本申請涉及沉降觀測,具體涉及一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法及系統。
背景技術:
1、淤泥固化粒是一種創新的工程填筑材料,它通過將淤泥與專用固化劑混合而成,不僅實現了淤泥的資源化利用,還符合綠色環保理念。傳統淤泥處理方式往往存在占用土地、污染環境等問題,而淤泥固化粒的出現,有效解決了這些問題。它能夠顯著降低淤泥處理過程中對環境的影響,減少異味散發和滲濾液污染,同時避免了大量淤泥堆積占用土地資源。此外,使用淤泥固化粒進行回填,可替代傳統填土材料,減少對天然土石資源的開采,大大提高了資源的利用率,為可持續發展提供了有力支持。在工程回填后,必須對淤泥固化粒的沉降量進行精準監測。通過定期測量其沉降數據,能夠及時發現潛在的不均勻沉降問題,從而采取有效措施進行調整,確保后期工程建筑的穩定性和可靠性,為工程安全保駕護航。
2、對于沉降區域的沉降監測,傳統技術一般是通過曲線擬合方式對沉降量數據進行擬合,得到監測曲線,利用監測曲線與實時沉降量之間的誤差對沉降區域進行監控。但是,由于淤泥固化粒采用回填式對淤泥區域進行固化,在回填的過程中,會導致回填材料之間孔隙不均勻。現有技術未能充分考慮孔隙不均勻性導致沉降前期沉降變化速率不符合正常沉降變化規律,使得采用前期數據導致監測曲線擬合效果差,影響對淤泥固化粒沉降監測的準確性。
技術實現思路
1、鑒于以上內容,有必要提供一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法及系統,解決上述問題。
2、本申請第一方面提供一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,所述方法包括:
3、采集每個采樣點在預設時間段中所有時刻的沉降量,組成固化粒沉降序列;
4、將每個采樣點的固化粒沉降序列的一階差分序列記為沉降差分序列,基于所有沉降差分序列中相同位置元素對應時刻的數值分布特征,確認沉降基準值,分析沉降差分序列中每個時刻對應元素與所述沉降基準值的差異分布特征,得到每個時刻的沉降異步度;
5、針對每個采樣點的沉降差分序列中每個元素對應時刻之后所有相鄰元素之間的差異,確認每個采樣點每個時刻的沉降發展異樣性;
6、根據每個時刻所有采樣點的沉降發展異樣性的數值分布,結合所述沉降異步度,確認每個時刻的沉降協同異樣性;
7、對每個時刻以及之后所有時刻的沉降協同異樣性的趨勢特征以及離散特征,得到每個時刻的后期同態差異度,確認沉降規律變化區分時刻;
8、對各個采樣點的沉降規律變化區分時刻以及之后所有時刻的沉降量進行曲線擬合,基于曲線擬合數值與實際測量數值之間的差異,得到固化粒沉降監測結果。
9、其中,所述確認沉降基準值,具體為:
10、提取所有沉降差分序列中相同位置元素組成相應時刻的沉降速率集合;
11、將沉降速率集合按照數值范圍均勻劃分為預設數量個區間,獲取元素數量最多的區間的元素均值,作為沉降基準值。
12、其中,所述得到每個時刻的沉降異步度,具體為:
13、針對每個時刻的沉降速率集合,計算每個元素與相應沉降基準值的差異,將所有元素對應的差異進行求和,獲取每個時刻的沉降異步度。
14、其中,所述確認每個采樣點每個時刻的沉降發展異樣性,具體為:
15、針對每個采樣點的沉降差分序列,獲取每個元素與后一個元素之間的差值,當所述差值大于等于0時,將0作為每個元素對應時刻的異常差異;
16、否則,將所述差值的相反數作為每個元素對應時刻的異常差異;將沉降差分序列中每個元素以及之后所有元素對應時刻的異常差異進行相加,得到每個采樣點每個時刻的沉降發展異樣性。
17、其中,所述確認每個時刻的沉降協同異樣性,具體為:
18、計算每個時刻所有采樣點的沉降發展異樣性極差值,將所述沉降發展異樣性極差值與相應時刻的沉降異步度進行正向融合的結果,作為每個時刻的沉降協同異樣性。
19、其中,所述得到每個時刻的后期同態差異度,具體為:
20、將每個時刻到最后一個時刻的沉降協同異樣性進行直線擬合;獲取每個時刻到最后一個時刻的沉降協同異樣性的離散程度;將擬合直線斜率的絕對值與所述離散程度的乘積,作為每個時刻的后期同態差異度。
21、其中,所述沉降規律變化區分時刻具體為后期同態差異度最小的時刻。
22、其中,所述得到固化粒沉降監測結果,包括:
23、針對每個采樣點,將每個監測時刻在擬合曲線上的數值記為趨勢沉降量;當趨勢沉降量與實際測得的沉降量之間的誤差小于等于預設數值,監測無異常;否則,監測出現異常。
24、其中,監測出現異常時,重新測量出現異常采樣點的沉降量,當再次測量的沉降量的監測結果無異常時,對之前出現異常的測量數據進行替換;當監測結果仍為異常時,判斷采樣點的沉降出現異常狀態。
25、第二方面,本申請實施例還提供了一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測系統,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現上述任意一項所述方法的步驟。
26、本申請至少具有以下有益效果:
27、1、本申請通過對采集的沉降量進行分析,首先基于所有采樣點相同時刻的沉降速率的分布特征,確認沉降基準值,有效避免了傳統方法因前期數據擬合效果差而導致的監測不準確問題;通過精確計算沉降異步度和沉降發展異樣性,能夠精準識別各采樣點的沉降變化規律,從而顯著提高對淤泥固化粒沉降監測的精度,為后續分析提供可靠數據基礎,確保監測結果的可信度。
28、2、基于沉降異步度、沉降發展異樣性及沉降協同異樣性等指標,本申請能夠準確識別淤泥固化粒沉降過程中的異常變化,及時發現潛在的不均勻沉降或局部異常情況。通過計算沉降規律變化區分時刻,進一步確定沉降趨勢的轉折點,為工程建筑的穩定性提供早期預警,幫助施工人員提前采取調整措施,避免因沉降問題引發的工程安全隱患,保障工程的順利進行。
1.一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述確認沉降基準值,具體為:
3.如權利要求2所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述得到每個時刻的沉降異步度,具體為:
4.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述確認每個采樣點每個時刻的沉降發展異樣性,具體為:
5.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述確認每個時刻的沉降協同異樣性,具體為:
6.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述得到每個時刻的后期同態差異度,具體為:
7.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述沉降規律變化區分時刻具體為后期同態差異度最小的時刻。
8.如權利要求1所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,所述得到固化粒沉降監測結果,包括:
9.如權利要求8所述的一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測方法,其特征在于,監測出現異常時,重新測量出現異常采樣點的沉降量,當再次測量的沉降量的監測結果無異常時,對之前出現異常的測量數據進行替換;當監測結果仍為異常時,判斷采樣點的沉降出現異常狀態。
10.一種工程填筑淤泥固化粒沉降監測系統,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-9任意一項所述方法的步驟。