CN116698251B - 一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法及其系统，方法包括获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值，根据相邻层级之间的所述锚索实测应力差，计算所述锚索的工作应力偏差值，根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果，根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。本申请具有提高锚索应力分析的准确性，提高应力分析结果与实际锚索应力变化之间的适配程度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及基坑支护监测的技术领域，尤其是涉及一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法及其系统。
背景技术
目前，随着预应力锚索技术在基建中的广泛应用，尤其是在对边坡进行基坑支护的过程中，通过加入预应力锚索来提高边坡滑动面的抗滑力，使得边坡更加稳固，在锚索广泛应用的同时，对锚索使用过程中的应力监测也提出了更高的要求。
现有的锚索应力监测方式通常为在锚杆测力计对锚杆进行预应力拉张，并通过测力计获取锚索的预应力拉张值，根据测力计实时采集到的预应力拉张值来对锚索应力进行监测，但是，在对锚索进行应力监测后往往需要施工人员进行数据分析来判断锚索是否出现应力变化异常，不同使用时间下的锚索的应力也会发生差异性变化，难以准确地根据锚索应力变动的差异性来进行准确的应力数据分析。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有锚索应力的差异性变化容易引起应力数据分析的偏差的缺陷。
发明内容
为了提高锚索应力分析的准确性，提高应力分析结果与实际锚索应力变化之间的适配程度，本申请提供一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法及其系统、计算机设备及可读存储介质。
本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法，包括：
获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值；
根据相邻层级之间的所述锚索实测应力差，计算所述锚索的工作应力偏差值；
根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果；
根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。
通过采用上述技术方案，随着锚索在基坑支护中的拉伸时间的增加，锚索的拉伸应力也在呈非线性的趋势降低，因此，通过当前施工工序下的锚索多层级的锚索实测应力值，来对当前施工状态下的锚索进行分层级监测，并根据锚索相邻层级之间的锚索实测应力差，来计算锚索的工作应力偏差，从而便于判断锚索的拉伸引力分布均匀性，能够快速对锚索的预应力分布情况进行判断，进而得到锚索的应力变化异常位置，并根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行针对性的应力异常补偿，从而达到对锚索拉伸应力异常的自动化监测的目的，并根据锚索异常位置进行自动误差补偿，来提高锚索应力分析的准确性，使当前施工工况下的锚索的应力分析结果与实际锚索应力变化之间更加适配，提高应力分析结果与实际锚索应力变化之间的适配程度。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果，具体包括：
根据所述工作应力偏差值，计算所述锚索的几何偏心值；
根据所述几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数；
根据所述层级抗拔力参数，对所述锚索的异常锚段进行应力变化异常判断，得到用于对所述异常锚段进行独立误差补偿的应力异常判断结果。
通过采用上述技术方案，通过锚索在对边坡进行拉张加固的工作过程中，通过锚索的锚杆的工作应力偏差值，来计算锚索的几何偏心值，有助于将产生位移偏差或者角度偏差的锚索进行自动化监控并及时将偏差的锚索进行偏差补偿，通过对锚索每个锚段分别进行分段分析，提高锚索受力分析的准确性，并通过锚索的层级抗拔力参数来对锚索的异常锚段进行应力变化异常分析，通过针对性地对异常锚段的抗拔力受力情况进行分析，来获取异常锚段的异常受力变化，从而便于对异常锚段进行独立误差补偿处理，来将对锚索的异常锚段部分的受力误差，进一步提高锚索应力分析的准确性，从而提高当前外界应力变化下的锚索支撑寿命。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数，具体包括
