本技術(shù)涉及沉降測(cè)量，具體涉及一種圍堤堤基斷面沉降測(cè)量方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在工程建設(shè)特別是堤防工程的建設(shè)中，堤防的穩(wěn)定性對(duì)于確保工程安全和功能性至關(guān)重要。堤防的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接影響到防洪的效果及周邊環(huán)境的安全。

2、常規(guī)的堤基斷面沉降測(cè)量技術(shù)主要依賴于沉降板的使用，沉降板通常在堤肩及兩側(cè)平臺(tái)位置處進(jìn)行埋設(shè)，用于監(jiān)測(cè)堤防在不同部位的沉降情況。在施工過(guò)程中，這些沉降板通過(guò)袋裝砂吹填技術(shù)進(jìn)行支持，同時(shí)需要人工接長(zhǎng)測(cè)管及保護(hù)管以保證沉降板的功能。測(cè)管的垂直度在安裝過(guò)程中難以精確控制，一旦傾斜，將直接影響到沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，傾斜的測(cè)管可能導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致對(duì)堤基斷面沉降測(cè)量的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種圍堤堤基斷面沉降測(cè)量方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備，可以提高對(duì)堤基斷面沉降測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種圍堤堤基斷面沉降測(cè)量方法，所述方法包括：

3、獲取陣列位移計(jì)中各測(cè)量節(jié)段當(dāng)前采集的水平夾角，各所述測(cè)量節(jié)段按照預(yù)設(shè)間隔安裝在堤基斷面表面；

4、基于所述水平夾角以及各所述測(cè)量節(jié)段的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，得到各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量；基于各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量生成斷面沉降圖，并基于所述斷面沉降圖確定堤基安全狀態(tài)。

5、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用了陣列位移計(jì)，將多個(gè)測(cè)量節(jié)段按預(yù)設(shè)間隔安裝在堤基斷面上，這種陣列布點(diǎn)方式能夠連續(xù)獲取整個(gè)堤基斷面上的沉降量分布情況，避免了傳統(tǒng)方法存在的測(cè)點(diǎn)分散、測(cè)量盲區(qū)等問(wèn)題，全面反映了堤基斷面的變形狀態(tài)，基于水平夾角和節(jié)段長(zhǎng)度的方法進(jìn)行計(jì)算，得到更加精確的目標(biāo)沉降量，有效消除由于測(cè)量節(jié)段安裝位置傾斜導(dǎo)致的觀測(cè)偏差，從而顯著提高了斷面沉降測(cè)量的精確性和可靠性，將各測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量生成斷面沉降圖，并根據(jù)斷面沉降圖能夠準(zhǔn)確判斷出堤基當(dāng)前的安全狀態(tài)，有效提高對(duì)堤基斷面沉降測(cè)量的準(zhǔn)確性。

6、可選的，所述各測(cè)量節(jié)段安裝有mems加速度計(jì)，所述獲取陣列位移計(jì)中各測(cè)量節(jié)段采集的水平夾角，包括：

7、獲取各所述mems加速度計(jì)采集的傾斜數(shù)據(jù)；

8、在所述傾斜數(shù)據(jù)中提取所述水平夾角。

9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將mems加速度計(jì)集成安裝于各測(cè)量節(jié)段中，通過(guò)獲取加速度計(jì)采集傾斜數(shù)據(jù)，能夠直接在傾斜數(shù)據(jù)中提取水平夾角，克服了傳統(tǒng)方法中需要人工接長(zhǎng)測(cè)管及保護(hù)管的復(fù)雜操作環(huán)節(jié)，大幅減少了施工量，提高了測(cè)量效率，同時(shí)能夠排除由于測(cè)管傾斜導(dǎo)致的觀測(cè)偏差影響，測(cè)量精度高，可靠性強(qiáng)。

10、可選的，所述所述基于所述水平夾角以及各所述測(cè)量節(jié)段的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，得到各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量，包括：

11、以第一個(gè)測(cè)量節(jié)段為起算點(diǎn)，獲取各所述測(cè)量節(jié)段的起始高程；

12、將所述起始高程各所述測(cè)量節(jié)段對(duì)應(yīng)的所述水平夾角和所述長(zhǎng)度代入至預(yù)設(shè)的計(jì)算公式中，得到各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量；

13、所述計(jì)算公式為：

14、

15、式中，δhi為第i個(gè)測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量，為第n個(gè)測(cè)量節(jié)段第j次相對(duì)起算點(diǎn)的絕對(duì)偏量，為第n個(gè)測(cè)量節(jié)段相對(duì)起算點(diǎn)的初始絕對(duì)偏量；δh為起始高程，l為測(cè)量節(jié)段的長(zhǎng)度，θi為第n個(gè)測(cè)量節(jié)段第j次水平夾角，θ0為第n個(gè)測(cè)量節(jié)段相對(duì)水平面的初始夾角。

16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，精確考慮了由于測(cè)量節(jié)段安裝位置傾斜導(dǎo)致的水平夾角偏差對(duì)初始沉降量的影響，并采用矢量合成的幾何學(xué)計(jì)算方式對(duì)其進(jìn)行了修正，從根本上消除了安裝傾斜所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，顯著提高了沉降量測(cè)量的精確性和可靠性。

