【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桩基施工，尤其涉及一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法及系统。
技术介绍
1、现有的旋挖钻孔灌注桩施工工艺主要包括：平整场地--桩位放线--旋挖钻机就位--埋设护筒--护筒内补充稳定液旋挖成孔--清孔、检查孔深--安装钢筋笼和导管--浇筑水下混凝--成桩拔出护筒。目前施工最大的难题在于经常会出现断桩或和废桩现象，这主要是由于钻机使用不当或者地面材质、软硬度不均匀等问题导致的钻孔偏斜等，一旦成孔质量出现问题，就会导致后续的成桩质量无法满足要求。因此为了保证成桩质量，有必要对成孔环节质量进行严格把控。
技术实现思路
1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本专利技术提供一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法及系统。
2、第一方面，本专利技术提供了一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，所述方法包括：
3、获取岩石层表面的第一硬度系数，根据所述第一硬度系数匹配钻机及对应的工作参数；所述工作参数包括钻速和钻压；
4、获取第一桩孔的深度，当所述第一桩孔的深度满足第一预设值时，获取孔底岩石碎的第二硬度系数，根据第二硬度系数更新钻机及对应的工作参数；
5、根据第一桩孔的深度计算第一桩孔的垂直度，包括：
6、将第一桩孔分为m段，分别计算每一段的长度hi,i＝1、2、3...m：
7、
8、式中，(x1i,y1i,z1i)、(x2i,y2i,z2i)分别为第一桩孔第i段的两个端面圆心的三维坐标；>
9、计算第一桩孔的垂直度：
10、
11、
12、式中，p为第一桩孔的垂直度，α为垂直度补偿系数，wi为第一桩孔第i段占第一桩孔总深度的权重系数，lmax、lmin分别为第一桩孔的顶部到底部的最大距离和最小距离；
13、判断所述第一桩孔的垂直度是否满足第二预设值；
14、在确定所述垂直度不满足第二预设值时，对第一桩孔的孔底进行一次清洗和片石填平操作；利用更新后的钻机和对应的工作参数，通过调整钻孔入孔方向以使第一桩孔向下钻得的第二桩孔的垂直度满足第二预设值；
15、将所有桩孔深度总和与预设成孔深度进行比较，若所有桩孔深度总和达到预设成孔深度，进行灌注桩施工以得到成桩。
16、进一步地，所述方法还包括：
17、对第二桩孔的孔底进行气举反循环二次清孔。
18、进一步地，所述方法还包括：
19、测量地内压力，并在地内压力处于预设范围外时进行调整，直至地内压力处于预设范围内；
20、计算排泥体积，根据所述排泥体积进行成桩质量评估。
21、进一步地，所述获取岩石层表面的第一硬度系数，包括获取岩石层表面的图像，将岩石层表面的图像输入至预设的预测模型中，输出岩石层的类型，根据岩石层类型匹配第一硬度系数；
22、所述获取孔底岩石碎的第二硬度系数，包括获取孔底岩石碎的图像，将孔底岩石碎的图像输入至所述预测模型中，输出岩石碎的类型，根据岩石碎的类型匹配第二硬度系数。
23、进一步地，所述方法还包括训练所述预测模型，包括：
24、获取多张岩石层表面的图像，作为样本集；
25、对所述样本集进行归一化、图像缩放和图像增强处理，得到训练集；
26、将训练集输入至tcn网络进行训练，所述tcn网络包括两个残差块，每个所述残差块包括4个子残差模块；每个子残差模块包括依次连接的因果空洞卷积层，门控扩张卷积层、归一化层、prelu激活层以及dropout层；其中，每一个子残差模块的dropout层连接另一个子残差模块的因果空洞卷积层。
27、进一步地，训练所述预测模型，还包括：
28、构建损失函数：
29、
30、f(xn,θ)＝[f(p1,θ),f(p2,θ),...,f(pn,θ)]t
31、式中，loss(xn,y)为损失函数；z为样本图像x的质量标签；xn为从图像x中随机选取的图像块；pool为代表平均池化；f(pn,θ)为图像块xn的特征值；
32、通过所述损失函数在tcn网络中进行反向传播，以更新tcn网络的梯度，所述反向传播包括在卷积层和归一化层的反向传播。