获取所述当前施工工序下的锚索工作时间；
根据所述锚索工作时间和所述锚索实测应力值，构建所述锚索的时间应力变化曲线；
根据所述时间应力变化曲线，计算所述锚索的所述几何偏心值对应的应力衰减值；
根据所述应力衰减值，对所述锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对所述锚索进行受力监测的层级抗拔力参数。
通过采用上述技术方案，通过对当前施工工序下的锚索工作时间，来监测当前施工工序下的锚索抗拔力以及当前施工工序下的锚索预期使用寿命，并将锚索工作时间和对应的锚索实测应力值绘制成时间应力变化曲线，通过时间应力变化曲线更加直观地对锚索应力变化情况进行监测，提高锚索的实际工作时间和预应力变化情况的契合程度，并在锚索工作时间下的几何偏心值对应的应力衰减值的计算，来进行应力衰减对锚索几何偏心值造成的偏差进行实时关联分析，提高应力衰减和几何偏心的联合监测准确性，并通过对每个锚段独立地进行受力异常分析，来找到预应力变化偏差较大的异常锚段，从而便于对异常锚段进行精确分析与补偿，提高锚段分析的准确性，并根据层级抗拔力参数来对锚索进行实时受力变化情况监测，相对应对整个锚索进行综合应力分析，分段式独立监测的方式提高了锚索监测与数据分析的便捷性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述根据所述应力衰减值，对所述锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对所述锚索进行受力监测的层级抗拔力参数之后，所述方法还包括：
根据所述层级抗拔力参数对所述锚索进行逐级加力处理，得到逐级加力工况下的所述锚索的锚索拉张值；
根据所述锚索拉张值，对所述锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级判断；
若是，则获取所述锚杆滑丝的滑丝抗拔力参数，并根据所述滑丝抗拔力参数计算所述锚杆的滑丝总数；
当所述滑丝总数达到所述锚杆的更换阈值时，生成用于提醒监测人员进行锚杆更换的提醒指令。
通过采用上述技术方案，通过层级抗拔力参数对锚索进行逐级加力处理，通过分层级持续地对锚索进行预应力补偿处理，来分析与锚索的当前外界受力适配程度最佳的锚索拉张值，用于抵抗当前抗拔力异常变化，并通过锚索拉张值，对锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级加力判断，并在锚索存在锚杆滑丝时，通过锚杆滑丝的滑丝抗拔力参数来计算锚杆的滑丝总数，从而根据滑丝总数对锚杆的当前预应力变化情况进行实时监测，并当滑丝总数达到预设的更换阈值时，及时提醒监测人员对锚杆进行更换，从而降低当前边坡的滑坡风险性，提高锚杆使用寿命监测准确性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理，具体包括：
根据所述应力变化结果，获取所述锚索相邻层级之间的应力变化异常值；
根据所述应力变化异常值，判断对应的异常锚索位置是否发生施工工序异常；
若是，则对异常的施工工序进行补偿施工处理，得到用于使所述异常锚索位置受力均匀的施工补偿指令。
通过采用上述技术方案，通过应力变化结果来获取锚索相邻层级之间的应力变化异常值，由于锚索相邻层级之间的预应力是成连续性变化的，通过相邻层级之间的应力变化异常情况，有助于快速对锚索异常受力位置进行及时判断，并在对锚索异常位进行持续监测的过程中，根据应力变化异常值来判断的异常锚索位置是否发生施工工序异常，从而针对性地对异常施工工序进行补偿施工处理，从而使当前异常锚索位置受力均匀，减少当前异常锚索位置的受力异常增幅，减少边坡滑落对当前拉张下的锚索造成的过度拉张风险，从而延长锚索的工作寿命，提高边坡的稳固性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理之后，所述方法还包括：
根据所述应力变化结果，获取所述锚索应力变化异常位置处的土方滑动位移；
计算所述土方滑动位移对所述锚索造成的锚索增量压力；
根据所述锚索增量压力，计算所述锚索在当前锚索应力作用下的锚索下沉空间；
根据所述锚索下沉空间，对所述当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿所述锚索增量压力的拉张力补偿数据。
