本發(fā)明涉及地基基礎(chǔ)工程檢測領(lǐng)域，具體而言，是一種基于物理傳感器的地基基礎(chǔ)工程沉渣檢測儀。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展的背景下，地基基礎(chǔ)工程作為建筑結(jié)構(gòu)的根基，其施工質(zhì)量直接決定了整個工程的安全性與耐久性，然而，施工過程中產(chǎn)生的沉渣問題，會嚴重削弱地基承載能力，地基基礎(chǔ)作為建筑物的根基，其質(zhì)量直接決定了整個工程的安全性、耐久性與穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)問題，將引發(fā)建筑物傾斜、開裂甚至坍塌等嚴重事故，造成巨大的經(jīng)濟損失與人身傷亡，因此，地基基礎(chǔ)工程檢測作為把控工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅是保障建筑結(jié)構(gòu)安全的?“防火墻”，更是推動建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。

2、然而，傳統(tǒng)的地基基礎(chǔ)工程檢測還存在諸多局限性，如現(xiàn)有的申請?zhí)枮?02210744941.0的中國專利公開了一種基于離心模型試驗的軟土地基承載性能的檢測方法，該方案在軟土地基加固工程開始之前，通過離心設(shè)備開展模型試驗，設(shè)計多種軟黏土加過條件，模擬工程原位土加固的過程，獲得軟黏土加固過程中的系列指標變化，可以在多方面確定軟黏土地基加固的力學(xué)特性。

3、但是該方案存在以下不足：一、該方案雖利用電測系統(tǒng)和攝影測量系統(tǒng)采集孔隙水壓力、土壓力及變位等數(shù)據(jù)，但僅聚焦于軟土地基內(nèi)部部分力學(xué)響應(yīng)指標，對于與地基承載性能密切相關(guān)的眾多其他關(guān)鍵參數(shù)，缺乏系統(tǒng)性采集可能會導(dǎo)致對地基沉降預(yù)測出現(xiàn)較大偏差，無法準確評估地基在長期荷載作用下的承載性能變化。

4、二、該方案在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，僅對采集數(shù)據(jù)進行常規(guī)的測試分析以評估承載性能，缺乏先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和算法，一方面，未對采集數(shù)據(jù)進行濾波、降噪等預(yù)處理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中混雜的噪聲和干擾信號影響分析結(jié)果的準確性，另一方面，沒有運用大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等先進技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)潛在信息，無法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系和變化規(guī)律。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的缺點，本發(fā)明實施例提供了一種基于物理傳感器的地基基礎(chǔ)工程沉渣檢測儀，能夠有效解決上述背景技術(shù)中涉及的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：本發(fā)明提供了一種基于物理傳感器的地基基礎(chǔ)工程沉渣檢測儀，包括：耦合劑自動填充控制模塊，用于獲取耦合劑實時流速數(shù)據(jù)，與預(yù)設(shè)填充速度對比，篩選填充異常數(shù)據(jù)，并進行調(diào)節(jié)。

3、樁基沉渣厚度分析模塊，用于獲取各樁基孔各次沉渣厚度，計算各樁基孔沉渣厚度的偏差百分比，篩選出沉渣異常數(shù)據(jù)。

4、地基沉降預(yù)警模塊，用于采集各時間節(jié)點地基的位移數(shù)據(jù)，計算地基各時間節(jié)點的沉降量，繪制地基沉降隨時間的變化曲線，從而設(shè)置閾值觸發(fā)預(yù)警。

5、標準貫入試驗?zāi)K，用于貫入地基土層，采集貫入擊數(shù)和深度數(shù)據(jù)，確定地基土層密實度等級并反饋。

6、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊，用于構(gòu)建數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表，進行可視化處理并呈現(xiàn)。

7、綜合評估模塊，用于計算地基綜合評估得分，比對確定地基的穩(wěn)定程度等級并進行反饋。

8、優(yōu)選的，所述篩選填充異常數(shù)據(jù)的具體分析方法為：根據(jù)基樁聲測管規(guī)格及檢測要求設(shè)定耦合劑填充速度、劑量，運轉(zhuǎn)填充泵填充耦合劑，在填充泵運轉(zhuǎn)過程中，通過流量傳感器獲取耦合劑的實時流速數(shù)據(jù)，將實時流速數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)填充速度進行對比，計算實際流速與預(yù)設(shè)填充速度的差值，并判斷該差值是否超出設(shè)定的允許誤差范圍，若實際流速與目標流速差值在設(shè)定的允許誤差范圍內(nèi)，則維持當前填充泵轉(zhuǎn)速和閥門開度不變，繼續(xù)監(jiān)測流速數(shù)據(jù)，若實際流速與目標流速差值超過設(shè)定的允許誤差范圍，則將其視為填充異常數(shù)據(jù)，進入調(diào)節(jié)流程。

