软土区高速公路路基沉降预测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高速公路路基工程领域，具体地说，涉及一种用于软土区高速公路路基沉降的预测系统。
【背景技术】
[0002]近几年我国西南地区高速公路进入的大规模建设期，在西南地区广泛分布的软土由于其特有的工程地质性质常常需要进行特殊的地基处理，而软土区地基处理的质量与高速公路的建设质量直接相关，这就势必要提高和重视地基处理的质量。地基处理的效果评价很大程度上依赖于高速公路沉降评估工作。高速公路建设工程规模大，技术标准高，建设速度快，评估工作量巨大，数据处理量常常达百万级。因此，利用专业的软件对大量的沉降监测数据进行管理，对所有沉降数据的实现自动查询，对施工期以及运营期任意时刻的沉降进行自动预测，具有重要的实际工程意义。
[0003]针对现阶段软基沉降预测方法众多，又难以取舍，且计算工作量大，信息化程度低，工作效率也很低，加之施工现场观测大量的数据，这些数据的处理和管理都是人工的，很容易导致数据的错误。而且对监测成果的分析以及数据的应用也显得单一，需要借助专用数据处理软件进行管理和分析。目前，国内在高速公路沉降分析评估工作方面已取得重大进展，但是缺乏针对性的沉降观测数据管理与分析预测软件，有必要在对高速公路沉降变形观测与评估方法进行进一步研究的基础上，建立一套科学、系统的高速公路公路沉降变形观测与评估系统。
【发明内容】
[0004]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够自动预测软土区高速公路路基沉降的系统及方法。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种软土区高速公路路基沉降预测系统，包括:模型构造单元，利用双曲线法、三点法和Asaoka法(浅岗法)建立路基沉降模型；输入单元，输入沉降数据、预测时间、预测方法，其中，所述沉降数据为已监测的包括累计时间及其对应的沉降值的数据；所述预测方法为空或者包括双曲线法、三点法和Asaoka法中的一种或多种；沉降量预测单元，将输入单元输入的沉降数据导入模型构造单元构建的路基沉降模型，得到最终累计时间到预测时间内的多个预测沉降量；显示单元，根据输入单元输入的沉降数据和沉降量预测单元预测的预测沉降量生成累计沉降量与累计时间的关系图。
[0006]根据本发明的另一个方面，提供一种软土区高速公路路基沉降预测方法，包括:利用双曲线法、三点法和Asaoka法建立路基沉降模型；输入沉降数据、预测时间、预测方法，其中，所述沉降数据为已监测的包括累计时间及其对应的沉降值的数据；所述预测方法为空或者输入双曲线法、三点法和Asaoka法中的一种或多种；判断输入的预测方法的种类；若是输入的预测方法包括双曲线法，根据输入的沉降数据，利用双曲线法对路基沉降量进行预测；若是输入的预测方法包括三点法，根据输入的沉降数据，利用三点法对路基沉降量进行预测；若是输入的预测方法包括Asaoka法，根据输入的沉降数据，利用Asaoka法对路基沉降量进行预测；若是输入的预测方法为空，根据输入的沉降数据，利用双曲线、三点法和Asaoka法对路基沉降量进行预测；根据输入的沉降数据和预测的多个预测沉降量生成累计沉降量与累计时间的关系图。
[0007]本发明所述软土区高速公路路基沉降预测系统，把三种预测模型归纳起来建立模型库，利用双曲线法、三点法和Asaoka法预测程序对监测期内以及运营期内任意时刻及最终沉降量进行预测，并自动绘制累计沉降与累计时间关系图，大大提高软基沉降预测的自动化程度和直观性。
【附图说明】
[0008]通过参考以下【具体实施方式】及权利要求书的内容并且结合附图，本发明的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中:
[0009]图1是本发明软土区高速公路路基沉降预测系统的构成框图；
[0010]图2是本发明沉降量预测单元的构成框图；
[0011]图3是本发明显示单元的示意图；
