[发明专利]基于泥浆携渣特性分析的地下连续墙成槽质量监控方法

权利要求书

1.一种基于泥浆携渣特性分析的地下连续墙成槽质量监控方法，其特征是，包括以下步骤：

A、通过室内颗粒成分分析试验获取地下连续墙成槽各土层的颗粒成分分析曲线；

B、制备设计浓度的膨润土泥浆，通过粒径分析仪获取不同浓度泥浆的颗粒成分分析曲线；

C、基于各土层颗粒成分分析曲线，按照下式计算得到各土层不同百分比混合条件下混合土体的颗粒成分分析曲线：

Q_di＝l₁*Q_1di+l₂Q_2di…+l_nQ_ndi (1)

其中Q_di为混合土体颗粒粒径为d_i时的累计质量百分数，Q_ndi为第n层土体颗粒粒径为d_i时的累计质量百分数，l_n为第n层土体的掺量百分比；

D、通过步骤C中的公式(1)得到一系列不同土体掺量百分比l₁……l_n条件下形成的混合土样中各粒径对应的累计质量百分数Q_d1……Q_dm，形成训练样本集和测试集；

E、将步骤D中混合土样各粒径对应的累计质量百分数Q_d1……Q_dm向量作为神经网络的输入，将步骤D中各土层土体掺量百分比l₁……l_n向量作为输出，对神经网络进行训练，得到土层识别的神经网络模型；

F、通过流量计和密度计实时测量流入挖槽内的泥浆重量，绘制流入泥浆的重量时间曲线；

G、排出泥浆进行重量测量，绘制排除泥浆的重量-时间曲线，根据步骤F中流入泥浆的重量-时间曲线，进一步评估泥浆携渣质量随时间的变化；

H、称重后的排出泥浆过5mm振动筛，筛除排出泥浆中的粗颗粒，筛除粗颗粒通过筛分进行颗粒分析，得到筛除粗颗粒的颗粒成分分析曲线；

I、筛分后泥浆取样通过泥浆粒径分析仪进行细颗粒粒径分析，得到筛分泥浆的颗粒成分分析曲线，筛分泥浆的颗粒成分分析曲线的颗粒含量减去步骤B中得到了泥浆本身的对应颗粒含量，得到泥浆中细颗粒的颗粒成分分析曲线，并结合步骤H中的粗颗粒的颗粒成分分析曲线，得到泥浆携带的土体的总的颗粒成分分析曲线；剩余泥浆进行特性测试后排入泥浆池；

J、将步骤I中得到的总的颗粒成分分析曲线中各颗粒对应的累计质量百分数Q_d1……Q_dm向量代入步骤E中训练得到的神经网络模型，得到泥浆携渣中各土层土体掺量百分比l₁……l_n向量；

K、根据步骤J的百分比，设定判定阈值；判断泥浆携带出的土渣是否包含当前开挖土层外的其他土层土体，根据步骤G中携渣质量，设定出渣质量与预估开挖土体质量的百分比作为判断阈值，判断是否产生了额外的土体损失，进而综合判定槽壁是否塌孔或向槽内发生较大土体位移，通过质量评估塌孔体积或槽壁向孔内的变形体积，根据评估结果完成成孔质量的判定；

L、根据成孔质量的判定，当判定槽壁塌孔获槽壁土体位移过大时，通过调控系统增加泥浆浓度和黏度，增强泥浆的护壁性能，从而控制土体损失，进而控制周围地表沉降。

2.根据权利要求1所述的一种基于泥浆携渣特性分析的地下连续墙成槽质量监控方法，其特征是，所述步骤L中，调控系统采用高浓度泥浆，通过高浓度泥浆的进量比例控制完成泥浆浓度和黏度的调节。

3.根据权利要求1所述的一种基于泥浆携渣特性分析的地下连续墙成槽质量监控方法，其特征是，所述步骤G中，采用铣槽机挖槽和排出泥浆；铣槽机配备设有泥浆回流装置，泥浆回流装置包括内外套设的回流内环和回流外环，回流内环和回流外环之间形成回流腔，回流内环和回流外环相对固定设置，回流腔的两端分别设有进浆口和出浆口，回流外环上设有转动设置的动环，动环外周侧设有扰流齿，动环内设有转动齿，回流腔内设有配合转动齿的配合齿轮，配合齿轮同轴连接扰流扇叶。