本发明属于基坑变形控制，特别涉及一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法。
背景技术：
1、随着城市化进程的发展，建筑逐渐密集，在深基坑开挖中作为深基坑工程不仅仅要和地质条件有关，还要和与基坑相邻的其他建筑物有很大的关系，因此在进行基坑施工的时候，也需要保护周围建筑物以及一些设施的安全，目前深基坑预警值一般根据规范确定，而规范中未对不同地区以及不同建筑特异性进行分析，预警值的阈值偏低，设置安全容量较大，在工程中较容易出现频繁预警导致的停工，而停工将极大增加工程成本。因此，目前需要一种针对不同深基坑的，考虑周边建筑物韧性来反推基坑预警值，并根据周边环境所受扰动实时更新的系统。
技术实现思路
1、本发明提供了一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，用以解决多种邻近建筑物下变形控制、变形可评估预警以及与现场监测互动反馈等技术问题。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，包含变形控制系统，变形控制系统包含可拓学评价模块、反演计算模块、现场监控模块和阈值管理模块；
4、其中，周边建筑物变形承受能力通过建筑物韧性体现，可拓学评价模块与反演计算模块连接，反演计算模块与阈值管理模块连接；现场监控模块与阈值管理模块连接，阈值管理模块与可拓学评价模块相互反馈连接；
5、所述可拓学评价模块为通过收集周边建构筑物变形控制标准，构建邻近建筑物韧性评价体系用以评估周边建构筑物韧性等级和确定修正后的变形控制指标；
6、所述反演计算模块通过可拓学评价模块中输出的修正后的变形控制指标进行计算，以考虑周边建筑物变形承受能力的变形控制指标为基础，以当前地区数据集训练后的matlab软件bp神经网络系统为工具，录入数值模型，以周边建构筑物的变形阈值反推出基坑变形预警值；所述现场监控模块为接受、处理与记录来自现场布置的监控位置传感器得到的数据，并传达给阈值管理模块；
7、所述阈值管理模块为接受反演计算模块的输出值与现场监控模块的输出值，将两个值进行比较处理；并将比较结果发送至终端，终端将根据监控结果对可拓学评价结果进行反馈修正可拓学模型，以及更精确的指导开挖；
8、基于邻近建筑物韧性的深基坑变形控制方法，具体步骤如下：
9、步骤一、收集已有书面数据和周边建筑工程数据，包含邻近建筑状况、临近建筑物场地土质以及致灾后果；
10、步骤二、地质条件勘察，利用原位钻孔试验现场测试的手段收集基坑开挖影响区域内相关信息，确定本基坑开挖的有关信息，测试内容包括深基坑土体性质、地下水情况、周边建筑物受扰动过程中最大形变、扰动后稳定形变；
11、步骤三、通过可拓学评价模块，计算周边各建筑物韧性，并综合建筑物使用情况、损伤情况结合工程专家对周边建筑物变形控制指标的系数进行评估，确定各参数的权重，得到建筑物变形控制指标的折减等级，并利用折减等级修正不同建筑的变形控制指标；
12、步骤四、根据地形及周边建筑物的有关信息在有限元软件中建立基坑及周边的原始地形模型；根据周边建筑物经修正后变形控制指标，以其为基准利用批量建模代码开展模型批量建立，采用使用本地区训练后的bp神经网络函数反算出各施工阶段基坑变形计算预警值，并利用现场实时监测的数据，将计算值每6小时更新一次；
13、步骤五、现场布设监测点为现场监控模块提供数据，接受、处理与记录来自现场布置的监控点传感器得到的数据，并传达给阈值管理模块；采用水平仪、全站仪和测力计进行测定，基坑巡视采用无人机定期拍摄，现场监控模块将各传感器信息处理后记录；
14、步骤六、在现场监测模块实时收集深基坑变形与邻近建筑物变形数据后采用bp神经网络进行处理，确定的建筑物变形控制指标值u建筑max确定的深基坑变形值控制值u基坑max进行再修正；根据bp神经网络分析结果修改的建筑物可拓评价权重将在对新基坑工程邻近建筑物进行可拓评价时采用。
15、进一步的，现场布设监测点的数据包括深基坑和周边建筑物的位移与沉降数据，所述位移与沉降数据包括水平位移和竖向位移、基坑支护结构内力、地下水位、基坑深层水平位移以及周边建筑物沉降；此外还包含基坑周边建筑竖向位移、基坑周边地下管线竖向位移、裂缝监测数据和基坑巡视数据；现场监控模块将各传感器信息处理后记录。
16、进一步的，邻近建筑物韧性评价体系包含三级指标，一级指标包含邻近建筑物状况、邻近建筑物场地土质和致灾后果；
17、邻近建筑物状况的二级指标包含建筑物/社区智能化程度、基础形式、倾斜度、建筑物与基坑距离以及使用年份/设计寿命；
18、邻近建筑物场地土质的二级指标包含地下水位、抗剪强度c和抗剪强度
19、致灾后果的二级指标包含修复费用和人员密度；
20、其中，对于二级指标中建筑物/社区智能化程度设置有三级指标，其三级指标包含社区急救设施、建筑物自适应结构装配、私建情况和建筑物本身监测预警；
21、二级指标中修复费用设置有三级指标，其三级指标包含历史价值、建筑功能和修复难度。进一步的，对于周边建筑物韧性评判时结合邻近建筑物韧性评价体系中各指标，确定其经典域、节域、确定评估对象用物元表示，最终输出评价结果。
22、进一步的，建筑物韧性水平用下面的n维物元来描述：
23、
24、其中，n表示建筑物韧性，ci(i＝1,2，·…·,n)表示建筑物韧性的各评价指标，vj(j＝1,2,·…·,n)表示n关于ci所确定的量值范围。
25、节域的确定：建筑物韧性评价的节域物元rp为
