发明对上层结构和机坪起到加强地基承载力的作用，节约了成本，解决了现场不良地质和回填黏土地基承载力不足和排水隐患的技术难题。
本发明用单桩静载试验，单桩复合地基荷载试验低应变试验、动力触探试验、沉降观测等多种指标进行分析，得出单桩承载力满足要求，复合承载力满足要求，桩体的完整性较好。从复合地基静压结果数据看，本工程所采用的组合型复合地基，可以最大程度地发挥这两种桩的优点，使复合地基的承载力得到大幅度的提高，地基变形得以降低和控制。
在构建模拟施工空间后，还包括如下步骤：
步骤1：获取地基的地质校验传感器的传感设备分布信息，通过模拟施工
空间，构建地基初始状态模型：
其中，V表示地质校验传感器的监测分布模型；Wi表示第i个地质校验传感器的位置参数；fi，j表示第i个地质校验传感器采集的第j种数据的类型参数；S表示地基的总面积；Li表示第i个地质校验传感器的监测范围参数；
εi表示第i个环境监测设备的监测数据特征；i∈n，i为正整数，n表示地质校验传感器的总数量，j∈m，j为正整数，m表示地质校验传感器能够采集的数据种类的总数量；
步骤2：获取不良地质的判定参数，并通过地基初始状态模型，进行不良
地基评估：
其中，ki表示第i个地质校验传感器检测区域的地质状态参数；B表示不良地质的状态参数；f()为关联性距离函数；f(V)，f(ki)，f(B)的值都为1；当P＜0，表示第i个地质校验传感器检测区域的地质不良；
上述技术方案中，在步骤1中，本发明通过构建整个地基的检测分布模型，用于确定地基的整体状态分布，
确定了地质的平均状态，/>
通过幂函数的方式，确定了地质的状态曲线，可以判断整体的地质是不是存在不良的情况，也是地质整体的检测数据的检测模型。而在步骤2中，通过地基的初始状态模型，基于关联性距离函数，判断每个地质校验传感器见的区域的地质是不是处于不良的情况。f(V，ki，B)用于判定不良地质判定状态参数和第i个地质校验传感器检测区域的地质状态参数之间的关系，而融入V，是确定这中不良地质状态和第i个地质校验传感器与整体地基的关联性距离；其值低于1但是大于0；f(V，ki)，f(V，B)，f(ki，B)分别确定了第i个地质校验传感器检测区域的地质状态参数是不是在当前的地基中；f(V，B)确定了整体的地基中是不是存在不良地质，这个值一般是小于1大于0；f(ki，B)代表不良地质和第i个地质校验传感器检测区域的地质之间的关联性距离，其值也是一般是小于1大于0；进而通过上述不良地基评估，确定每个地质校验传感器区域是不是不良地质。
优选的，所述方法还包括：
在地基区域插入地质校验传感器，获取地质类型和地质分布信息；其中，
地质类型包括：砂砾石、山皮石、黏土、粉土；
地质分布信息包括：砂砾石分布区域数据、山皮石分布区域数据、黏土分布区域、粉土分布区域；
通过地质类型，生成不同地质的分布图谱。
上述技术方案的原理在于：
本发明会通过地质传感器进行地质检测，通过地质检测后得到的地质类型和地质的区域分布，对砂砾石、山皮石、黏土、粉土的不同区域进行划分，通过区域划分，可以根据不同的地质，确定不同的加固方案。
上述技术方案的有益效果在于：
上述方案的作用是在施工的土地施工模拟空间建设的过程中，通过地质校验传感器，确定地基的整体数据。通过地基的整体数据，确定地基的整体分布状况，从而在模拟施工空间中，构建一个虚拟的仿真地基，这个仿真地基和现实中的地基具有相同的地质分布和大小。
优选的，所述模拟建模包括：
获取地基空间轮廓模型，并提取其顶面高程图像和剖面图像，生成3D模拟图像；其中，
剖面图像为N个，N＞1；
根据地质分布图谱，以地质分布区域划分标准，在3D模拟图像中进行不同地质区域划分；
提取顶面高程图像的轮廓顶点，确定每个地质分布区域的顶面几何轮廓；
提取剖面图像的边界轮廓点，确定每个地质分布区域的剖面几何轮廓；
通过顶面几何轮廓和剖面几何轮廓，确定轮廓顶点；
将轮廓顶点通过三角面片面积对面法进行加权平均计算，确定顶点法向；
根据轮廓顶点和法向，进行3D重建，对重建的模型进行重新网格化处理，得到模拟施工空间。
