地下建筑结构疏水减压协同抗浮控制方法与流程

本发明涉及建筑工程，尤其涉及一种地下建筑结构疏水减压协同抗浮控制方法。

背景技术：

1、地下建筑工程中，疏水、减压是地下结构抗浮保障的两类重要实施手段，工程实践中通常分别布设疏水排导设施与减压泄压构件，两类设施各自按照自身运行逻辑开展地下水处置工作，疏水设施侧重对渗流来水进行导流排出，减压泄压构件侧重对局部含水层孔隙水压力进行耗散释放，二者共同承担地下建筑的抗浮安全保障任务，在各类含水地层的地下工程项目中得到普遍应用。

2、在地下水渗流场发生演变的现场工况下，疏水排导设施的排水输出状态会随来水条件发生改变，该变化会经由地层水体传递至减压泄压构件作用区域，二者的水力响应客观上存在相互耦合的作用关系；两套设施独立运行时，疏水侧排水行为带来的渗流场改变，会与减压构件产生的压力耗散行为形成非同步的水力耦合作用，该耦合作用会造成目标抗浮位置实际形成的泄压水平偏离工程所需要的作用水平，难以稳定获得满足抗浮设计所期望的综合泄压结果。

技术实现思路

1、本发明提供一种地下建筑结构疏水减压协同抗浮控制方法以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的地下建筑结构疏水减压协同抗浮控制方法，在已布设疏水导流通道与减压渗透组件的协同工作环境下进行，包括以下步骤：

3、s1、同步监测疏水导流通道内选定区段的水流状态与减压渗透组件邻近区域的孔隙水压力状态，生成表征排水负荷与减压潜力匹配关系的协同状态信号；

4、s2、识别协同状态信号的变化趋势，通过调节疏水导流通道的局部通量，主动引导其内部流场形成适于减压干预的分布格局；

5、s3、基于分布格局，为减压渗透组件阵列中的各个单元分配差异化的驱动指令，驱动指令至少包括作用时序和作用强度，以产生使各单元压力波动在疏水导流通道指定位置叠加的预期叠加增强效果；

6、s4、根据驱动指令控制多个减压渗透组件执行协同减压动作，并同步采集疏水导流通道内流场对该动作的即时水力响应；

7、s5、依据即时水力响应与预期叠加增强效果的偏差，对正在执行的驱动指令参数进行在线修正；

8、s6、评估协同减压动作实施前后疏水导流通道的排水效能变化，并将排水效能变化反馈至后续控制循环。

9、优选地，所述生成表征排水负荷与减压潜力匹配关系的协同状态信号，包括：

10、采集疏水导流通道内选定区段的流速与流量参数，同时采集减压渗透组件邻近区域的孔隙水压力随时间变化的速率参数，得到一组同步原始数据组；

11、将同步原始数据组中表征排水负荷的流速与流量参数，与表征减压潜力的孔隙水压力变化速率参数进行匹配关系判断，并比对两者变化趋势的差值率，得到协同状态初步判断结果；

12、将协同状态初步判断结果与同步原始数据组进行组合，得到协同状态信号。

13、优选地，所述识别协同状态信号的变化趋势，通过调节疏水导流通道的局部通量，主动引导其内部流场形成适于减压干预的分布格局，包括：

14、解析协同状态信号中排水负荷水平标记与减压响应滞后性标记的时序关联特征，提取代表协同关系变化方向的趋势指示标记；

15、根据趋势指示标记，匹配与疏水导流通道连通的多个局部流量控制单元，向匹配的局部流量控制单元下发包含通量增减方向的调节指令，形成流场调节指令集；

16、执行流场调节指令集后，在疏水导流通道的多个预设截面采集流速分布数据，将流速分布数据与调节指令的预期作用位置进行比对，验证流场重组效果；

17、综合趋势指示标记与验证后的流场重组效果，生成初始分布格局。

18、优选地，所述生成初始分布格局后，还包括对初始分布格局的验证步骤：

19、基于初始分布格局，预测减压渗透组件阵列在该格局引导下可实现的减压效果范围，得到预期减压潜力区间；

20、将预期减压潜力区间与从协同状态信号中提取的当前实际减压潜力需求进行比对，判断初始分布格局的引导有效性；

21、当判断为有效时，将初始分布格局判定为适于减压干预的分布格局。

22、优选地，所述基于分布格局，为减压渗透组件阵列中的各个单元分配差异化的驱动指令，驱动指令至少包括作用时序和作用强度，以产生使各单元压力波动在疏水导流通道指定位置叠加的预期叠加增强效果，包括：

