【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土工测试，特别涉及大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法。
技术介绍
1、在临近海域区域进行大体量规模工程建设时，海相淤泥地质条件下筑岛地基的变形稳定控制难度大，成型后人工岛位于深厚海相软土之上，相比一般的有限宽度荷载形式不同，因此需要考虑下部未打设排水板土层的沉降变形。
2、而在实际的操作中还存在以下问题：
3、现有技术往往难以准确预测深厚海相淤泥在堆载作用下的长期变形特性，尤其是工后沉降和次固结变形，同时难以有效模拟实际工程中淤泥层复杂多变的受力过程，难以全面评估堆载对淤泥层的影响，难以及时发现潜在的安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，包括以下步骤：
3、现场监测方案设计，设计针对大面积堆载下的海相淤泥层变形和应力分布的监测方案，所述监测方案包括监测点布置、监测设备选型、数据采集频率及数据传输方式，依据工程实际情况，利用gis软件进行监测点布置规划；
4、监测数据收集处理，利用自动数据采集系统定时上传数据，结合人工现场校核，持续收集监测数据，对数据进行预处理；
5、附加应力传递分析，基于监测数据，建立地质力学模型，输入监测数据和土性参数，运行数值模拟分析，分析堆载作用下深厚海相淤泥层的附加应力传递规律和分布特征
6、室内蠕变试验设计，制备标准土样，设定不同的加载卸载序列，模拟不同加卸载工况，采用蠕变试验设备进行观测，记录蠕变变形数据；
7、蠕变变形与次固结系数分析，基于蠕变试验结果，利用时间序列分析，对数据进行拟合和参数识别，提取次固结系数，并分析固结系数受不同因素影响的变化规律；
8、沉降预测与固结度计算，综合分析监测数据、数值分析结果和蠕变试验结论，利用土力学模型进行沉降预测和固结度计算，形成预测报告。
9、进一步的，所述现场监测方案设计，具体还包括以下步骤：
10、监测需求分析，明确监测目的、范围和关键参数，针对大面积堆载下的海相淤泥层，确定需要监测的物理量，所述物理量包括应力、应变、位移、孔隙水压力，制定监测需求清单；
11、监测点布置规划，利用gis系统结合工程地形图、地质勘探报告进行监测点布置规划，在gis系统中导入相关图层，运用空间分析功能确定监测点位置，编制监测点布置图，并标注监测点编号、位置、监测内容；
12、监测设备选型，根据监测需求选择监测设备并安装，所述监测设备包括应力计、应变计、位移计、孔隙水压力计。
13、进一步的，所述监测数据收集处理，具体还包括以下步骤：
14、自动数据采集系统配置，根据监测设备的接口类型和通信协议，配置数据采集终端，设置数据采集频率自动采集数据；
15、人工现场校核，在自动数据采集系统工作的同时，制定现场校核计划，明确校核时间、校核内容和校核标准，对关键监测点进行实地测量和记录，将人工测量结果与自动采集数据进行比对；
16、数据预处理，对收集到的监测数据进行初步处理，所述初步处理包括数据清洗、异常值剔除、缺失值处理和数据格式转换。
17、进一步的，所述数据采集频率的设置过程包括：
18、实时采集不同接口类型对应的数据传输速率和接口带宽；
19、利用所述不同接口类型对应的数据传输速率获取第一系数参量；其中，所述第一系数参量通过如下公式获取：
20、
21、其中，f01表示第一系数参量；n表示接口类型的个数；vi表示第i个接口类型对应的标准数据传输速率；vb表示n个接口类型对应的标准数据传输速率标准差；vmi表示第i个接口类型所能达到的最大数据传输速率；vmb表示n个接口类型对应的所能达到的最大数据传输速率的标准差；
22、利用所述不同接口类型对应的接口带宽获取第二系数参量；其中，所述第二系数参量通过如下公式获取：
23、
24、其中，f02表示第二系数参量；n表示接口类型的个数；bi表示第i个接口类型对应的接口带宽；bh表示n个接口类型对应的接口带宽和值；bc表示预设的接口带宽参考值；bmax表示n个接口类型对应的接口带宽最大值；vmax表示接口带宽最大值的接口类型对应的数据传输速率；vh表示n个接口类型对应的数据传输速率和值；vc表示预设的接口带宽参考值对应的理论最大允许数据传输速率；vmi表示第i个接口类型所能达到的最大数据传输速率；bb表示n个接口类型对应的接口带宽标准差；
25、利用所述第一系数参量和第二系数参量结合通信协议的设置参数确定数据采集频率。
26、进一步的，利用所述第一系数参量和第二系数参量结合通信协议的设置参数确定数据采集频率，包括：
27、提取所述通信协议对应的数据传输效率；
28、提取所述通信协议对应设定的数据传输过程中的数据包的大小；
29、利用所述通信协议对应的数据传输效率和通信协议对应设定的数据传输过程中的数据包的大小获取第三系数参量；
30、其中，所述第三系数参量通过如下公式获取：
31、
32、其中，f03表示第三系数参量；m表示通信协议的种类数量；pmi表示第i种通信协议对应的最大数据传输效率；ci表示第i种通信协议对应设定的数据传输过程中的数据包的最大数据量；
33、调取所述第一系数参量和第二系数参量；
34、利用所述第一系数参量和第二系数参量结合第三系数参量获取数据采集频率；
35、其中，所述数据采集频率通过如下公式获取：
36、
37、其中，f表示数据采集频率；f0表示预设的初始数据采集频率数值；f01表示第一系数参量；f02表示第二系数参量；f03表示第三系数参量。
38、进一步的，所述附加应力传递分析，具体还包括以下步骤：
39、地质力学模型构建，根据淤泥层的特性和堆载条件，选择三维地质力学模型，建立三维地质力学模型，输入地质分层、边界条件、初始应力状态参数，对模型进行网格划分；
40、数据输入模型验证，将现场监测到的应力、变形监测数据作为边界条件或初始条件输入到地质力学模型中，运行模型并观察模拟结果与监测数据的吻合程度，对比模拟结果与监测数据，验证模型并调整模型参数；
41、附加应力传递规律分析，基于模型输出结果，分析堆载作用下淤泥层内部应力场的分布以及变化情况、附加应力的传递路径和范围。
42、进一步的，所述室内蠕变试验设计，具体还包括以下步骤：
43、土样制备与标准化，从工程现场或相似地质条件的区域采集海相淤泥土样，对采集的土样进行去杂、风干、碾碎、过筛处理，通过静压将处理后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述现场监测方案设计，具体还包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述监测数据收集处理，具体还包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述数据采集频率的设置过程包括：
5.如权利要求4所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，利用所述第一系数参量和第二系数参量结合通信协议的设置参数确定数据采集频率，包括：
6.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述附加应力传递分析，具体还包括以下步骤：
7.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述室内蠕变试验设计，具体还包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述加载卸载
9.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述蠕变变形与次固结系数分析，具体还包括以下步骤：
10.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述沉降预测与固结度计算，具体还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述现场监测方案设计，具体还包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述监测数据收集处理，具体还包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，所述数据采集频率的设置过程包括：
5.如权利要求4所述的大面积堆载下深厚海相淤泥变形特性分析方法，其特征在于，利用所述第一系数参量和第二系数参量结合通信协议的设置参数确定数据采集频率，包括：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴志培，张福春，穆琦，蔡惠华，曹志祥，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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