上述技术方案的原理在于：
本发明会构建模拟的施工空间，通过施工空间对施工过程中进行监督，施工模拟空间本发明采用了3D建模重建的方式，通过3D建模的方式实现对点对点，端对端的精确建模。
在这个建模的过程中，地基空间轮廓模型，如附图4所示，顶面高程图像如附图5所示，也就是地基不平整的图；而图6为地基剖面时，内部不同地质的分布图，三个颜色较深的为地桩。进而通过这两个图像生成整体的地基的3D模拟图像，地质分布图谱中，确定了3D模拟图像中不同地基区域的地质状况，进而可以在不同地质区域进行地质划分。进而通过附图5的顶面高程图像，确定不同地质区域的顶面轮廓顶点，通过附图6的剖面图像，确定不同地质分布区域的剖面几何轮廓。通过三角面片面积对面法进行加权平均计算是确定每个地质区域的轮廓顶点的法向量，从而实现更加快速的3D建模，确定整个地基模拟施工空间；
上述技术方案的有益效果在于：
本发明构建地基模拟空间的过程中，通过顶面高程图像和剖面图像，保证了构建的地基3D模拟图像能够和实际地基足够的拟合相似。地质分布图谱可以对地基不同区域的不同泥土类型，地质的松软程度进行划分，从而能够为按照不同的桩做参考。而轮廓顶点通过三角面片面积对面法进行加权平均计算，确定顶点法向，可以实现地基的法向计算，进而可以实现地基不同地质情况的模拟，进而在网格化处理的时候，能够确定模拟施工空间。
优选的，所述方法还包括：
根据模拟施工空间，通过预先设定的不良地质检测项，进行地基全局检测；其中，
地基全局检测包括：地面沉降检测、冻涨检测、融陷检测、塌陷检测和松散检测；
根据地基全局检测，确定地基加固区域，并设定加固策略；其中，
加固策略包括：加固桩体排布设置、加固深度设置、加固桩体直径选型和加固桩体材料选择。
在模拟施工空间中，本发明可以针对地基进行全面的检测，判断每个不良地质区域适合安装碎石桩和CFG桩。
上述技术方案的原理在于：本发明通过模拟施工空间，可以通过地质传感器的数据，预先设置地质检测的检测项，进行地基地质的整体全局检测。确定地质中不良的区域，例如地面沉降检测就如附图5中地质的沟沟壑壑的区域。通过地基的全局检测，可以判断地基的那些区域需要通过地桩进行加固，击鼓策略就是加固的位置和加固方式等整体的方案。通过这些，可以判断地基适合安装碎石桩的区域和安装CFG桩的区域。
上述技术方案的有益效果在于：本发明可以实现地基地质的全面检测，为地桩的施工提供具体的方案，确定安装碎石桩的区域和安装CFG桩的区域。
优选的，所述在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，包括：
预先获取地基上待建设建筑物信息，并按照不良地质区域设置桩位排布图；
根据桩位排布图，设置红外偏差测算设备，计算碎石桩和CFG桩的放设位置；
根据放设位置，确定碎石桩和CFG桩的加固深度，并设定填料配比；
通过填料配比，在放设位置进行碎石桩定位和CFG桩定位。
上述技术方案的原理在于：
本发明可以通过获取地基上待建设建筑物信息，判断地基上面建设的建筑物的具体类型，例如：实验室、高层或者观赏景点的地标建筑，进而通过不良地质区域设置桩位排布图，进行桩位排布，红外偏差测算，是判断每个桩是不是安装位置，也就是放设位置是不是存在偏差，进而确定碎石桩和CFG桩的加固深度，并设定填料配比；填料配比具有具体的预设标准。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明可以对地基上的不同桩位进行具体的排布，确定不同的不良地质区域需要设置安装的具体的地桩桩位，还能判断地桩是不是存在安装上的偏差，进而根据具体的偏差，调整地桩的位置。
优选的，所述设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，包括：
建立施工流程配置模型；
根据施工信息配置蚁群算法，利用配置后的蚁群算法求解施工流程配置模型，获得第一施工流程；
预估第一施工流程各个碎石桩和CFG桩安装到定位点的安装信息，根据各个CFG桩预设安装标准和规划安装标准的相差项；
