軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速公路路基工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于軟土區(qū)高速公路路基沉降的預(yù)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年我國西南地區(qū)高速公路進入的大規(guī)模建設(shè)期，在西南地區(qū)廣泛分布的軟土由于其特有的工程地質(zhì)性質(zhì)常常需要進行特殊的地基處理，而軟土區(qū)地基處理的質(zhì)量與高速公路的建設(shè)質(zhì)量直接相關(guān)，這就勢必要提高和重視地基處理的質(zhì)量。地基處理的效果評價很大程度上依賴于高速公路沉降評估工作。高速公路建設(shè)工程規(guī)模大，技術(shù)標準高，建設(shè)速度快，評估工作量巨大，數(shù)據(jù)處理量常常達百萬級。因此，利用專業(yè)的軟件對大量的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進行管理，對所有沉降數(shù)據(jù)的實現(xiàn)自動查詢，對施工期以及運營期任意時刻的沉降進行自動預(yù)測，具有重要的實際工程意義。
[0003]針對現(xiàn)階段軟基沉降預(yù)測方法眾多，又難以取舍，且計算工作量大，信息化程度低，工作效率也很低，加之施工現(xiàn)場觀測大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的處理和管理都是人工的，很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錯誤。而且對監(jiān)測成果的分析以及數(shù)據(jù)的應(yīng)用也顯得單一，需要借助專用數(shù)據(jù)處理軟件進行管理和分析。目前，國內(nèi)在高速公路沉降分析評估工作方面已取得重大進展，但是缺乏針對性的沉降觀測數(shù)據(jù)管理與分析預(yù)測軟件，有必要在對高速公路沉降變形觀測與評估方法進行進一步研究的基礎(chǔ)上，建立一套科學(xué)、系統(tǒng)的高速公路公路沉降變形觀測與評估系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠自動預(yù)測軟土區(qū)高速公路路基沉降的系統(tǒng)及方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測系統(tǒng)，包括:模型構(gòu)造單元，利用雙曲線法、三點法和Asaoka法(淺崗法)建立路基沉降模型；輸入單元，輸入沉降數(shù)據(jù)、預(yù)測時間、預(yù)測方法，其中，所述沉降數(shù)據(jù)為已監(jiān)測的包括累計時間及其對應(yīng)的沉降值的數(shù)據(jù)；所述預(yù)測方法為空或者包括雙曲線法、三點法和Asaoka法中的一種或多種；沉降量預(yù)測單元，將輸入單元輸入的沉降數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型構(gòu)造單元構(gòu)建的路基沉降模型，得到最終累計時間到預(yù)測時間內(nèi)的多個預(yù)測沉降量；顯示單元，根據(jù)輸入單元輸入的沉降數(shù)據(jù)和沉降量預(yù)測單元預(yù)測的預(yù)測沉降量生成累計沉降量與累計時間的關(guān)系圖。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測方法，包括:利用雙曲線法、三點法和Asaoka法建立路基沉降模型；輸入沉降數(shù)據(jù)、預(yù)測時間、預(yù)測方法，其中，所述沉降數(shù)據(jù)為已監(jiān)測的包括累計時間及其對應(yīng)的沉降值的數(shù)據(jù)；所述預(yù)測方法為空或者輸入雙曲線法、三點法和Asaoka法中的一種或多種；判斷輸入的預(yù)測方法的種類；若是輸入的預(yù)測方法包括雙曲線法，根據(jù)輸入的沉降數(shù)據(jù)，利用雙曲線法對路基沉降量進行預(yù)測；若是輸入的預(yù)測方法包括三點法，根據(jù)輸入的沉降數(shù)據(jù)，利用三點法對路基沉降量進行預(yù)測；若是輸入的預(yù)測方法包括Asaoka法，根據(jù)輸入的沉降數(shù)據(jù)，利用Asaoka法對路基沉降量進行預(yù)測；若是輸入的預(yù)測方法為空，根據(jù)輸入的沉降數(shù)據(jù)，利用雙曲線、三點法和Asaoka法對路基沉降量進行預(yù)測；根據(jù)輸入的沉降數(shù)據(jù)和預(yù)測的多個預(yù)測沉降量生成累計沉降量與累計時間的關(guān)系圖。
[0007]本發(fā)明所述軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測系統(tǒng)，把三種預(yù)測模型歸納起來建立模型庫，利用雙曲線法、三點法和Asaoka法預(yù)測程序?qū)ΡO(jiān)測期內(nèi)以及運營期內(nèi)任意時刻及最終沉降量進行預(yù)測，并自動繪制累計沉降與累計時間關(guān)系圖，大大提高軟基沉降預(yù)測的自動化程度和直觀性。
【附圖說明】
[0008]通過參考以下【具體實施方式】及權(quán)利要求書的內(nèi)容并且結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白且易于理解。在附圖中:
[0009]圖1是本發(fā)明軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測系統(tǒng)的構(gòu)成框圖；
[0010]圖2是本發(fā)明沉降量預(yù)測單元的構(gòu)成框圖；
[0011]圖3是本發(fā)明顯示單元的示意圖；
[0012]圖4是本發(fā)明軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測方法的流程圖；