通过采用上述技术方案，通过应力变化结果来获取锚索应力变化异常位置处的土方滑动位移，有助于对当前锚索所支撑的土方的滑动情况进行实时监测，并在土方滑动压力超过锚索当前预应力的最大支撑阈值时能够及时进行支撑补偿，减少边坡滑落的风险，且在土方滑落的过程中，通过土方滑动位移对锚索造成的锚索增量压力的计算，来实时监测锚索对边坡的支撑力是否足以支撑当前土方滑动所带来的额外承重，并计算当前锚索应力作用下的锚索下沉空间，从而有效地监测锚索在当前土方滑落作用下的最大承载弯曲限值，提高对锚索的承压情况的监测准确性，并根据锚索下沉空间来对当前锚索应力进行拉张力补偿处理，有助于提高当前锚索应力的拉张力补偿准确性，通过对锚索增量压力的拉张力补偿来提高锚索应力监测准确性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述根据所述锚索下沉空间，对所述当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿所述锚索增量压力的拉张力补偿数据之后，所述方法还包括：
根据所述锚索下沉空间，计算所述锚索在所述锚索增量压力下的锚索弯折系数；
根据所述锚索弯折系数，对所述锚索的当前工作寿命进行评估，得到所述锚索的工作寿命评估结果；
根据所述工作寿命评估结果，对所述锚索弯折系数达到预设弯折阈值的锚索进行更换处理。
通过采用上述技术方案，通过对锚索下沉空间，来进一步计算锚索增量压力下的锚索弯折系数，根据锚索弯折系数来评估锚索的弯折情况是否能承受当前边坡滑落的压力，并对当前锚索增量压力下的锚索的当前工作寿命进行评估，有助于根据工作寿命评估结果，对当前锚索的老化耗损情况进行实时监测，并在锚索弯折系数达到预设弯折阈值时，对锚索进行更换，提高锚索的维修及时性，减少边坡坍塌的风险。
本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种基坑支护的锚索应力自动化监测系统，包括：
数据获取模块，用于获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值；
数据计算模块，用于根据相邻层级之间的所述锚索实测应力差，计算所述锚索的工作应力偏差值；
异常判断模块，用于根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果；
误差补偿模块，用于根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。
通过采用上述技术方案，随着锚索在基坑支护中的拉伸时间的增加，锚索的拉伸应力也在呈非线性的趋势降低，因此，通过当前施工工序下的锚索多层级的锚索实测应力值，来对当前施工状态下的锚索进行分层级监测，并根据锚索相邻层级之间的锚索实测应力差，来计算锚索的工作应力偏差，从而便于判断锚索的拉伸引力分布均匀性，能够快速对锚索的预应力分布情况进行判断，进而得到锚索的应力变化异常位置，并根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行针对性的应力异常补偿，从而达到对锚索拉伸应力异常的自动化监测的目的，并根据锚索异常位置进行自动误差补偿，来提高锚索应力分析的准确性，使当前施工工况下的锚索的应力分析结果与实际锚索应力变化之间更加适配，提高应力分析结果与实际锚索应力变化之间的适配程度。
本申请的上述目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基坑支护的锚索应力自动化监测方法的步骤。
本申请的上述目的四是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基坑支护的锚索应力自动化监测方法的步骤。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过当前施工工序下的锚索多层级的锚索实测应力值，来对当前施工状态下的锚索进行分层级监测，并根据锚索相邻层级之间的锚索实测应力差，来计算锚索的工作应力偏差，从而便于判断锚索的拉伸引力分布均匀性，能够快速对锚索的预应力分布情况进行判断，进而得到锚索的应力变化异常位置，并根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行针对性的应力异常补偿，从而达到对锚索拉伸应力异常的自动化监测的目的，并根据锚索异常位置进行自动误差补偿，来提高锚索应力分析的准确性，使当前施工工况下的锚索的应力分析结果与实际锚索应力变化之间更加适配，提高应力分析结果与实际锚索应力变化之间的适配程度；
2、通过锚索在对边坡进行拉张加固的工作过程中，通过锚索的锚杆的工作应力偏差值，来计算锚索的几何偏心值，有助于将产生位移偏差或者角度偏差的锚索进行自动化监控并及时将偏差的锚索进行偏差补偿，通过对锚索每个锚段分别进行分段分析，提高锚索受力分析的准确性，并通过锚索的层级抗拔力参数来对锚索的异常锚段进行应力变化异常分析，通过针对性地对异常锚段的抗拔力受力情况进行分析，来获取异常锚段的异常受力变化，从而便于对异常锚段进行独立误差补偿处理，来将对锚索的异常锚段部分的受力误差，进一步提高锚索应力分析的准确性，从而提高当前外界应力变化下的锚索支撑寿命；
