一种雨水管线沟槽的施工方法及其沉降分析方法技术

本发明专利技术涉及一种雨水管线沟槽的施工方法及其沉降分析方法，预处理单元基于同区域地层沉降的样本信息建立预设沟槽沉降深度与时间相关的第一沉降曲线，在间隔布设于雨水管路上监测单元定期获取到不同区段雨水管路跟随沟槽所发生的与时间相关的沉降信息的情况下，处理单元依据采集的沉降信息建立实时的预设沟槽沉降深度与时间相关的第二沉降曲线，在处理单元建立的第二沉降曲线与其接收到的所述第一沉降曲线存在差异的情况下，处理单元以更新所述预设沟槽沉降深度的方式来更新第二沉降曲线并判断雨水管路随时间而发生的异常沉降情况，使得显示端能够根据接收到的第一沉降曲线、第二沉降曲线以及异常沉降情况分析不同区段雨水管路的完好程度。段雨水管路的完好程度。段雨水管路的完好程度。

【技术实现步骤摘要】
一种雨水管线沟槽的施工方法及其沉降分析方法


[0001]本专利技术涉及雨水管线施工及监测
，尤其涉及一种雨水管线沟槽的施工方法及其沉降分析方法。

技术介绍

[0002]随着全球变暖、大自然环境受到破坏，导致多个地区会出现不可预期的特大暴雨等自然灾害，使得被暴雨侵袭的城市区域由于排水系统的排量限制使得城市和道路常常聚集形成大量被雨水淹没的低洼地带，造成建筑渗水等不良影响。因此，为了优化城市居民的生活环境，避免下雨后城市出现积水现象，城市通过雨水管或下水管道排放到周边的河流，或送至流水地的雨水排水管道系统。排水系统的建设需要在城市内挖设用于安装排水管线的沟槽。现有的排水管线的沟槽施工方法，在施工时存在沟槽附近的土体结构强度较小，容易发生沉降、塌方，施工安全性较低。
[0003]现有的雨水管线通常用于连接城市或道路的多处地面排水槽，其能够对雨水和污水进行汇流并输送至指定的存储空间或排污沟渠中，但是，现有的雨水管线通常是直接挖掘出沟槽后将雨水管依次对接埋入的方式构成排水网络，其容易随地质的沉降和地表重压而发生变形和损害，使得管线实际的排水量无法达到设定的标准排水量，由于其管道内通水空间的缩小，减少雨水处理容量，导致城市建筑区域和道路区域在暴雨时排水处理能力不足，存在积水风险和渗水风险。因此，当雨水管线及安置沟槽出现异常沉降或受压塌方而变形损害时，需要对损坏的部分管路进行更换以保证管线的水处理能力，但是雨水管线采用埋设的方式置于地层中，无法以及排水量的减小，直接判断出损坏的具体位置，从而大大限制了更换效率。此外，无法对现有雨水管线的沉降情况进行预测分析，无法在预测到降水量、降雨强度较大雨季对雨水管线做出提前的维护，可能会在丰雨期随雨水的大量渗入地层而使得已出现一定程度异常沉降的雨水管路及沟槽发生崩塌，导致与该雨水管线连接的低洼区域出现大面积积水甚至倒灌至周围建筑内造成人员风险和财产损失。
[0004]中国专利CN112196059A公开了一种市政雨水管道施工方法，包括以下步骤：1开浅槽，灌入泥浆；2沿所述浅槽打入钢板桩，并形成连续的围护结构；3开挖沟槽，进行围檩及支撑柱施工；4沟槽开挖至预定深度；5安装注浆管，浇筑沟槽垫层；6安装管道；7回填沟槽，拆除围檩及支撑柱；8拔出钢板桩，从所述注浆管进行注浆。可见，本专利技术通过在钢板桩打入前，预先开浅槽并灌入泥浆，用于润滑钢板桩，从而减少钢板桩打入时与周边土体的摩擦力，以及对周边土体的搅动，另外，通过设置注浆管，有效地防止了拔出钢板桩产生真空效应，引起的土体损失，从而降低了土体损失引起的变形范围。该专利虽然能够一定程度上提高管线沟槽结构的整体稳定性，使得雨水管道能够在安装时保证沟槽底部和侧壁土体的始终保持稳定，但是其仅能够安装过程中保证管道位置的准确和放置的稳定，无法在使用过程中随地层发生沉降现象而始终保持拼接的雨水管道能够保持有效地连接状态和安装位置。此外，当雨水管线对应的地表遭受重压时，其沟槽也可能发生崩塌，甚至管道出现变形或破损，上述的不良状况是目前安装的雨水管道无法进行监控也无法随时间的推移进行管