将相差项分支大于分数阈值的安装节点作为第二施工流程；
将第二施工流程和第一施工流程进行融合，确定工艺施工项。
上述技术方案的原理在于：本发明可以通过施工流程配置模型，施工流程配置模型确定立了在进行地质安装的时候，确定不良地质的流程，地桩安装位置测算的流程，地桩设置位置安装地桩的时候填土，填石料等等具体的工艺流程信息，进而确定第一施工流程，通过第一施工流程，确定各个碎石桩和CFG桩安装到定位点的安装信息，安装信息包括安装位置信息，安装深度信息和安装的填充材料信息，第二施工流程就是第一施工流程中，存在施工不符合标准的地桩的工艺流程，进而确定地桩的工艺施工项。
上述技术方案的有益效果在于：
能够确定地桩安装的具体工艺流程，在地桩安装的过程中，判断地桩的安装是不是符合安装标准，进而，确定具体工艺施工项目。
优选的，所述孪生监督包括：
通过模拟施工空间，建立基于监控设备的三维可视化孪生监督模型；
根据工艺施工项，确定施工节点网络，并记录每个施工节点的进度计算方程；
建立可控制的流程监督模型，将进度计算方程和流程监督模型融合，通过图形化、形式化描述工程进度，并通过流程化监督模型，进行孪生实体化监督，获取工艺施工项的多源数据；
基于多源数据，采用Pareto多目标优化算法对三维可视化孪生监督模型进行训练和优化，并进行实时的监督信息交互。
上述技术方案的原理在于：
本发明在进行施工孪生监督的时候，首先通过监控设备可以将地基和具体的模拟施工空间相对应，通过监控设备采集实际施工数据，然后在模拟施工空间中进行同步施工，施工节点网络就是在施工过程中的具体流程步骤的网络节点，从而可以计算施工的进度，每个施工节点对应一个施工任务，流程监督模型通过在明确地基施工流程之后没通过嫉妒计算和施工流程进行模型融合，通过图形化和形式化的描述，确定具体的工程进度，进行工程进度描述性监控，确定施工进度中的多源数据，多源数据包括施工过程中的工艺数据、进度数据、施工位置数据等等，从而实现对地基施工的全面监督。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明可以对地基整体进行全面的整体施工流程同步监控，通过同步监控进行同步监督，判断在施工过程中是否存在施工误差或者施工不符合具体的施工规范，进而确定具体的施工监督信息，进行施工信息的监督交互。
优选的，所述模拟实验包括：
获取地基施工地图，并确定地基施工地图内的均匀实验点；
在每个均匀实验点设置承压实验设备，获取每个均匀实验点的孪生监督数据，并生成数据集合；
基于数据集合，生成基于模拟实验的二叉树结构模型；
通过二叉树结构模型进行模拟实验数据和预期数据对比，获取差异信息；
将差异信息转化成可视化演变操作序，确定模拟实验结果。
上述技术方案的原理在于：
本发明的地基施工地图，也是地基施工的实验地图，确定进行地基施工的具体实验点，在实验点设置承压实验设备，进行地基施工后的检验，确定实验点的孪生监督数据，也就是施工后，是否达到施工标准的数据，二叉树结构模型两侧是实验数据和地基设置的需要达标的标准数据，也就是语气数据，通过两者对比，判断地基建设的偏差，通过地基建设的偏差，确定模拟实验结果。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明可以进行地基施工的模拟实验，通过对比的方式，确定实际施工后的实验数据和施工预期数据进行对比，判断地基施工是否存在施工异，可视化的确定地基实际施工中的问题。
优选的，所述复合地基静载荷试验包括：
通过复合地基静载荷试验，确定建筑物地基的实际受荷条件，测定砂石桩复合地基的承载力特征值和变形参数；其中，
承载力特征值包括碎石桩承载力特征值和CFG桩承载力特征值；
通过正方形成压板在千斤顶下通过多级加荷实验，确定建筑物地基的沉降量；
根据沉降量，生成载荷试验曲线，并计算极限承压系数；
通过极限承压系数，判断沉降系数是否低于沉降预期试验值，并输出复合地基静载荷试验结果。
上述技术方案的原理在于：