3、通过对当前施工工序下的锚索工作时间，来监测当前施工工序下的锚索抗拔力以及当前施工工序下的锚索预期使用寿命，并将锚索工作时间和对应的锚索实测应力值绘制成时间应力变化曲线，通过时间应力变化曲线更加直观地对锚索应力变化情况进行监测，提高锚索的实际工作时间和预应力变化情况的契合程度，并在锚索工作时间下的几何偏心值对应的应力衰减值的计算，来进行应力衰减对锚索几何偏心值造成的偏差进行实时关联分析，提高应力衰减和几何偏心的联合监测准确性，并通过对每个锚段独立地进行受力异常分析，来找到预应力变化偏差较大的异常锚段，从而便于对异常锚段进行精确分析与补偿，提高锚段分析的准确性，并根据层级抗拔力参数来对锚索进行实时受力变化情况监测，相对应对整个锚索进行综合应力分析，分段式独立监测的方式提高了锚索监测与数据分析的便捷性。
附图说明
图1是本申请一实施例一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法的实现流程图。
图2是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法步骤S30的实现流程图。
图3是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法步骤S202的实现流程图。
图4是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法步骤S2024的实现流程图。
图5是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法步骤S40的实现流程图。
图6是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法步骤S40的另一实现流程图。
图7是本申请一实施例的锚索应力自动化监测方法S504的实现流程图。
图8是本申请一实施例一种基坑支护的锚索应力自动化监测系统的结构框图。
图9是用于实现锚索应力自动化监测方法的计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
在一实施例中，如图1所示，本申请公开了一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法，具体包括如下步骤：
S10：获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值；
具体的，由于边坡的滑落情况不同需要使用的锚索拉张力也不同，因此通过预设的测力计对锚索分别进行多层级的应力检测，包括锚索的内锚固段、自由段和外露段等多个锚索位置进行应力检测，来得到多层级的锚索实测应力值。
S20：根据相邻层级之间的锚索实测应力差，计算锚索的工作应力偏差值；
具体的，如按照锚索承受轴的受力方向，获取相邻锚索段之间的锚索实测应力差，如获取内锚固段与自由段之间锚索实测应力差，并根据每个层级的锚索段来计算相邻层级之间的锚索实测应力差之间的余弦值，从而将计算得到的锚索实测应力差余弦值作为锚索的工作应力偏差值。
S30：根据工作应力偏差值，对锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果；
具体的，如图2所示，步骤S30具体包括以下步骤：
S201：根据工作应力偏差值，计算锚索的几何偏心值。
具体的，根据工作应力偏差值，计算锚索原始拉伸方向与当前拉伸方向的偏差角度，如原始拉伸方向上的原始应力值，与当前拉伸方向的当前应力值之间的余弦值作为锚索的工作应力偏差值，从而得到当前应力值与原始应力值之间的偏向角度，从而得到锚索的几何偏心值。
S202：根据几何偏心值，对锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到锚索的层级抗拔力参数。
具体的，如图3所示，步骤S202具体包括以下步骤：
S2021：获取当前施工工序下的锚索工作时间。
具体的，从锚索投入使用时开始计算锚索的工作时间，获取锚索投入使用到当前测试时的锚索使用时间作为当前施工工序下的锚索工作时间。
S2022：根据锚索工作时间和锚索实测应力值，构建锚索的时间应力变化曲线。
具体的，根据锚索工作时间和锚索实测应力值，以锚索工作时间为序，构建锚索的时间应力变化曲线，如根据使用时间的增长，锚索的拉伸应力会发生非线性的衰减，因此通过周期性获取锚索工作时间下的锚索实测应力值，来绘制成锚索的时间应力变化曲线，通过时间应力变化曲线来直观地观察到锚索的应力衰减情况。
S2023：根据时间应力变化曲线，计算锚索的几何偏心值对应的应力衰减值。