33、第二方面，本专利技术还提供了一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制系统，所述系统包括：
34、参数获取单元，用于获取岩石层表面的第一硬度系数，根据所述第一硬度系数匹配钻机及对应的工作参数；所述工作参数包括钻速和钻压；
35、参数更新单元，用于获取第一桩孔的深度，当所述第一桩孔的深度满足第一预设值时，获取孔底岩石碎的第二硬度系数，根据第二硬度系数更新钻机及对应的工作参数；
36、垂直度计算单元，用于根据第一桩孔的深度计算第一桩孔的垂直度，包括：
37、将第一桩孔分为m段，分别计算每一段的长度hi,i＝1、2、3...m：
38、
39、式中，(x1i,y1i,z1i)、(x2i,y2i,z2i)分别为第一桩孔第i段的两个端面圆心的三维坐标；
40、计算第一桩孔的垂直度：
41、
42、
43、式中，p为第一桩孔的垂直度，α为垂直度补偿系数，wi为第一桩孔第i段占第一桩孔总深度的权重系数，lmax、lmin分别为第一桩孔的顶部到底部的最大距离和最小距离；
44、判断单元，用于判断所述第一桩孔的垂直度是否满足第二预设值；
45、调整单元，用于在确定所述垂直度不满足第二预设值时，对第一桩孔的孔底进行一次清洗和片石填平操作；利用更新后的钻机和对应的工作参数，通过调整钻孔入孔方向以使第一桩孔向下钻得的第二桩孔的垂直度满足第二预设值；
46、成桩控制单元，用于将所有桩孔深度总和与预设成孔深度进行比较，若所有桩孔深度总和达到预设成孔深度，进行灌注桩施工以得到成桩。
47、进一步地，所述系统还包括：
48、二次清洗单元，用于对第二桩孔的孔底进行气举反循环二次清孔。
49、进一步地，所述系统还包括：
50、成桩质量评估单元，用于测量地内压力，并在地内压力处于预设范围外时进行调整，直至地内压力处于预设范围内；计算排泥体积，根据所述排泥体积进行成桩质量评估。
51、进一步地，所述参数获取单元，还用于获取岩石层表面的图像，将岩石层表面的图像输入至预设的预测模型中，输出岩石层的类型，根据岩石层类型匹配第一硬度系数；
52、所述参数更新单元，还用于获取孔底岩石碎的图像，将孔底岩石碎的图像输入至所述预测模型中，输出岩石碎的类型，根据岩石碎的类型匹配第二硬度系数。
53、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
54、1)本专利技术通过获取岩石不同层的硬度系数，对应匹配钻机的类型和工作参数，能够保证不同硬度的岩层采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述获取岩石层表面的第一硬度系数，包括获取岩石层表面的图像，将岩石层表面的图像输入至预设的预测模型中，输出岩石层的类型，根据岩石层类型匹配第一硬度系数；
5.根据权利要求4所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法还包括训练所述预测模型，包括：
6.根据权利要求5所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，训练所述预测模型，还包括：
7.一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制系统，其特征在于，所述系统包括：
8.根据权利要求7所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
9.根据权利要求7所述的用于岩层成桩施工的成桩
10.根据权利要求7所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的用于岩层成桩施工的成桩质量控制方法，其特征在于，所述获取岩石层表面的第一硬度系数，包括获取岩石层表面的图像，将岩石层表面的图像输入至预设的预测模型中，输出岩石层的类型，根据岩石层类型匹配第一硬度系数；
5.根据权利要求4所述的用于岩层成桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，
申请(专利权)人：广州穗岩土木科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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