本发明通过复合地基静载荷试验，可以确定地基的实际实际受荷条件，也就是地基受荷的实际压力，并且在施加压力后，能够确定砂石桩复合地基的承载力特征值和变形参数，然后进行多测的加荷实验，能够确定建筑物地基的沉降量，进而通过沉降量和在和载荷过程中的实际试验曲线，进而能够确定极限承压系数，通过极限承压系数，判断实际的沉降是低于沉降预期和高于沉降预期，也就产生了具体的复合地基静载荷试验结果，判断地基在加装地桩之后，具体的地基状况。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明可以通过复合地基静载荷试验，判断地基的坚固程度，通过地基坚固程度，确定地基安装地桩之后的具体效果，判断地基是否达到预设的强度要求。
优选的，所述方法还包括：
建立地基三维几何模型，获取地基上阵列排布的地质校验传感器获取地基的状态数据和变量数据；
通过多个变量数据之间的数据相关性和实验结果，将地基三维几何模型划分出多个畸变区域，并对畸变区域的变量参数进行融合，确定地基的综合变量特征；
根据畸变区域内的状态数据，确定畸变区域的地基强度自适应调节系数；
根据地基强度自适应调节系数对综合变量特征进行校正，确定强度缺陷信息；
根据每个畸变区域的缺陷信息，进行标记并填充调整。
上述技术方案的原理在于：
本发明会构建地基三维几何模型，这个三维几何模型会收集地基的状态数据和变量数据，状态数据就是地基的强度数据，变量数据就是在不同的时间段和地基通过地桩加强之前的强度数据之间的强度变量数据，根据这些变量数据和复合地基静载荷试验结果的结果，可以确定分析出地基的畸变区域，也就是通过地桩进行加强强度数据，而畸变区域的变量参数融合，可以确定地基的综合变量特征，也就是地基整体的强度特征。地基强度自适应调节系数就是根据地基畸变区域的实施状态数据需要进行调整的变量数据，进而通过这个变量数据和综合变量特征，进行地基的校正，判断地基的强度缺陷信息，强度缺陷信息就是地基不同畸变区域的位置信息，强度调整的参数信息和需要进行填充进行调整的信息。进而通过整体的缺陷信息，对地基畸变区域通过填充的方式进行强度增强。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
对地基进行模拟建模，生成模拟施工空间；
在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，定位并在定位后设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，并通过施工进度进行在模拟施工空间进行孪生监督；
获取孪生监督数据，并基于孪生监督数据进行模拟试验和复合地基静载荷试验；
当模拟试验和复合地基静载荷试验均符合实验要求时，输出施工结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
在地基区域插入地质校验传感器，获取地质类型和地质分布信息；其中，
地质类型包括：砂砾石、山皮石、黏土、粉土；
地质分布信息包括：砂砾石分布区域数据、山皮石分布区域数据、黏土分布区域、粉土分布区域；
通过地质类型，生成不同地质的分布图谱。
3.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述模拟建模包括：
获取地基空间轮廓模型，并提取其顶面高程图像和剖面图像，生成3D模拟图像；其中，
剖面图像为N个，N＞1；
根据地质分布图谱，以地质分布区域划分标准，在3D模拟图像中进行不同地质区域划分；
提取顶面高程图像的轮廓顶点，确定每个地质分布区域的顶面几何轮廓；
提取剖面图像的边界轮廓点，确定每个地质分布区域的剖面几何轮廓；
通过顶面几何轮廓和剖面几何轮廓，确定轮廓顶点；
将轮廓顶点通过三角面片面积对面法进行加权平均计算，确定顶点法向；
根据轮廓顶点和法向，进行3D重建，对重建的模型进行重新网格化处理，得到模拟施工空间。
