本发明涉及智能施工，尤其涉及一种自适应多点支撑桩地基施工方法及系统。
背景技术：
1、传统方法中地质勘探数据获取手段有限，多依赖于钻孔取样等点状采样方式，难以全面、准确地反映地下土层结构及其变化，由于没有对每个具体工程现场进行详细的地质分析和建模，支撑桩的设计通常是基于通用标准而非特定场地需求，这不仅可能造成资源浪费，也可能因不适合当地地质条件而导致工程质量隐患。
2、在施工过程中，面对未知的地下障碍物时，调整方案往往滞后且不够灵活，增加了施工难度和成本，对于施工参数的调整多基于经验值而非实时监测数据，容易出现偏差。
3、传统的质量检验方法大多为破坏性检测，不仅耗时费力，还无法保证所有支撑桩的质量均得到检验，同时，缺乏有效的长期监测机制，使得一些潜在的问题难以及时发现和处理，影响建筑物的安全性和使用寿命。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了提供一种自适应多点支撑桩地基施工方法及系统。
2、本发明所要解决的问题是：旨在解决传统施工过程中遇到的地质条件复杂、地下障碍物难以规避、支撑桩选择不精确以及施工质量监控不足问题，通过集成先进的勘探技术、模块化预制支撑桩、智能路径规划、实时动态调整与远程监控，以及全面的质量检验体系，提高施工效率和安全性，确保工程质量，并实现对地基结构长期稳定性的有效管理，通过用户反馈平台不断收集意见和建议，持续改进施工技术和方法，以适应不同的地质环境和工程需求。
3、一种自适应多点支撑桩地基施工方法，所采用的技术方案如下：
4、s1：采用地质雷达、声波测试仪设备进行地质勘探并结合无人机航拍，获取地质勘探数据以及地形地貌信息，基于3d建模技术生成地质模型；
5、s2：结合s1中所生成的地质模型并基于模块化设计理念，预制一系列不同长度和直径的支撑桩段，在支撑桩内嵌入传感器用于实时监测施工状态；
6、s3：基于s1中所获取的地质勘探数据以及所生成的地质模型，判断地下障碍物的位置和类型，根据判断结果调整支撑桩布局，基于北斗导航系统与自动化钻孔机、打桩机相结合，对支撑桩进行定位和安装，规划避开地下障碍物的路径；
7、s4：结合s1中所生成的地质模型并基于现场施工环境条件以及施工载荷数据，动态选用s2中所预制的支撑桩段，建立基于物联网的远程监控平台，一旦监测到异常情况立即向现场操作人员发出警告；
8、s5：采用动态负载测试设备模拟实际工作条件下的负载情况，实时监测支撑桩的内的传感器数据，结合所收集的负载数据，动态调整支撑桩地基施工参数包括钻孔深度、注浆量以及钻孔压力，实时调整钻孔深度、注浆量以及钻孔压力；
9、s6：采用超声波检测方法对已完成的支撑桩进行质量检验，通过分析检验数据识别是否存在质量问题；
10、s7：基于bim技术创建三维施工进度计划，展示各个阶段的任务、资源分配及时间安排，设立后期维护团队定期对地基结构进行检查和维护，构建用户反馈平台收集施工者的意见和建议，持续改进技术和施工方法。
11、进一步的，所述s1中获取地质勘探数据以及地形地貌信息，基于3d建模技术生成地质模型，包括：
12、所获取地质勘探数据包括深度数据、土壤类型、湿度分布、地下土层结构、地下水位信息、是否存在孔洞、裂缝和其他异常体，所获取地形地貌信息包括数字表面模型、数字高程模型、激光雷达数据、三维点云数据，对所获取的地质勘探数据以及地形地貌信息基于gis软件进行预处理和融合，将经过预处理和融合的数据导入至3d建模软件，生成地质模型。
13、进一步的，所述s2中在预制一系列不同长度和直径的支撑桩段，支撑桩内嵌入传感器用于实时监测施工状态，包括：
14、基于所生成的地质模型，分析土层类型、土层厚度与分布、地下水位、岩层条件、地形坡度、地表特征，结合结构载荷以及现场施工条件，设计不同长度和直径的基础单元，桩径包括200mm-800mm，长度包括3m-20m，采用标准化的连接件；
15、在预制过程中将不同类型的传感器嵌入到支撑桩内部，包括应力应变传感器、倾斜传感器、温度传感器、湿度传感器以及振动传感器，分别监测支撑桩在受力情况下的变形程度、支撑桩在竖直方向上的角度变化、周围土壤温度的变化、周围土壤中的水分含量以及由于外部荷载引起的振动情况。
16、进一步的，所述s3中判断地下障碍物的位置和类型，根据判断结果调整支撑桩布局，规划避开地下障碍物的路径，包括：
17、s31：对s1中所获取的地质勘探数据进行分析，别出地下障碍物的位置和类型并标记在s1中所生成地质模型中；