[0013]圖5是本發(fā)明利用三點法對軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測方法的流程圖；
[0014]圖6是本發(fā)明對沉降數(shù)據(jù)進行篩選，尋找符合三點法要求的等時距的三個沉降值的方法的流程圖；
[0015]圖7是本發(fā)明符合三點法要求的三個沉降值對應(yīng)的時間點的示意圖；
[0016]圖8是本發(fā)明利用Asaoka法對軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測方法的流程圖；
[0017]圖9是對沉降數(shù)據(jù)進行篩選，尋找等時距的符合Asaoka法要求的a個累計時間的流程圖。
[0018]在附圖中，相同的附圖標記指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實施方式】
[0019]在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實現(xiàn)這些實施例。在其它例子中，為了便于描述一個或多個實施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。
[0020]下面將參照附圖來對根據(jù)本發(fā)明的各個實施例進行詳細描述。
[0021]圖1是本發(fā)明軟土區(qū)高速公路路基沉降預(yù)測系統(tǒng)的構(gòu)成框圖，如圖1所示，所述路基沉降預(yù)測系統(tǒng)100包括:
[0022]模型構(gòu)造單元110，利用雙曲線法、三點法和Asaoka法(淺崗法)建立路基沉降模型，其中，模型構(gòu)造單元110包括:第一模型構(gòu)造單元111，利用雙曲線法建立雙曲線路基沉降模型；第二模型構(gòu)造單元112，利用三點法建立三點路基沉降模型；第三模型構(gòu)造單元113，利用Asaoka法建立淺崗路基沉降模型；
[0023]輸入單元120，輸入沉降數(shù)據(jù)、預(yù)測時間、預(yù)測方法，其中，所述沉降數(shù)據(jù)為已監(jiān)測的包括累計時間及其對應(yīng)的沉降值的數(shù)據(jù)，所述預(yù)測方法為空或者包括雙曲線法、三點法和Asaoka法中的一種或多種；
[0024]沉降量預(yù)測單元130，將輸入單元120輸入的沉降數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型構(gòu)造單元110構(gòu)建的路基沉降模型，得到最終累計時間到預(yù)測時間內(nèi)的多個預(yù)測沉降量；
[0025]顯示單元140，根據(jù)輸入單元120輸入的沉降數(shù)據(jù)和沉降量預(yù)測單元130預(yù)測的預(yù)測沉降量生成累計沉降量與累計時間的關(guān)系圖。
[0026]本發(fā)明路基沉降預(yù)測系統(tǒng)100內(nèi)嵌三種穩(wěn)定可靠軟土區(qū)高速公路沉降預(yù)測的模型，能夠同時采用多種方法進行任意時間點的對比預(yù)測分析，預(yù)測分析過程經(jīng)過了若干標準函數(shù)曲線數(shù)據(jù)和軟土區(qū)高速公路實測數(shù)據(jù)的檢驗，對于軟土區(qū)高速公路沉降變形實測數(shù)據(jù)具有較好的適用性、準確性和穩(wěn)定性。另外，該路基預(yù)測沉降系統(tǒng)以圖形顯示的方式直觀地給出沉降過程線，有效提高了沉降分析工作的效率。
[0027]優(yōu)選地，路基沉降預(yù)測系統(tǒng)100還包括:
[0028]數(shù)據(jù)庫150，用于存儲沉降數(shù)據(jù)和預(yù)測沉降量；
[0029]查詢單元160，輸入單元輸入需要查詢的指定時刻，從數(shù)據(jù)庫140中調(diào)取指定時刻對應(yīng)的沉降量，傳輸?shù)斤@示單元130進行顯示。
[0030]本發(fā)明路基沉降預(yù)測系100采用數(shù)據(jù)庫150來管理和處理海量的現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)，增強了路基沉降預(yù)測的自動化程度，且能夠?qū)崿F(xiàn)所有沉降數(shù)據(jù)自動查詢，對施工期以及運營期任意時刻的沉降進行自動預(yù)。
[0031]圖2是本發(fā)明沉降量預(yù)測單元的構(gòu)成框圖，如圖2所示，所述沉降量預(yù)測單元130包括:
[0032]第一判斷單元131，判斷輸入單元120輸入的預(yù)測方法的種類；若是輸入單120輸入的預(yù)測方法包括雙曲線法，發(fā)送信號給雙曲線預(yù)測單元132 ;若是輸入單元120輸入的預(yù)測方法包括三點法，發(fā)送信號給三點預(yù)測單元133 ;若是輸入單元120輸入的預(yù)測方法包括Asaoka法，發(fā)送信號給淺崗預(yù)測單元134 ;若是輸入單元120輸入的預(yù)測方法為空，發(fā)送信號給雙曲線預(yù)測單元132、三點預(yù)測單元133和淺崗預(yù)測單元134 ;
[0033]雙曲線預(yù)測單元132，接收第一判斷單元131的信號，然后發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸指令給輸入單元120，使得輸入單元120輸入的沉降數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥Ｐ蜆?gòu)造單元110構(gòu)建的雙曲線路基沉降模型，利用雙曲線法得到最終累計時間到預(yù)測時間內(nèi)的多個預(yù)測沉降量；
[0034]三點預(yù)測單元133，接收第一判斷單元131的信號，然后發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸指令給輸入單元120，使得輸入單元120輸入的沉降數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥Ｐ蜆?gòu)造單元110構(gòu)建的三點路基沉降模型，利用三點線法得到最