23、解析分布格局中的压力梯度指向特征与指定位置的压力叠加需求，识别减压渗透组件阵列中对应高梯度区域与关键叠加位置的单元，确定目标单元集及其作用优先级；

24、根据目标单元集的作用优先级及其空间位置关系，为各单元分配作用强度系数，并依据水流传导至指定位置的预期时间延迟，校准各单元作用时序的起始相位；

25、整合各单元的作用强度系数与起始相位，生成差异化的驱动指令集。

26、优选地，所述预期叠加增强效果的确定方式包括：

27、根据疏水导流通道指定位置在历史运行中无减压干预状态下的压力波动特征，建立基准压力波动曲线；

28、结合当前分布格局中的压力梯度指向特征与指定位置的压力叠加需求，对基准压力波动曲线在该位置的波动幅值进行目标增强设定；

29、依据目标增强设定，形成包含目标波动幅值与期望叠加形态的预期叠加增强效果，作为后续在线修正的比对基准。

30、优选地，所述根据驱动指令控制多个减压渗透组件执行协同减压动作，并同步采集疏水导流通道内流场对该动作的即时水力响应，包括：

31、解析驱动指令集中的作用时序序列与作用强度向量，向对应的减压渗透组件单元依序发送控制脉冲，触发协同减压动作，得到组件执行状态序列；

32、在触发协同减压动作的同时，激活布置于疏水导流通道关键节点的多个压力传感单元，以动作的作用时序为基准，采集压力变化波形，得到同步压力响应数据；

33、将同步压力响应数据与组件执行状态序列进行时间对齐，提取关键节点在对应动作作用下的压力波动特征，得到对齐后的水力响应特征集；

34、基于对齐后的水力响应特征集，识别协同减压动作在疏水导流通道内引发的流场扰动模式，得到即时水力响应。

35、优选地，所述依据即时水力响应与预期叠加增强效果的偏差，对正在执行的驱动指令参数进行在线修正，包括：

36、解析即时水力响应中关键节点的压力波动特征，将其与预期叠加增强效果中的目标波动轮廓进行特征比对，提取出表征压力增强不足或过冲的偏差方向标记；

37、根据偏差方向标记，关联驱动指令参数中的作用时序与作用强度，判断偏差成因归属于作用时序的相位失准或作用强度的幅值失配，形成偏差属性判断结果；

38、依据偏差属性判断结果，定向调整正在执行的驱动指令参数中对应失准相位或失配幅值的数值，形成在线修正指令并下发至对应的减压渗透组件单元。

39、优选地，所述评估协同减压动作实施前后疏水导流通道的排水效能变化，包括：

40、在协同减压动作执行前，采集疏水导流通道出口的基准流量与流速参数，形成基准效能参数集；在协同减压动作执行后，再次采集对应出口的当前流量与流速参数，形成当前效能参数集；

41、将当前效能参数集中的流量参数与基准效能参数集中的对应流量参数进行差值运算，得到流量变化绝对值；同时，将当前效能参数集中的流速参数与基准效能参数集中的对应流速参数进行比值运算，得到流速变化比率；

42、融合流量变化绝对值与流速变化比率，依据预设的权重关系进行加权整合，输出表征综合排水能力变化的排水效能变化指标。

43、优选地，所述将排水效能变化反馈至后续控制循环，包括：

44、将排水效能变化指标与预设的效能阈值区间进行比对，判断其属于效能提升、效能维持或效能下降的类别，得到效能评估结论；

45、根据效能评估结论，匹配预存的调控策略映射关系，提取针对后续控制循环中协同状态信号识别环节或驱动指令分配环节的调整建议参数；

46、将调整建议参数更新至系统控制参数库中，作为下一轮协同减压动作执行前进行状态判断与指令规划的参考依据，完成反馈信息的闭环注入。

47、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

48、1.通过捕捉疏水排水行为与减压泄压之间的水力耦合时序关系，判别二者耦合过程中的响应匹配状态，从而以两套设施之间真实的水力交互关系作为调控的出发点，最终规避二者水力耦合带来的泄压作用偏移，使抗浮目标位置的综合泄压作用贴合工程的实际需要。

49、2.通过调配多减压单元的输出强度与作用时刻，使各单元产生的压力扰动在抗浮关键位置完成定向叠加，并且依据现场采集得到的真实水力响应对单元输出行为进行校正，从而塑造出目标位置可控的局部水力作用，最终实现对目标区域泄压作用程度的主动塑造，而非被动依靠地层自然渗流耗散孔隙水压力。

50、3.通过把排水侧实际水力输出表现纳入调控的校验环节，将减压动作带来的耦合影响纳入评价维度，从而实现对整套疏水减压耦合水力关系的校验修正，最终让整套抗浮处置体系的水力交互状态维持在可控区间内。