道耗损的提前预测的，因此在丰雨季前无法做出针对性的定点维护，可能会导致排水系统的崩溃以及低洼地区出现大量积水并对建筑造成不可避免的危害。
[0005]因此，为了能够有效地监控及预测城市雨水管线工作状态是否良好，需要一种能够在进行管线沟槽施工时增加对管线沟槽健康状况进行监控的监测系统，从而能够定期对雨水管线的管路的实际情况进行监控，并随时根据地层的沉降以及雨水管线的沉降进行分析的雨水管线沟槽沉降分析方法，通过判断雨水管线是否会在外力或沉降力下出现不良的变形的，方便相关工作人员能够针对异常形变或损坏及时作出维护和更换管道措施，避免雨水管线的排水能力受到影响而发生排水系统的崩溃或排水能力下降。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0007]针对现有技术之不足，本专利技术的技术方案提供的是一种能够对安装好的雨水管线沟槽进行沉降速度、空间变形对其结构的影响程度进行分析并能够依据分析结果作出预警的雨水管线沟槽沉降预警方法，至少包括监测单元、预处理单元和处理单元，所述预处理单元基于同区域地层沉降的样本信息建立预设沟槽沉降深度与时间相关的第一沉降曲线，在间隔布设于雨水管路上监测单元定期获取到不同区段雨水管路跟随沟槽所发生的与时间相关的沉降信息的情况下，所述处理单元依据采集的沉降信息建立实时的预设沟槽沉降深度与时间相关的第二沉降曲线，在所述处理单元建立的所述第二沉降曲线与其接收到的所述第一沉降曲线存在差异的情况下，所述处理单元以更新所述预设沟槽沉降深度的方式来更新所述第二沉降曲线并判断所述雨水管路随时间而发生的异常沉降情况，使得显示端能够根据接收到的第一沉降曲线、第二沉降曲线以及沟槽异常沉降情况获取不同区段雨水管路的完好程度。其优势在于，相对于现有技术中将能够在埋装雨水管线及其沟槽开挖过程中，通过提高沟槽结构的稳定性来对雨水管线进行支撑保护，本申请能够对使用过程中，雨水管线及其安装沟槽在使用状态下跟随时间的推移而发生的与地层同步的沉降或受重压破损的具体位置进行沉降深度和形变预测，并能够根据监测的信息准确判断出现损坏的雨水管路的具体位置，方便施工人员根据获取的预警信息和破损信息及时准确地对指定区域的雨水管路进行更换，避免在丰雨季来临时排水系统无法进行有效的排水操作。此外，本申请通过将发生预设沉降深度的时间作为采样时间周期来对雨水管线及其容纳沟槽的沉降情况进行监测，有利于更及时地监测到雨水管线所处地层发生的异常沉降。另外，地层稳定且不受外力作用而发生缓慢沉降或不发生沉降时，监测装置能够减少发送数据的频率以及数据量。在丰雨季期间、所处地区进行其他地下施工以及地表受到持续重压等导致地层出现异常沉降时，监测单元能够将沉降数据以及时间数据发送至处理模块，减少了监测过程中产生的数据量，降低了数据在传输过程中的数据延迟现象，使得数据分析模块能够对异常数据进行快速响应，从而及时发出预警信息