[0012]图4是本发明软土区高速公路路基沉降预测方法的流程图；
[0013]图5是本发明利用三点法对软土区高速公路路基沉降预测方法的流程图；
[0014]图6是本发明对沉降数据进行筛选，寻找符合三点法要求的等时距的三个沉降值的方法的流程图；
[0015]图7是本发明符合三点法要求的三个沉降值对应的时间点的示意图；
[0016]图8是本发明利用Asaoka法对软土区高速公路路基沉降预测方法的流程图；
[0017]图9是对沉降数据进行筛选，寻找等时距的符合Asaoka法要求的a个累计时间的流程图。
[0018]在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0019]在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
[0020]下面将参照附图来对根据本发明的各个实施例进行详细描述。
[0021]图1是本发明软土区高速公路路基沉降预测系统的构成框图，如图1所示，所述路基沉降预测系统100包括:
[0022]模型构造单元110，利用双曲线法、三点法和Asaoka法(浅岗法)建立路基沉降模型，其中，模型构造单元110包括:第一模型构造单元111，利用双曲线法建立双曲线路基沉降模型；第二模型构造单元112，利用三点法建立三点路基沉降模型；第三模型构造单元113，利用Asaoka法建立浅岗路基沉降模型；
[0023]输入单元120，输入沉降数据、预测时间、预测方法，其中，所述沉降数据为已监测的包括累计时间及其对应的沉降值的数据，所述预测方法为空或者包括双曲线法、三点法和Asaoka法中的一种或多种；
[0024]沉降量预测单元130，将输入单元120输入的沉降数据导入模型构造单元110构建的路基沉降模型，得到最终累计时间到预测时间内的多个预测沉降量；
[0025]显示单元140，根据输入单元120输入的沉降数据和沉降量预测单元130预测的预测沉降量生成累计沉降量与累计时间的关系图。
[0026]本发明路基沉降预测系统100内嵌三种稳定可靠软土区高速公路沉降预测的模型，能够同时采用多种方法进行任意时间点的对比预测分析，预测分析过程经过了若干标准函数曲线数据和软土区高速公路实测数据的检验，对于软土区高速公路沉降变形实测数据具有较好的适用性、准确性和稳定性。另外，该路基预测沉降系统以图形显示的方式直观地给出沉降过程线，有效提高了沉降分析工作的效率。
[0027]优选地，路基沉降预测系统100还包括:
[0028]数据库150，用于存储沉降数据和预测沉降量；
[0029]查询单元160，输入单元输入需要查询的指定时刻，从数据库140中调取指定时刻对应的沉降量，传输到显示单元130进行显示。
[0030]本发明路基沉降预测系100采用数据库150来管理和处理海量的现场观测数据，增强了路基沉降预测的自动化程度，且能够实现所有沉降数据自动查询，对施工期以及运营期任意时刻的沉降进行自动预。
[0031]图2是本发明沉降量预测单元的构成框图，如图2所示，所述沉降量预测单元130包括:
[0032]第一判断单元131，判断输入单元120输入的预测方法的种类；若是输入单120输入的预测方法包括双曲线法，发送信号给双曲线预测单元132 ;若是输入单元120输入的预测方法包括三点法，发送信号给三点预测单元133 ;若是输入单元120输入的预测方法包括Asaoka法，发送信号给浅岗预测单元134 ;若是输入单元120输入的预测方法为空，发送信号给双曲线预测单元132、三点预测单元133和浅岗预测单元134 ;
[0033]双曲线预测单元132，接收第一判断单元131的信号，然后发送数据传输指令给输入单元120，使得输入单元120输入的沉降数据传输到模型构造单元110构建的双曲线路基沉降模型，利用双曲线法得到最终累计时间到预测时间内的多个预测沉降量；
[0034]三点预测单元133，接收第一判断单元131的信号，然后发送数据传输指令给输入单元120，使得输入单元120输入的沉降数据传输到模型构造单元110构建的三点路基沉降模型，利用三点线法得到最