9、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)流程的具體分析方法為：根據(jù)實際流速與目標流速的偏差程度，運用調(diào)節(jié)算法計算填充泵轉(zhuǎn)速和閥門開度的調(diào)整量，若實際流速低于預(yù)設(shè)填充速度，則對應(yīng)增加轉(zhuǎn)速和閥門開度，若實際流速高于預(yù)設(shè)填充速度，則對應(yīng)降低轉(zhuǎn)速和閥門開度，并在調(diào)節(jié)后對實際流速再次進行對比，判斷調(diào)節(jié)后的流速是否達到預(yù)設(shè)填充速度參數(shù)要求，否則重復(fù)所述步驟，直至實際流速與目標流速差值穩(wěn)定在設(shè)定的允許誤差范圍內(nèi)。

10、優(yōu)選的，所述樁基沉渣厚度分析模塊的具體分析方法為：通過吊裝設(shè)備將沉渣厚度檢測器的探頭下放至各樁基孔內(nèi)，使探頭到達孔底檢測位置，按照固定時間間隔通過探頭發(fā)射檢測信號并接收反射信號，記錄各次檢測從發(fā)射信號到接收到反射信號的時間間隔，以此獲取各樁基孔各次檢測的沉渣厚度原始數(shù)據(jù)。

11、對各樁基孔各次檢測的沉渣厚度原始數(shù)據(jù)進行濾波處理，得到處理后的各樁基孔各次沉渣厚度，通過對其求取均值得到各樁基孔沉渣厚度，設(shè)定沉渣厚度標準值，將各樁基孔沉渣厚度與沉渣厚度標準值逐一對比，通過減法運算得到各樁基孔沉渣厚度與標準值的差值，進而計算得到各樁基孔沉渣厚度的偏差百分比。

12、將各樁基孔沉渣厚度的偏差百分比與預(yù)先設(shè)定的合格范圍閾值進行比較，若某樁基孔沉渣厚度的偏差百分比超出合格范圍閾值，則判定該樁基孔的檢測數(shù)據(jù)為沉渣異常數(shù)據(jù)，對其進行標記。

13、優(yōu)選的，所述地基沉降隨時間的變化曲線的具體分析方法為：在地基上選取若干個等間距的監(jiān)測點，利用鋼尺沉降儀，按照預(yù)設(shè)的固定時間間隔劃分時間節(jié)點，通過位移傳感器采集各時間節(jié)點地基的位移數(shù)據(jù)，基于各時間節(jié)點地基的位移數(shù)據(jù)，結(jié)合上一時間節(jié)點地基的位移數(shù)據(jù)，計算得到地基各時間節(jié)點的沉降量，以各時間節(jié)點為橫坐標，以地基各時間節(jié)點的沉降量為縱坐標，繪制地基沉降隨時間的變化曲線。

14、優(yōu)選的，所述地基沉降預(yù)警模塊的具體分析方法為：設(shè)定地基沉降預(yù)警閾值，所述預(yù)警閾值包括一級預(yù)警閾值和二級預(yù)警閾值，且為一級預(yù)警閾值和二級預(yù)警閾值分別明確對應(yīng)的預(yù)警級別和處理措施，從地基沉降隨時間的變化曲線中讀取實時地基沉降數(shù)據(jù)，通過將其與地基沉降預(yù)警閾值進行對比，篩選出沉降異常數(shù)據(jù)。

15、當對應(yīng)地基沉降量達到或超過一級預(yù)警閾值時，聲光報警裝置立即發(fā)出聲光預(yù)警信號，并發(fā)送包含當前地基沉降量、達到的預(yù)警級別的預(yù)警信息，當對應(yīng)地基沉降量進一步超過二級預(yù)警閾值時，加強預(yù)警信號強度，并啟動應(yīng)急預(yù)案推送流程，將預(yù)先制定的針對二級預(yù)警情況的處理方案推送給終端。