具体的，根据时间应力变化曲线，当锚索出现几何偏心时，根据几何偏心值的检测时间获取对应的应力变化值，并根据当前检测时间的应力变化值和上一检测时间的应力变化值之间的斜率运算，得到当前几何偏心值对应的应力衰减值。
S2024：根据应力衰减值，对锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对锚索进行受力监测的层级抗拔力参数。
具体的，根据应力衰减值，对锚索的每个锚段分别进行受力分析，如将每个锚段的中心位置作为受力分析点，获取受力分析点的所有受力，包括锚索拉伸方向上的拉力，锚索上方对受力分析点的重力以及锚索下方对受力分析点的支撑力，和锚索拉伸反方向的抗拔力等，从而得到当前锚段的合力，将每个锚段的合力作为当前层级的层级抗拔力参数，按照锚索的受力方向，将锚索的所有锚段的层级抗拔力参数进行汇总，得到锚索的层级抗拔力参数。
在一实施例中，为了更好地对异常锚段的锚杆滑丝情况进行监测，在根据应力衰减值，对锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对锚索进行受力监测的层级抗拔力参数之后，如图4所示，方法还包括：
S2025：根据层级抗拔力参数对锚索进行逐级加力处理，得到逐级加力工况下的锚索的锚索拉张值。
具体的，根据层级抗拔力参数，定量地对锚索施加拉伸力，并记录每次施加的拉伸力对层级抗拔力参数的补偿效果，从而得到在对锚索进行逐级加力工况下的锚索拉张值和对应的层级抗拔力参数补偿结果。
S2026：根据锚索拉张值，对锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级判断。
具体的，根据锚索拉张值，对锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级判断，如设定锚索投入使用时的初始拉张值为无滑丝状态下的最佳拉张值，并以初始拉张值作为滑丝判断指标，将每个锚索拉张值与初始拉张值进行比对，当锚索拉张值的比对结果异常增加时，判定当前拉张值下的锚索存在锚杆滑丝现象，从而得到每个锚索的锚杆滑丝最小阈值，从而得到锚索锚杆滑丝的逐级判断结果。
S2027：若是，则获取锚杆滑丝的滑丝抗拔力参数，并根据滑丝抗拔力参数计算锚杆的滑丝总数。
具体的，当锚索达到锚杆滑丝的拉张力阈值时，则通过测力计获取当前滑丝抗拔力参数，并根据滑丝抗拔力参数计算锚杆的滑丝总数，如当锚杆出现滑丝现象时记录当前滑丝拉张力，并根据锚杆所使用的的钢丝承载力系数，来判断单股钢丝的单股最大拉伸力，从而根据当前滑丝拉张力和单股最大拉伸力之间的比值，来获取对应的锚杆滑丝总数。
S2028：当滑丝总数达到锚杆的更换阈值时，生成用于提醒监测人员进行锚杆更换的提醒指令。
具体的，当滑丝总数达到锚杆的更换阈值时，即当前锚杆的支撑力不足以继续支持当前边坡的土方稳定，则将当前锚索的滑丝情况进行数据打包，并根据监测人员的权限，将打包后的数据包以提醒指令的方式发送至对应的监测人员端，以便于监测人员对存在滑丝的锚杆进行及时更换，从而提高锚索对边坡的支撑稳定性。
S203：根据层级抗拔力参数，对锚索的异常锚段进行应力变化异常判断，得到用于对异常锚段进行独立误差补偿的应力异常判断结果。
具体的，根据锚索的层级抗拔力参数，当锚索处于正常支撑状态下时，锚索的层级抗拔力参数按照锚索的受力方向进行顺序变化，若锚索的某个锚段受到异常的应力变化，如土方开挖、水土流失或者土方空洞等，都会造成对应锚段的应力发生异常，从而对应力发生异常的异常锚段进行独立受力分析，并根据异常锚段的合力分析对异常锚段进行独立误差补偿处理，如当水土流失造成异常锚段的上方压力骤然加强时，将对应的异常锚段受力情况反馈至监测段，来增强锚段的拉伸力度，直到拉伸力度足以抵抗上方压力的变化。
S40：根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。
具体的，如图5所示，步骤S40具体包括以下步骤：
S401：根据应力变化结果，获取锚索相邻层级之间的应力变化异常值。
具体的，根据锚索的应力变化结果，对锚索相邻层级之间的锚索实测应力值进行求差运算，从而得到相邻层级之间的应力变化值，当相邻层级的应力变化值出现异常时，对异常应力变化的锚段进行异常标记，并获取异常标记的异常锚段的前一锚段和后一锚段的应力值，分别对异常锚段进行应力变化异常差值运算，从而得到异常锚段相邻层级之间的应力变化异常值。
S402：根据应力变化异常值，判断对应的异常锚索位置是否发生施工工序异常。
具体的，如当锚索所处土方发生水土流失或者空洞情况时，锚索的综合受力发生变化，从而造成应力变化异常值，当应力变化异常值超过预设的异常阈值时，则判定当前的异常锚索位置存在施工工序异常，如水土流失、土方开挖或者锚索土方空洞等，预设的异常阈值可以根据锚索的当前可承受的拉伸应力变化范围进行确定。