26、
27、其中，cl(l＝1,2,·…·,n)表示建筑物韧性指标，vpl为评价指标c的所有取值范围，即节域<ap1,bp1>(l＝1,2,·…·,n)。
28、经典域的确定：参照现有规范等，利用综合评价指标体系将建筑物韧性指标划分为4级，评语集合为m＝{m1，m2，m3，m4}＝{优秀，好，中等，差}，则得到评价的经典域物元rot：
29、
30、其中，not表示评价所分的等级，cl表示评价指标，xot表示每个等级中指标cot的取值范围，即经典域<aot1,bot1>。
31、待评价物元的确定：将表征待评价建筑物韧性的特定因子的相应数据用物元来表示：
32、
33、其中，nj表示待评价对象，即建筑物的韧性，xi表示待评价对象的评价指标对应的ci的具体取值。
34、进一步的，关联度的计算：首先对指标值进行无量纲化处理，选择最优点在x0＝bot的初等关联函数：
35、
36、其中，xi是指标原值，xpl＝<aot1,bot1>，即节域，xot＝<aot1,bot1>，即经典域。
37、则建筑物韧性关于评价等级t的关联度为：
38、
39、在得出待评建筑物nj关于评价等级的关联度kt(nj)后，以
40、kto(nj)＝max{kt(n)|(t＝1,2,3,4)}
41、则定性判定n从属的等级，而以kto(n)的数值大小来定量反映待评价对象服从于评级等级t的程度.0≤kto(nj)<1表示待评价物符合某评价等级的要求，并且其值越接近1，则说明该物符合评价等级的程度越高；若-1≤kto(nj)<0，则表示待评价物不符合某评价等级的要求，但具备转化为该级标准的条件，并且其值越接近0，越易转化；若kto(nj)<-1，则表示待评价物不符某评价等级的要求，而且不具备转化为该级标准的条件，其值越偏离-1，其与某评价等级的差距越大。
42、进一步的，将二级指标和三级指标均分为a、b、c和d四个标准，最终输出评价结果将基坑邻近的建筑物的韧性由优到劣分为优秀、良好、中等、差四档，分级为优秀的建筑物，其变形控制指标放宽15％，即调整后的变形控制指标放大为原值的1.15倍，分级为良好的建筑物，其变形控制指标增加5％，即调整后的变形控制指标放大为原值的1.05倍，分级为中等的建筑物，其变形控制指标维持不变，分级为差的建筑物，其变形控制指标缩小10％，即调整后的变形控制指标为原值的0.9倍。
43、进一步的，现场监测模块实时收集数据中，对可拓学评价模块确定的建筑物变形控制指标值u建筑max和确定的深基坑变形值控制值u基坑max进行修正；若在某一情况下u基坑实际>u基坑max，而此时u建筑<u建筑max，则控制指标值进行放松；若在某一情况下u基坑实际<u基坑max，而此时u建筑>u建筑max，则控制指标值进行收紧。
44、本发明的有益效果体现在：
45、1)本发明将建筑进行分类等级划分，进一步细化了邻近建筑所需控制变形的等级，减少了控制冗余，使得深基坑开挖时控制更精确；
46、2)本发明通过可拓学评价模块、反演计算模块、现场监控模块和阈值管理模块的设置，在保证精准化控制变形的基础上，还能进行预警和与现场监测数据进行交互，从而进行更精准的后续施工。
47、3)本发明通过构建邻近建筑物韧性评价体系，以及对各级指标的制定，利于保证使用更为便捷，应用更为准确。
48、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
1.一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，包含变形控制系统，变形控制系统包含可拓学评价模块、反演计算模块、现场监控模块和阈值管理模块；
2.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，现场布设监测点的数据包括深基坑和周边建筑物的位移与沉降数据，所述位移与沉降数据包括水平位移和竖向位移、基坑支护结构内力、地下水位、基坑深层水平位移以及周边建筑物沉降；此外还包含基坑周边建筑竖向位移、基坑周边地下管线竖向位移、裂缝监测数据和基坑巡视数据；现场监控模块将各传感器信息处理后记录。
3.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，邻近建筑物韧性评价体系包含三级指标，一级指标包含邻近建筑物状况、邻近建筑物场地土质和致灾后果；
4.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，对于周边建筑物韧性评判时结合邻近建筑物韧性评价体系中各指标，确定其经典域、节域、确定评估对象用物元表示，最终输出评价结果。
5.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，关联度的计算：首先对指标值进行无量纲化处理，选择最优点在x0＝bot的初等关联函数：
7.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，
8.如权利要求1所述的一种考虑周边建筑物变形承受能力的深基坑预警值评估方法，其特征在于，现场监测模块实时收集数据中，对可拓学评价模块确定的建筑物变形控制指标值u建筑max和确定的深基坑变形值控制值u基坑max进行修正；若在某一情况下u基坑实际>u基坑max，而此时u建筑<u建筑max，则控制指标值进行放松；若在某一情况下u基坑实际<u基坑max，而此时u建筑>u建筑max，则控制指标值进行收紧。