18、s32：根据三维模型中标记的地下障碍物位置，规划支撑桩的放置点，对于靠近障碍物但必须设置的支撑桩位置，选用不同的支撑桩段相组合；
19、s33：采用路径规划算法，在三维模型中为每根支撑桩寻找一条从地面到预定深度且避开已知障碍物的安全路径。
20、进一步的，所述s4中动态选用s2中所预制的支撑桩段，包括：
21、s41：对s2中所预制的所有支撑桩段，基于其长度和直径和计算其对应的标准支撑桩段评估函数，其中l为长度，为直径，，其中是长度的评分函数，是直径的评分函数，是桩长和桩径相互作用的惩罚项，a、b、c为权重系数；
22、s42：，，；
23、s43：基于地质模型中地下水位深度、土壤类型、地面坡度以及施工荷载数据，建立实时支撑桩段评估函数模型，，其中为地下水位深度影响函数，为土壤类型影响函数，为地面坡度影响函数，为施工荷载数据影响函数，为地下水位深度，为土壤类型，为地面坡度，为施工荷载，、、、分别为对应权重系数；
24、s44：，，，；
25、s45：基于实时地质模型中地下水位深度、土壤类型、地面坡度以及施工荷载数据计算得到的评估函数模型值，选用与值绝对差值最小的值所对应的支撑桩段。
26、进一步的，所述s5中动态调整支撑桩地基施工参数包括钻孔深度、注浆量以及钻孔压力，实时调整钻孔深度、注浆量以及钻孔压力，包括：
27、s51：对s2中所嵌入至支撑桩的传感器的历史数据进行预处理，数据包括支撑桩在受力情况下的变形程度、支撑桩在竖直方向上的角度变化、周围土壤温度的变化、周围土壤中的水分含量以及由于外部荷载引起的振动情况，预处理包括去除异常值、填补缺失值及归一化；
28、s52：建立钻孔深度动态调整模型，，其中是常数项系数，是偏置项；
29、建立注浆量动态调整模型，，其中是常数项系数，是偏置项，是周围土壤温度的平均值，是周围土壤中的水分含量的平均值；
30、建立钻孔压力动态调整模型，，其中是常数项系数，是偏置项；
31、s53：支撑桩所嵌入的传感器实时采集数据，基于钻孔深度动态调整模型、注浆量动态调整模型以及钻孔压力动态调整模型，计算出所需要调整的钻孔深度、注浆量以及钻孔压力。
32、进一步的，所述s6中通过分析检验数据识别是否存在质量问题，包括：
33、s61：发射高频声波进入支撑桩内部，收集反射回来的声波，采用滤波、频谱分析手段去除噪声干扰，提取表征结构状态的特征，包括反射系数、波速、振幅衰减率；
34、s62：基于gis软件生成三维视图展示各检测点位的反射系数、波速、振幅衰减率结果，呈现支撑桩健康状况；
36、进一步的，一种自适应多点支撑桩地基施工系统，用于实现任一项所述的，一种自适应多点支撑桩地基施工方法，所述自适应多点支撑桩地基施工系统包括：地质勘探与建模模块，支撑桩预制与传感器集成模块，施工规划与路径优化模块，动态选用与评估模块，动态调整与远程监控模块，质量检验与维护模块：
37、地质勘探与建模模块：获取地质勘探数据以及无人机航拍地形地貌信息，对地质勘探数据及地形地貌信息进行预处理和融合，生成地质模型；
38、支撑桩预制与传感器集成模块：根据地质模型定制不同规格的支撑桩段，并配备标准化连接件，在预制过程中嵌入应力应变传感器、倾斜传感器、温度传感器、湿度传感器以及振动传感器，实时监测施工状态；
39、施工规划与路径优化模块：结合自动化钻孔机、打桩机基于北斗导航系统进行定位和安装，基于三维地质模型中的障碍物位置信息，规划避开障碍物的安全路径；
40、动态选用与评估模块：基于长度l和直径d计算支撑桩评分，结合环境因素动态评估最佳支撑桩选择，根据现场实际情况动态调整支撑桩的选择；
41、动态调整与远程监控模块：建立基于物联网的远程监控平台，实时接收并分析传感器数据，根据传感器反馈的数据进行实时调整钻孔深度、注浆量以及钻孔压力；
43、本发明的有益效果是：通过北斗导航系统结合自动化钻孔机和打桩机，能够实现对支撑桩的精确定位，并有效避开地下障碍物，确保了施工的安全性和精确性；
44、基于物联网的远程监控平台可以实时监测支撑桩的状态，一旦发现异常情况立即发出警告，有助于及时采取措施，避免事故的发生；
45、根据实时采集的数据动态调整钻孔深度、注浆量以及钻孔压力，保证了施工参数的最优配置，提高了工程的整体质量；
46、通过预制一系列不同规格的支撑桩段，并采用标准化连接件，简化了现场操作流程，提高了施工效率；
47、利用动态选用与评估模型，可以根据现场实际情况智能选择最适合的支撑桩段，减少了不必要的资源浪费，提升了资源利用率。