S403：若是，则对异常的施工工序进行补偿施工处理，得到用于使异常锚索位置受力均匀的施工补偿指令。
具体的，当异常锚索位置存在施工工序异常时，对异常的施工工序进行针对性的施工补偿，如对水土流失的边坡增加多个锚索进行加固，或者设置加固沙袋等，再或者对存在空洞的土方进行泥土填埋处理，从而通过对异常锚索位置的施工补偿来生成施工补偿指令，并发送至对应的施工人员端，来进行及时的施工补偿处理。
在一实施例中，为了对土方滑动对锚索额外增加的压力进行准确监测，在根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理之后，如图6所示，方法还包括：
S501：根据应力变化结果，获取锚索应力变化异常位置处的土方滑动位移；
具体的，根据应力变化结果，通过预设的测距设备检测锚索异常位置处的土方滑动位移，如在应力变化异常位置处设置测试钢钎，根据当前边坡的倾斜角度和土方在钢钎竖直方向上的滑动距离，来获取应力变化异常位置处的土方滑动位移。
S502：计算土方滑动位移对锚索造成的锚索增量压力；
具体的，根据土方滑动位移，计算土方的滑动速度，根据重力势能计算公式，计算锚索异常位置处的重量变化参数，将计算得到的锚索异常位置上方的当前重量参数与未发生土块滑移的原始重量参数进行求差运算，从而得到土方滑动位移对锚索造成的锚索增量压力。
S503：根据锚索增量压力，计算锚索在当前锚索应力作用下的锚索下沉空间；
具体的，当锚索增量压力施加在锚索异常位置上时，当锚索增量压力超过锚索当前拉伸力的最大承受范围时，容易使锚索在当前锚索应力作用下产生一定的弯折下沉，从而结合土方滑动位移来计算锚索的下沉空间。
S504：根据锚索下沉空间，对当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿锚索增量压力的拉张力补偿数据。
具体的，根据锚索下沉空间，对当前锚索应力进行拉张力补偿处理，如对锚索进行拉伸力施加处理，使锚索的拉伸方向的支撑力增强，使锚索下沉空间进行下沉回归处理，直到拉张力补偿后在拉伸方向上的锚索应力能够补偿锚索增量压力，使锚索处于直线拉升状态，从而能得到用于补偿锚索增量压力的拉张力补偿数据。
在一实施例中，为了根据锚索的弯折情况来准确评估当前锚索的工作寿命，在根据锚索下沉空间，对当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿锚索增量压力的拉张力补偿数据之后，如图7所示，方法还包括：
S601：根据锚索下沉空间，计算锚索在锚索增量压力下的锚索弯折系数；
具体的，在当前拉伸应力稳定的情况下，当锚索下沉空间变化时，锚索的几何偏心值也会发生同步的角度变化，获取相邻几何偏心角度之间的锚索下沉空间变化值，来计算锚索弯折系数，如将相邻几何偏心角度之间的锚索下沉空间值之间的斜率值作为锚索弯折系数。
S602：根据锚索弯折系数，对锚索的当前工作寿命进行评估，得到锚索的工作寿命评估结果；
具体的，当锚索弯折系数达到锚索的更换限值时，判断当前锚索增量压力下的锚索不足以支撑当前土方滑动所产生的水土流失压力，容易造成边坡的塌方，因此判定当前锚索的工作寿命达到了需要更换的程度，当锚索弯折系数小于锚索的更换限值时，则判定当前锚索增量压力下的锚索可以满足土方滑动造成的水土流失压力，边坡在当前锚索的作用下可以保持稳定性，则说明当前锚索还可以继续进行工作，则可以得到锚索的工作寿命评估结果。
S603：根据工作寿命评估结果，对锚索弯折系数达到预设弯折阈值的锚索进行更换处理。
具体的，根据工作寿命评估结果，当监测到锚索的锚索弯折系数达到预设弯折阈值时，对锚索进行及时更换，如将锚索的锚杆更换成支撑性能更强的锚杆，或者补充锚索的支撑数量，从而分担当前水土流失造成的锚索增量压力，提高边坡的稳定性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种基坑支护的锚索应力自动化监测系统，该基坑支护的锚索应力自动化监测系统与上述实施例中基坑支护的锚索应力自动化监测方法一一对应。如图8所示，该基坑支护的锚索应力自动化监测系统包括数据获取模块、数据计算模块、异常判断模块和误差补偿模块。各功能模块详细说明如下：
数据获取模块，用于获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值。
数据计算模块，用于根据相邻层级之间的锚索实测应力差，计算锚索的工作应力偏差值。
异常判断模块，用于根据工作应力偏差值，对锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果。
误差补偿模块，用于根据应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。
优选的，异常判断模块具体包括：
偏心值计算子模块，用于根据工作应力偏差值，计算锚索的几何偏心值。
