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摘要：本发明提供针对冻结土层的冻胀融沉特性的施工控制方法及系统，涉及技术领域，包括获取施工现场的多项工程地质特征参数;建立模拟冻结土层热传导、水分迁移、应力变形的多场耦合三维数值分析模型,利用对比数据对建立的多场耦合三维数值分析模型进行校核验证；利用经校核验证的多场耦合三维数值分析模型,通过多目标优化算法确定冻结土层冻胀变形控制的目标阈值范围和融沉变形控制的目标阈值范围;数据处理分析系统对无线传感器网络上传的监测数据进行实时解析和融合,输出相应的施工控制决策指令。
主权项：1.针对冻结土层的冻胀融沉特性的施工控制方法，其特征在于，包括：获取施工现场的多项工程地质特征参数;基于获取的多项工程地质特征参数,建立模拟冻结土层热传导、水分迁移、应力变形的多场耦合三维数值分析模型,通过开展室内冻胀融沉特性试验和现场监测试验,获得反映冻结土层热-水-力本构关系的多组对比数据,利用对比数据对建立的多场耦合三维数值分析模型进行校核验证；利用经校核验证的多场耦合三维数值分析模型,模拟分析施工过程中冻结土层温度场的时空演化规律,提取不同施工阶段和不同深度冻结土层的冻胀融沉变形时间历程曲线和空间分布云图;在模拟分析的基础上,综合考虑工程施工进度要求、环境条件限制、结构安全性要求,通过多目标优化算法确定冻结土层冻胀变形控制的目标阈值范围和融沉变形控制的目标阈值范围;在冻结土层布设无线传感器网络,实时监测冻结土层的温度场、水分场、变形场和应力场的时空分布数据,将实时监测数据上传至数据处理分析系统;数据处理分析系统对无线传感器网络上传的监测数据进行实时解析和融合,提取数据参数,将其与预设的冻胀变形控制目标阈值和融沉变形控制目标阈值进行实时对比,当监测参数超出目标阈值范围时,触发预警信号,并结合逆向优化分析,输出相应的施工控制决策指令。
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