4.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据模拟施工空间，通过预先设定的不良地质检测项，进行地基全局检测；其中，
地基全局检测包括：地面沉降检测、冻涨检测、融陷检测、塌陷检测和松散检测；
根据地基全局检测，确定地基加固区域，并设定加固策略；其中，
加固策略包括：加固桩体排布设置、加固深度设置、加固桩体直径选型和加固桩体材料选择。
5.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述在模拟施工空间中进行碎石桩定位和CFG桩定位，包括：
预先获取地基上待建设建筑物信息，并按照不良地质区域设置桩位排布图；
根据桩位排布图，设置红外偏差测算设备，计算碎石桩和CFG桩的放设位置；
根据放设位置，确定碎石桩和CFG桩的加固深度，并设定填料配比；
通过填料配比，在放设位置进行碎石桩定位和CFG桩定位。
6.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述设置碎石桩和CFG桩的工艺施工项，包括：
建立施工流程配置模型；
根据施工信息配置蚁群算法，利用配置后的蚁群算法求解施工流程配置模型，获得第一施工流程；
预估第一施工流程各个碎石桩和CFG桩安装到定位点的安装信息，根据各个CFG桩预设安装标准和规划安装标准的相差项；
将相差项分支大于分数阈值的安装节点作为第二施工流程；
将第二施工流程和第一施工流程进行融合，确定工艺施工项。
7.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述孪生监督包括：
通过模拟施工空间，建立基于监控设备的三维可视化孪生监督模型；
根据工艺施工项，确定施工节点网络，并记录每个施工节点的进度计算方程；
建立可控制的流程监督模型，将进度计算方程和流程监督模型融合，通过图形化、形式化描述工程进度，并通过流程化监督模型，进行孪生实体化监督，获取工艺施工项的多源数据；
基于多源数据，采用Pareto多目标优化算法对三维可视化孪生监督模型进行训练和优化，并进行实时的监督信息交互。
8.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述模拟实验包括：
获取地基施工地图，并确定地基施工地图内的均匀实验点；
在每个均匀实验点设置承压实验设备，获取每个均匀实验点的孪生监督数据，并生成数据集合；
基于数据集合，生成基于模拟实验的二叉树结构模型；
通过二叉树结构模型进行模拟实验数据和预期数据对比，获取差异信息；
将差异信息转化成可视化演变操作序，确定模拟实验结果。
9.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述复合地基静载荷试验包括：
通过复合地基静载荷试验，确定建筑物地基的实际受荷条件，测定砂石桩复合地基的承载力特征值和变形参数；其中，
承载力特征值包括碎石桩承载力特征值和CFG桩承载力特征值；
通过正方形成压板在千斤顶下通过多级加荷实验，确定建筑物地基的沉降量；
根据沉降量，生成载荷试验曲线，并计算极限承压系数；
通过极限承压系数，判断沉降系数是否低于沉降预期试验值，并输出复合地基静载荷试验结果。
10.根据权利要求1所述的一种基于碎石桩和CFG桩的不良地质施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
建立地基三维几何模型，获取地基上阵列排布的地质校验传感器获取地基的状态数据和变量数据；
通过多个变量数据之间的数据相关性和实验结果，将地基三维几何模型划分出多个畸变区域，并对畸变区域的变量参数进行融合，确定地基的综合变量特征；
根据畸变区域内的状态数据，确定畸变区域的地基强度自适应调节系数；
根据地基强度自适应调节系数对综合变量特征进行校正，确定强度缺陷信息；
根据每个畸变区域的缺陷信息，进行标记并填充调整。
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