受力分析处理子模块，用于根据几何偏心值，对锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到锚索的层级抗拔力参数。
应力异常判断子模块，用于根据层级抗拔力参数，对锚索的异常锚段进行应力变化异常判断，得到用于对异常锚段进行独立误差补偿的应力异常判断结果。
优选的，受力分析处理子模块具体包括：
工作时间获取单元：获取当前施工工序下的锚索工作时间。
变化曲线构建单元，用于根据锚索工作时间和锚索实测应力值，构建锚索的时间应力变化曲线。
应力衰减计算单元，用于根据时间应力变化曲线，计算锚索的几何偏心值对应的应力衰减值。
受力异常分析单元，用于根据应力衰减值，对锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对锚索进行受力监测的层级抗拔力参数。
优选的，在根据应力衰减值，对锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对锚索进行受力监测的层级抗拔力参数之后，还包括：
逐级加力处理单元，用于根据层级抗拔力参数对锚索进行逐级加力处理，得到逐级加力工况下的锚索的锚索拉张值。
滑丝判断单元，用于根据锚索拉张值，对锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级判断。
滑丝计算单元，用于若是，则获取锚杆滑丝的滑丝抗拔力参数，并根据滑丝抗拔力参数计算锚杆的滑丝总数。
更换提醒单元，用于当滑丝总数达到锚杆的更换阈值时，生成用于提醒监测人员进行锚杆更换的提醒指令。
优选的，误差补偿模块具体包括：
应力异常值获取子模块，用于根据应力变化结果，获取锚索相邻层级之间的应力变化异常值。
施工异常监测子模块，用于根据应力变化异常值，判断对应的异常锚索位置是否发生施工工序异常。
施工补偿子模块，用于若是，则对异常的施工工序进行补偿施工处理，得到用于使异常锚索位置受力均匀的施工补偿指令。
优选的，误差补偿模块之后，还包括：
滑动位移获取子模块，用于根据应力变化结果，获取锚索应力变化异常位置处的土方滑动位移。
增量压力计算子模块，用于计算土方滑动位移对锚索造成的锚索增量压力。
下沉空间计算子模块，用于根据锚索增量压力，计算锚索在当前锚索应力作用下的锚索下沉空间。
拉张力补偿子模块，用于根据锚索下沉空间，对当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿锚索增量压力的拉张力补偿数据。
优选的，拉张力补偿子模块之后，还包括：
弯折系数计算子模块，用于根据锚索下沉空间，计算锚索在锚索增量压力下的锚索弯折系数。
工作寿命评估子模块，用于根据锚索弯折系数，对锚索的当前工作寿命进行评估，得到锚索的工作寿命评估结果。
锚索更换子模块，用于根据工作寿命评估结果，对锚索弯折系数达到预设弯折阈值的锚索进行更换处理。
关于基坑支护的锚索应力自动化监测系统的具体限定可以参见上文中对于基坑支护的锚索应力自动化监测方法的限定，在此不再赘述。上述基坑支护的锚索应力自动化监测系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基坑支护的锚索应力自动化监测过程中产生的应力分析数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现基坑支护的锚索应力自动化监测方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基坑支护的锚索应力自动化监测方法，其特征在于，包括：
获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值；
根据相邻层级之间的所述锚索实测应力差，计算所述锚索的工作应力偏差值；
根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果；
根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理；
所述根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果，具体包括：
根据所述工作应力偏差值，计算所述锚索的几何偏心值；
根据所述几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数；
根据所述层级抗拔力参数，对所述锚索的异常锚段进行应力变化异常判断，得到用于对所述异常锚段进行独立误差补偿的应力异常判断结果；
所述根据所述几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数，具体包括
获取所述当前施工工序下的锚索工作时间；