16、優(yōu)選的，所述標準貫入試驗?zāi)K的具體分析方法為：設(shè)定檢測深度，利用驅(qū)動裝置帶動貫入器貫入檢測點位的地基土層，在貫入過程中持續(xù)采集貫入擊數(shù)、貫入深度，并在每貫入預(yù)設(shè)深度時，暫停貫入，記錄當前累計貫入擊數(shù)與深度數(shù)據(jù)，得到各深度對應(yīng)的累計貫入擊數(shù)，直到貫入到設(shè)定檢測深度。

17、通過對其求取均值得到平均擊數(shù)，讀取預(yù)設(shè)的各土類的各密實度等級對應(yīng)平均擊數(shù)范圍，根據(jù)地基土類提取對應(yīng)的各密實度等級對應(yīng)平均擊數(shù)范圍，將所述平均擊數(shù)同其進行比對，得到地基土層的密實度等級，將其反饋給系統(tǒng)。

18、優(yōu)選的，所述構(gòu)建數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表的具體分析方法為：分別接收填充異常數(shù)據(jù)、沉渣異常數(shù)據(jù)、沉降異常數(shù)據(jù)、地基土層的密實度等級。

19、將接收的所述數(shù)據(jù)按照檢測時間、檢測位置的維度進行分類整理，并建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表。

20、對數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表中的數(shù)據(jù)進行可視化處理，將所述數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)。

21、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表包含用于標識數(shù)據(jù)的唯一標識字段、記錄檢測時間的檢測時間字段、標記檢測位置的檢測位置字段。

22、針對各檢測模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)設(shè)定為數(shù)值型、文本型、日期型中的至少一種數(shù)據(jù)字段，用于存儲產(chǎn)生的特定數(shù)據(jù)。

23、其中，所述唯一標識字段通過結(jié)合項目編號、時間戳和位置編碼生成唯一編號，所述檢測時間字段采用統(tǒng)一的時間格式，所述檢測位置字段采用預(yù)設(shè)的標準位置編碼。

24、在構(gòu)建數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表后，通過所述檢測時間字段、檢測位置字段，將同一時間和位置下不同模塊的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，形成完整的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系。

25、優(yōu)選的，所述綜合評估模塊的具體分析方法為：將所述填充異常、沉渣異常、沉降異常、地基土層的密實度等級作為各指標，采用層次分析法確定其對應(yīng)的權(quán)重，通過建立層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)造判斷矩陣，計算各指標的相對權(quán)重。

26、對各指標數(shù)據(jù)設(shè)定分級閾值，通過比對得到對應(yīng)分級情況，進而根據(jù)其分級情況進行量化評分。

27、基于根據(jù)各指標的相對權(quán)重和量化評分，計算地基的綜合評估得分，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的地基各穩(wěn)定程度等級對應(yīng)綜合評估得分范圍，比對得到地基基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定程度等級，對所述穩(wěn)定程度等級進行反饋。

28、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：一、本發(fā)明通過獲取耦合劑實時流速數(shù)據(jù)，與預(yù)設(shè)填充速度對比，篩選填充異常數(shù)據(jù)，并進行調(diào)節(jié)，能及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)節(jié)填充異常，確保耦合劑填充速度穩(wěn)定且及時，提高檢測的準確性和穩(wěn)定性。

29、二、本發(fā)明通過獲取各樁基孔各次沉渣厚度，計算各樁基孔沉渣厚度的偏差百分比，篩選出沉渣異常數(shù)據(jù)，可有效提高樁基沉渣厚度檢測數(shù)據(jù)的準確性，為工程質(zhì)量判斷提供可靠依據(jù)。

30、三、本發(fā)明通過采集各時間節(jié)點地基的位移數(shù)據(jù)，計算地基各時間節(jié)點的沉降量，繪制地基沉降隨時間的變化曲線，從而設(shè)置閾值觸發(fā)預(yù)警，能實時監(jiān)測地基沉降情況，提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，保障工程安全。

31、四、本發(fā)明通過貫入地基土層，采集貫入擊數(shù)和深度數(shù)據(jù)，確定地基土層密實度等級并反饋，確定土層密實度等級，有助于準確掌握地基土層特性，為工程設(shè)計和施工提供關(guān)鍵參考。

32、五、本發(fā)明通過構(gòu)建數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表，進行可視化處理并呈現(xiàn)，同時綜合計算地基綜合評估得分，比對確定地基的穩(wěn)定程度等級并進行反饋，能夠全面、量化地評價地基整體狀況，便于其及時采取相應(yīng)措施，保障地基基礎(chǔ)工程的安全可靠。