[发明专利]基于静压桩施工质量可视化控制系统

权利要求书

1.基于静压桩施工质量可视化控制系统，其特征在于，包括

检测模块包括第一环境检测单元和第二环境检测单元；

所述第一环境检测单元对静压桩埋入土壤的长度和土壤的含水量进行检测生成第一环境检测数据；

所述第二环境检测单元用于对静压桩的距离位置数据进行检测生成第二环境检测数据；

可视化控制平台包括数据参照表，所述数据参照表中存储有当前施工环境的一类水额值K1和一类土壤深度值P1、二类水额值K2和二类土壤深度值P2、三类水额值K3和三类土壤深度值P3；

所述可视化控制平台基于静压桩预设埋入土壤的深度对当前施工质量进行判定，具体如下：

步骤一：获取当前预设静压桩埋入土壤的深度并标记为R1；

步骤二：获取数据参照表中存储的当前施工环境一类土壤深度值P1、二类土壤深度值P2、和三类土壤深度值P3；

步骤三：利用公式计算Z1=P1×R1获取基于当前预设静压桩埋入土壤深度含水量的一类预测定深度Z1；

利用公式Z2=P2×R1计算获取基于当前预设静压桩埋入土壤深度含水量的二类预测定深度Z2；

利用公式Z3=P3×R1计算获取基于当前预设静压桩埋入土壤深度含水量的三类预测定深度Z3；

步骤四：获取当前施工现场土壤在一类预测定深度Z1、二类预测定深度Z2和三类预测定深度Z3的含水量X1、X2和X3；

获取数据参照表中存储的当前施工环境一类水额值K1、二类水额值K2和三类水额值K3；

若γX1≤K1且X2≤K2且X3≤K3判定当前施工质量良好；

若γX1≤K1或X2K2或X3K3判定当前施工质量很差并生成二、三类预测定深度异常信息，所述可视化控制平台将其显示给施工人员；

若X1K1且X2≤K2且X3≤K3判定当前施工质量一般并生成一类预测定深度异常信息，所述可视化控制平台将其显示给施工人员；所述γ为预设阈值一；

数据分析模块，对第一环境检测数据和第二环境检测数据进行分析生成当前施工环境的一类水额值K1和一类土壤深度值P1、二类水额值K2和二类土壤深度值P2、三类水额值K3和三类土壤深度值P3，具体生成步骤如下：

S1：选定一已完成打桩工作的施工现场为待采样现场，选定待采样现场内长度一致且最多的静压桩为待采样桩；

S2：获取待采样桩埋入土的总长度并标记为H，H≥1500厘米；

S3：进行土壤深度段划分，将待采样现场的土壤深度划分为h个土壤深度段，初始的土壤深度段是以土壤表面0厘米开始垂直土壤表面向下延伸10厘米为一个土壤深度段，依次类推得到所有的土壤深度段L1、L2、...、Lh，1≤h≤H/10；

S4：获取基于所有待采样桩的一类阈值表D、二类阈值表E和三类阈值表F，具体获取方式如下：

S41：首先选定一根待采样桩A1，以A1的位置为坐标原点，建立x-y物理坐标系，在该坐标系中标注所有待采样桩基于A1的位置坐标，并获取x-y物理坐标系中所有待采样桩和A1的直线距离，并筛选获取所有待采样桩和A1的直线距离中的最短直线距离S1；

S42：以A1为轨迹圆的圆心，S1为轨迹圆的半径，生成基于A1的轨迹圆：Y1，所述轨迹圆Y1的轨迹方程为X²+Y²=S1²；

S43：获取轨迹圆Y1范围内的所有土壤深度段L1、L2、...、Lh的含水量均值C1、C2、...、Ch；

S44：对轨迹圆Y1范围内的所有土壤深度段L1、L2、...、Lh进行类型划分，划分如下：

S441：首先创建A1的一类列表D1、二类列表E1和三类列表F1；

若C2≥C1-θ，划分土壤深度段L2为一类深度段，将土壤深度段L2添加入D1中；

若C2C1-θ，则对土壤深度段L2进行划分：

若C2≥C1-2θ，划分土壤深度段L2为二类深度段，将土壤深度段L2添加入D2中；

反之，划分土壤深度段L3为三类深度段，将土壤深度段L2添加入D3中；

所述θ为预设含水量随深度变化阈值；

S442：按照S441对轨迹圆Y1范围内的所有土壤深度段L1、L2、...、Lh进行类型划分，得到最终A1的一类列表D1、二类列表E1和三类列表F1；

S45：按照S41到S44，获取所有待采样桩的一类列表D1、D2、...、Dj二类列表E1、E2、...、Ej和三类列表F1、F2、...、Fj，j≥1；

S46：创建一类阈值表D=[]；

循环遍历所有待采样桩的一类列表D1、D2、...、Dj的元素，并将所有待采样桩的一类列表D1、D2、...、Dj中相同元素取出添加入一类阈值表D中；

创建二类阈值表E=[]；

将所有待采样桩的一类列表D1、D2、...、Dj中不包含在一类阈值表中的元素对应添加到二类阈值表E中；

循环遍历所有待采样桩的二类列表E1、E2、...、Ej的元素，并将所有待采样桩的二类列表E1、E2、...、Ej中相同元素取出添加入二类阈值表E中，这里需要说明的是，二类阈值表中已经出现的元素不需要重复添加；

创建三类阈值表F=[]；

将所有待采样桩的二类列表E1、E2、...、Ej中不包含在二类阈值表中的元素对应添加到三类阈值表F中；

循环遍历所有待采样桩的三类列表F1、F2、...、Fj的元素，并将所有待采样桩的三类列表F1、F2、...、Fj中相同元素取出添加入三类阈值表F中；

S5：获取一类阈值表D对应的一类土壤深度值P1、二类阈值表E对应的二类土壤深度值P2和三类阈值表F对应的三类土壤深度值P3的具体获取方式如下：

S47：获取一类阈值表D中所有土壤深度段并将其重新标记为G1、G2、...、Ga，1≤ah；

S471：以G1为例，获取所有待采样桩在G1内的含水量并计算其均值N1；

S472：按照S471依次获取所有待采样桩在G1、G2、...、Ga内的含水量均值N1、N2、...、Na；

S473：利用公式,1i≤a，计算获取所有待采样桩在G1、G2、...、Ga内的含水量均值N1、N2、...、Na的离散值I，将I和I1进行的大小比较，若II1，则按照|Ni-N|从大到小的顺序依次删除对应的Ni值并对应计算剩余Ni值的离散值I，并再次将I与I1进行大小比较，直至II1，所述N为参与剩余离散值计算的所有待采样桩在G1、G2、...、Ga内的含水量均值N1、N2、...、Na并将其重新标定位一类水额值K1，所述I1为预设阈值二；

S48：按照S473依次获取二类水额值K2和三类水额值K3；

S49：获取一类阈值表中最后一个土壤深度段距离地面的距离M1，利用公式P1=M1/H计算获取一类土壤深度值P1；

获取二类阈值表中最后一个土壤深度段距离地面的距离M2，利用公式P2=(M2-M1)/H计算获取二类土壤深度值P2；

获取三类阈值表中最后一个土壤深度段距离地面的距离M3，利用公式P3=(M3-M2)/H计算获取三类土壤深度值P3。