【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地铁车站施工过程风险实时预警，涉及到一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法。
技术介绍
1、随着我国经济的发展，城市化进程的加快，城市人口密度越来越大。为了缓解城市交通压力，修建地铁隧道成为解决城市交通问题的重要途径。然而，地下水对地铁隧道工程具有很大影响，修建地铁隧道对地下水有着较高的要求。首先，隧道施工过程中会产生大量的地下水;其次，地下水位埋深较浅时会产生承压水;最后，在特殊地质条件下可能会产生突水、涌砂、涌泥等不良地质现象。这些都是地下水对地铁隧道工程产生影响的重要原因。
2、地铁隧道建设的排水打破了原有的地下水平衡状态，若不采取任何限排措施，地下水将持续通过地铁隧道渗漏，造成地下水位下降、地表沉降、地表水枯竭和水质恶化等一系列不良效应。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提供一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，用于解决据上述技术问题。
2、为了实现上述目的及其他目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术一方面提供了一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，该方法包括如下步骤：
4、通过监测仪器采集当前地铁隧道施工阶段的水文监测数据，并通过无线通信网络将上述水文监测数据传输至地面控制中心；
5、地面控制中心利用分析技术对当前地铁隧道施工阶段的水文监测数据进行处理，综合分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，并发送涌水分析预警信号；
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7、同步预测地铁隧道在未来时期的隧道预计涌水量，进行及时预警处理操作，其中未来时期分为未来枯水期和未来降水期。
8、可选的，当前地铁隧道施工阶段的水文监测数据具体为各地铁隧道施工区域的地下水位高度、土壤渗透值和地下水压，m为各地铁隧道施工区域的编号，m=1,2,...m。
9、可选的，分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，具体分析过程为：
10、获取地下水的单位重量，计算当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的涨水压力；
11、根据推导公式，推导出当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的地下水流量，和分别为当前地铁隧道施工阶段内第m个地铁隧道施工区域的隧道开挖截面积和水力梯度；
12、综上所述，分析当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的第一涌水可能评估系数；和分别为当前地铁隧道施工阶段内第m个地铁隧道施工区域的土壤粘聚力和土壤内摩擦角。
13、可选的，分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，具体分析过程还包括如下步骤：
14、获取当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的最大允许水位高度、最大允许土壤渗透值以及最大允许水压；
15、上述、和分别为当前地铁隧道施工阶段内第m个地铁隧道施工区域的土壤上覆压力、最大允许渗透流量和垂直有效应力，sf为预设的安全系数，为地铁隧道衬砌的允许应力；
16、分析当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的第二涌水可能评估系数；
17、将当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的第一涌水可能评估系数以及第二涌水可能评估系数进行求和，并与项数2作除，得到当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的综合涌水可能评估系数；
18、若当前地铁隧道施工阶段内各地铁隧道施工区域的综合涌水可能评估系数均小于或等于设定的涌水可能评估阈值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数记为0；若存在有当前地铁隧道施工阶段内某地铁隧道施工区域的综合涌水可能评估系数大于设定的涌水可能评估阈值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数记为1，并发送涌水分析预警信号。
19、可选的，评估当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级，具体评估过程如下：
20、获取地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数为1的各地铁隧道施工区域，将其简记为各涌水区域，并进行重新编号，依次编号为1,2,...d,...d;
21、计算各涌水区域对应基坑底部的涌水量，分别为第d个涌水区域的土壤渗透值和地下水位高度，分别为第d个涌水区域的基坑底部面积、基坑底部的涌水路径长度和基坑开挖深度；
22、计算各涌水区域对应基坑侧壁的涌水量，分别为第d个涌水区域的基坑侧壁的渗流系数和基坑半径，r为地下水补给系数；
23、综合计算各涌水区域对应基坑的预测总涌水量。
24、可选的，评估当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级，具体评估过程还包括：
25、定义各涌水区域的预测总涌水量对应地铁隧道施工影响系数，分别为第d个涌水区域的围岩渗透系数、围岩压力和围岩强度；分别表示地铁隧道截止到当前时间点的总施工隧道长度和总施工时长；分别表示预定义的施工方法影响系数、地质条件影响系数和施工管理水平影响系数；
26、基于各涌水区域对应基坑的预测总涌水量以及各涌水区域的预测总涌水量对应地铁隧道施工影响系数，综合计算当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险评估系数，yz为预设安全阈值，用于标准化风险等级，为第d个涌水区域的计算权重系数；
27、若当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险评估系数小于或等于低风险预设值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级记为低风险；若当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险评估系数大于低风险预设值且涌水预警风险评估系数小于或等于中等风险预设值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级记为中等风险；若当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险评估系数大于中等风险预设值且涌水预警风险评估系数小于或等于高风险预设值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级记为高风险；若当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险评估系数大于极高风险预设值，则将当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级记为极高风险。
28、可选的，预测地铁隧道在未来枯水期的隧道预计涌水量，具体预测逻辑为：
29、获取地铁隧道施工的地质构造模型，得到地铁隧道对应各地下含水层的渗透系数、渗透面积和水流路径长度，同步获取地铁隧道对应各地下含水层的地下水位与隧道底部的水位差；f为各地下含水层的编号，f=1,2,...e;
30、综合分析得到地铁隧道在未来枯水期的隧道预计涌水量。
31、可选的，预测地铁隧道在未来降水期的隧道预计涌水量，具体预测逻辑为：
32、计算地铁隧道在未来降水期因降雨引起的地表水入渗量，bh为地铁隧道土壤饱和导水率，为土壤含水率的变化量，分别为湿润锋高度、湿润锋湿度和降雨影响区域面积；
33、综合分析得到地铁隧道在未来降水期的隧道预计涌水量。
34、如上所述，本专利技术提供的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，至少具有以下有益效果：
35、本专利技术提供的一种地铁车本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，当前地铁隧道施工阶段的水文监测数据具体为各地铁隧道施工区域的地下水位高度、土壤渗透值和地下水压，m为各地铁隧道施工区域的编号，m=1,2,...M。
3.根据权利要求2所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，具体分析过程为：
4.根据权利要求3所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，具体分析过程还包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，评估当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级，具体评估过程如下：
6.根据权利要求5所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，评估当前地铁隧道施工阶段的涌水预警风险等级，具体评估过程还包括：
7.根据权利要求1所述的一
...【技术特征摘要】
1.一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，当前地铁隧道施工阶段的水文监测数据具体为各地铁隧道施工区域的地下水位高度、土壤渗透值和地下水压，m为各地铁隧道施工区域的编号，m=1,2,...m。
3.根据权利要求2所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特征在于，分析当前地铁隧道施工阶段的涌水事件发生的可能系数，具体分析过程为：
4.根据权利要求3所述的一种地铁车站施工过程风险实时可视化预警方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文正，王跃健，胡指南，徐强，杨会军，刘志春，林雪冰，张振波，毛洪涛，吴斐，王鹏程，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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