17、可選的，所述基于各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量生成斷面沉降圖，包括：

18、構(gòu)建二維坐標(biāo)系，所述二維坐標(biāo)系的橫軸為測(cè)量節(jié)段的水平位置，縱軸為沉降量；

19、將各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量繪制為散點(diǎn)；

20、連接各所述散點(diǎn)，得到所述斷面沉降圖。

21、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用二維坐標(biāo)系生成了形象直觀的斷面沉降圖，不但完整展現(xiàn)了整個(gè)堤基斷面的變形趨勢(shì)，而且便于直觀對(duì)比分析沉降與設(shè)計(jì)輪廓線之間的偏差，為評(píng)判堤基穩(wěn)定性狀態(tài)提供了高效可視化的判據(jù)。

22、可選的，所述基于所述斷面沉降圖確定堤基安全狀態(tài)，包括：

23、提取所述斷面沉降圖中的最大沉降量；

24、計(jì)算所述斷面沉降圖中相鄰測(cè)量節(jié)段之間的沉降偏差度；

25、基于所述最大沉降量和所述沉降偏差度，構(gòu)建堤基安全評(píng)價(jià)指標(biāo)；

26、基于所述安全評(píng)價(jià)指標(biāo)確定堤基安全狀態(tài)。

27、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，基于最大沉降量和沉降偏差度建立了堤基安全評(píng)價(jià)體系，較之現(xiàn)有技術(shù)不但評(píng)價(jià)過(guò)程更加科學(xué)規(guī)范，而且指標(biāo)體系更加全面完備，為準(zhǔn)確判定堤基當(dāng)前的穩(wěn)定性狀態(tài)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

28、可選的，所述基于所述安全評(píng)價(jià)指標(biāo)確定堤基安全狀態(tài)，包括：

29、將所述安全評(píng)價(jià)指標(biāo)與對(duì)應(yīng)的安全閾值進(jìn)行比較；

30、若所有安全評(píng)價(jià)指標(biāo)均未超過(guò)對(duì)應(yīng)的安全閾值，則確定堤基處于安全狀態(tài)；

31、若任一安全評(píng)價(jià)指標(biāo)超過(guò)對(duì)應(yīng)的安全閾值，則確定堤基處于警戒狀態(tài)；

32、若超過(guò)安全閾值的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)量，則確定堤基處于危險(xiǎn)狀態(tài)。

33、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用分級(jí)分層的狀態(tài)判定方式，區(qū)分了安全、警戒和危險(xiǎn)三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，指導(dǎo)意義明確，便于制定恰當(dāng)?shù)暮罄m(xù)防控措施。

34、可選的，所述方法還包括：

35、采集測(cè)量區(qū)域的加載參數(shù)，所述加載參數(shù)包括填土高度和填土速率；

36、基于所述加載參數(shù)生成荷載數(shù)據(jù)；

37、計(jì)算所述荷載數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)沉降量的相關(guān)系數(shù)；

38、基于所述相關(guān)系數(shù)控制所述陣列位移計(jì)的加載速度和加載高度。

39、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)采集測(cè)量區(qū)域的填土高度和填土速率等加載參數(shù),生成荷載數(shù)據(jù)模型,并計(jì)算出與目標(biāo)沉降量之間的相關(guān)關(guān)系,從而可以合理控制陣列位移計(jì)的加載過(guò)程,達(dá)到預(yù)期的沉降效果，為合理調(diào)控加載過(guò)程提供了數(shù)字化技術(shù)支撐。

40、在本技術(shù)的第二方面提供了一種圍堤堤基斷面沉降測(cè)量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

41、沉降量獲取模塊，用于獲取陣列位移計(jì)中各測(cè)量節(jié)段當(dāng)前采集的水平夾角，各所述測(cè)量節(jié)段按照預(yù)設(shè)間隔安裝在堤基斷面表面；

42、沉降量修正模塊，用于基于所述水平夾角以及各所述測(cè)量節(jié)段的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，得到各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量；

43、沉降圖生成模塊，用于基于各所述測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量生成斷面沉降圖，并基于所述斷面沉降圖確定堤基安全狀態(tài)。

44、在本技術(shù)的第四方面提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序適于由所述處理器加載并執(zhí)行上述的方法步驟。

45、綜上所述，本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

46、本技術(shù)采用了陣列位移計(jì)，將多個(gè)測(cè)量節(jié)段按預(yù)設(shè)間隔安裝在堤基斷面上，這種陣列布點(diǎn)方式能夠連續(xù)獲取整個(gè)堤基斷面上的沉降量分布情況，避免了傳統(tǒng)方法存在的測(cè)點(diǎn)分散、測(cè)量盲區(qū)等問(wèn)題，全面反映了堤基斷面的變形狀態(tài)，基于水平夾角和節(jié)段長(zhǎng)度的幾何修正方法，對(duì)各測(cè)量節(jié)段采集的初始沉降量進(jìn)行修正，得到更加精確的目標(biāo)沉降量，有效消除由于測(cè)量節(jié)段安裝位置傾斜導(dǎo)致的觀測(cè)偏差，從而顯著提高了斷面沉降測(cè)量的精確性和可靠性，將各測(cè)量節(jié)段的目標(biāo)沉降量生成斷面沉降圖，并根據(jù)斷面沉降圖能夠準(zhǔn)確判斷出堤基當(dāng)前的安全狀態(tài)，有效提高對(duì)堤基斷面沉降測(cè)量的準(zhǔn)確性。