[0008]根据一种优选的实施方式，所述处理单元能够在其建立的第二沉降曲线与所述第一沉降曲线存在差异时控制所述监测单元能够以减小其设定的预设沟槽沉降深度的方式
反馈其监测到的沟槽沉降设定深度的时间周期，从而所述监测单元能够在沟槽沉降异常时缩短采样周期，使得所述处理单元获取数据点密集的第二沉降曲线。其优势在于，本装置的监测模块能够依据第一沉降曲线和第二沉降曲线表征的地层沉降速率的变化而选择性地在发生异常沉降和沉降深度变化较快的时间点以缩小预设沟槽沉降深度的方式缩短监测信息反馈的时间周期，从而获取准确率更好数据更多的数据集，从而能够更加准确有效地把控雨水管线及其容纳沟槽的稳定性。
[0009]根据一种优选的实施方式，在所述处理单元建立本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雨水管线沟槽的沉降分析方法，其至少包括监测单元(1)、预处理单元(2)和处理单元(3)，其特征在于，所述预处理单元(2)基于同区域地层沉降的样本信息建立预设沟槽沉降深度与时间相关的第一沉降曲线，在间隔布设于雨水管路上的监测单元(1)定期获取到不同区段雨水管路跟随沟槽所发生的与时间相关的沉降信息的情况下，所述处理单元(3)依据采集的沉降信息建立实时的预设沟槽沉降深度与时间相关的第二沉降曲线，在所述处理单元(3)建立的所述第二沉降曲线与其接收到的所述第一沉降曲线存在差异的情况下，所述处理单元(3)以更新所述预设沟槽沉降深度的方式来更新所述第二沉降曲线并判断所述雨水管路随时间而发生的异常沉降情况，使得显示端(4)能够根据接收到的第一沉降曲线、第二沉降曲线以及沟槽异常沉降情况获取不同区段雨水管路的完好程度。2.如权利要求1所述的雨水管线沟槽的沉降分析方法，其特征在于，所述处理单元(3)能够在其建立的第二沉降曲线与所述第一沉降曲线存在差异时控制所述监测单元(1)能够以减小其设定的预设沟槽沉降深度的方式反馈其监测到的沟槽沉降设定深度的时间周期，从而所述监测单元(1)能够在沟槽沉降异常时缩短采样周期，使得所述处理单元(3)获取数据点密集的第二沉降曲线。3.如权利要求2所述的雨水管线沟槽的沉降分析方法，其特征在于，在所述处理单元(3)建立的第二沉降曲线与所述第一沉降曲线发生连续重叠的情况下，所述处理单元(3)还能够控制所述就监测单元(1)以增大设定的预设沟槽沉降深度的方式反馈其检测到的沟槽沉降设定深度的时间周期，使得所述监测单元(1)能够在沟槽正常沉降情况下延长采样周期。4.如权利要求2所述的雨水管线沟槽的沉降分析方法，其特征在于，所述处理模块(3)基于实时的采样时间周期的变化率比较第二沉降曲线与第一沉降曲线中相对应部分表征沟槽沉降程度的周期变化差异值，在周期变化差异值大于周期差异阈值时通过所述显示端(4)发出预警信息。5.如权利要求2所述的雨水管线沟槽的沉降分析方法，其特征在于，所述预处理模块(2)基于预先输入地质参数、沉降槽参数、施工顺序信息提取对应的沟槽沉降的动态波动轨迹信息，并且基于所述沟槽沉降的动态波动轨迹信息提取与预设沟槽沉降深度对应的第一沉降曲线；且所述预处理模块(2)还能够响应于所述处理模块(3)发送的预设沟槽沉降深度更...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云斌，柳春峰，李显奎，刘策，曹景忠，张悦，
申请(专利权)人：北京城乡建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：