根据所述锚索工作时间和所述锚索实测应力值，构建所述锚索的时间应力变化曲线；
根据所述时间应力变化曲线，计算所述锚索的所述几何偏心值对应的应力衰减值；
根据所述应力衰减值，对所述锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对所述锚索进行受力监测的层级抗拔力参数。
2.根据权利要求1所述的基坑支护的锚索应力自动化监测方法，其特征在于，在所述根据所述应力衰减值，对所述锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对所述锚索进行受力监测的层级抗拔力参数之后，所述方法还包括：
根据所述层级抗拔力参数对所述锚索进行逐级加力处理，得到逐级加力工况下的所述锚索的锚索拉张值；
根据所述锚索拉张值，对所述锚索是否发生锚杆滑丝进行逐级判断；
若是，则获取所述锚杆滑丝的滑丝抗拔力参数，并根据所述滑丝抗拔力参数计算所述锚杆的滑丝总数；
当所述滑丝总数达到所述锚杆的更换阈值时，生成用于提醒监测人员进行锚杆更换的提醒指令。
3.根据权利要求1所述的基坑支护的锚索应力自动化监测方法，其特征在于，所述根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理，具体包括：
根据所述应力变化结果，获取所述锚索相邻层级之间的应力变化异常值；
根据所述应力变化异常值，判断对应的异常锚索位置是否发生施工工序异常；
若是，则对异常的施工工序进行补偿施工处理，得到用于使所述异常锚索位置受力均匀的施工补偿指令。
4.根据权利要求1所述的基坑支护的锚索应力自动化监测方法，其特征在于，在所述根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理之后，所述方法还包括：
根据所述应力变化结果，获取所述锚索应力变化异常位置处的土方滑动位移；
计算所述土方滑动位移对所述锚索造成的锚索增量压力；
根据所述锚索增量压力，计算所述锚索在当前锚索应力作用下的锚索下沉空间；
根据所述锚索下沉空间，对所述当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿所述锚索增量压力的拉张力补偿数据。
5.根据权利要求4所述的基坑支护的锚索应力自动化监测方法，其特征在于，在所述根据所述锚索下沉空间，对所述当前锚索应力进行拉张力补偿处理，得到用于补偿所述锚索增量压力的拉张力补偿数据之后，所述方法还包括：
根据所述锚索下沉空间，计算所述锚索在所述锚索增量压力下的锚索弯折系数；
根据所述锚索弯折系数，对所述锚索的当前工作寿命进行评估，得到所述锚索的工作寿命评估结果；
根据所述工作寿命评估结果，对所述锚索弯折系数达到预设弯折阈值的锚索进行更换处理。
6.一种基坑支护的锚索应力自动化监测系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取锚索在当前施工工序下的多层级的锚索实测应力值；
数据计算模块，用于根据相邻层级之间的所述锚索实测应力差，计算所述锚索的工作应力偏差值；根据工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果，具体包括：
根据所述工作应力偏差值，计算所述锚索的几何偏心值；根据所述几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数；根据所述层级抗拔力参数，对所述锚索的异常锚段进行应力变化异常判断，得到用于对所述异常锚段进行独立误差补偿的应力异常判断结果；
异常判断模块，用于根据所述工作应力偏差值，对所述锚索是否发生应力变化异常进行判断，得到应力变化结果；根据几何偏心值，对所述锚索每个锚段分别进行受力分析处理，得到所述锚索的层级抗拔力参数，具体包括获取当前施工工序下的锚索工作时间；根据所述锚索工作时间和所述锚索实测应力值，构建所述锚索的时间应力变化曲线；根据所述时间应力变化曲线，计算所述锚索的所述几何偏心值对应的应力衰减值；根据所述应力衰减值，对所述锚索的每个锚段分别进行受力异常分析，得到用于分层级对所述锚索进行受力监测的层级抗拔力参数；
误差补偿模块，用于根据所述应力变化结果，对相邻层级之间出现应力变化异常的锚索进行阶段性误差补偿处理。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述基坑支护的锚索应力自动化监测方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基坑支护的锚索应力自动化监测方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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