▲大量程磁致式沉降儀

▲AI智能云盒

◆吹填堆載

　　臺(tái)海網(wǎng)11月17日訊（海峽導(dǎo)報(bào)記者 陳金龍 通訊員 祁神軍）為全面貫徹《“十四五”全國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》提出的“加快新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)城市智慧化轉(zhuǎn)型發(fā)展”重點(diǎn)任務(wù)，廈門以智能建造試點(diǎn)城市建設(shè)為契機(jī)，打造的機(jī)場(chǎng)造地工程“天—空—地”多源立體化監(jiān)測(cè)技術(shù)，是國(guó)內(nèi)外首例超大面積堆載預(yù)壓地基處理智慧感知的示范運(yùn)用，助力廈門新機(jī)場(chǎng)大型填海造地工程實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和精品化建設(shè)。

攻堅(jiān)克難 機(jī)場(chǎng)造地工程精品化建設(shè)新挑戰(zhàn)

　　機(jī)場(chǎng)用地造地工程，與常規(guī)造地項(xiàng)目對(duì)比，地基處理后沉降及差異沉降標(biāo)準(zhǔn)要求更高。同時(shí)，由于造地地基處理完成后，就要立即進(jìn)行機(jī)場(chǎng)道面結(jié)構(gòu)或航站樓等施工，這對(duì)機(jī)場(chǎng)地基處理的標(biāo)準(zhǔn)提出更為嚴(yán)格的要求。

　　目前，國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)造地工程的地基處理采用人工方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該方法在實(shí)踐中暴露出效率低、實(shí)時(shí)性差、偶然誤差影響大、受施工條件及外部環(huán)境影響大等諸多問題，無(wú)法滿足大型機(jī)場(chǎng)造地工程精品化建設(shè)要求。

　　華僑大學(xué)肖朝昀教授科研團(tuán)隊(duì)，以智能建造試點(diǎn)城市建設(shè)為契機(jī)，打造“天—空—地”多源立體化協(xié)同監(jiān)測(cè)創(chuàng)新技術(shù)，助力在新機(jī)場(chǎng)造地工程中充分利用信息化手段，創(chuàng)新應(yīng)用全新的監(jiān)測(cè)技術(shù)，為新機(jī)場(chǎng)造地工程精細(xì)化管理與精品化建設(shè)科技賦能。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 打造“天—空—地”協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　肖朝昀教授科研團(tuán)隊(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，針對(duì)機(jī)場(chǎng)造地工程地基處理地層沉降變形、地下水與土體孔壓變化等多源感知，打造機(jī)場(chǎng)填海造地工程大面積堆載預(yù)壓地基處理“云—霧—端”去中心全域智慧感知技術(shù)與“天—空—地”多源立體化協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)及裝備。

　　圍繞造地工程堆載預(yù)壓地基處理地層多物理量感知，打造全新堆載預(yù)壓地基處理地層多物理量感知矩陣技術(shù)與感知裝備。其中，一體化超大量程磁致式沉降儀，可實(shí)現(xiàn)數(shù)十米超深地層全深度范圍內(nèi)多位置地層沉降變形感知，滿足超深淤泥大變形沉降監(jiān)測(cè)要求，以及高精度數(shù)字式滲壓計(jì)和水位計(jì)等各類感知傳感，適應(yīng)海域腐蝕環(huán)境及現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜吹填與倒載施工工況。通過在施工現(xiàn)場(chǎng)軟基中布設(shè)不同類型的傳感器，多傳感感知元網(wǎng)格化矩陣式布設(shè)，建立了填海造地工程地基沉降、差異沉降、孔壓及水位等多物理量感知矩陣，實(shí)現(xiàn)造地工程全域智慧感知。

　　另外，為滿足超大型造地工程地基處理全域智慧感知，針對(duì)海域環(huán)境無(wú)線信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)、復(fù)雜吹填/倒載施工和海域腐蝕環(huán)境等問題，構(gòu)建了堆載預(yù)壓地基處理工程“云—霧—端”去中心監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，滿足全域海量智慧感知設(shè)備實(shí)時(shí)高效并發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理分析、前端數(shù)據(jù)可視化與多數(shù)據(jù)融合預(yù)測(cè)。

　　值得一提的是，該科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性引入云邊計(jì)算。據(jù)悉，低功耗智能監(jiān)測(cè)終端（AI智能云盒）具有前端計(jì)算、智能分析、手機(jī)藍(lán)牙智慧查、可自主變頻率及適應(yīng)無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等功能。前端藍(lán)牙智慧查技術(shù)（手機(jī)App），適應(yīng)無(wú)線信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)環(huán)境，通過藍(lán)牙連接AI智能云盒，工程現(xiàn)場(chǎng)直接查看數(shù)據(jù)，且技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)可對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置，一鍵安裝、一鍵上網(wǎng)，大大降低技術(shù)門檻。后端融合監(jiān)控大廳數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)地圖、預(yù)警報(bào)警與深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)的地基處理數(shù)智云平臺(tái)，為用戶與現(xiàn)場(chǎng)搭建一座便捷的橋梁，滿足用戶通過登錄網(wǎng)頁(yè)在任何時(shí)候任何地點(diǎn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)掌握最新的軟基監(jiān)控信息。同時(shí)將深度學(xué)習(xí)人工智能預(yù)測(cè)算法引入自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，融合孔壓、分層沉降及水位等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)工后沉降，更科學(xué)地考慮場(chǎng)區(qū)地質(zhì)差異基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)卸載時(shí)間，有利于加快推進(jìn)交地工作。

　　據(jù)介紹，基于地層感知矩陣（沉降、水位、孔壓等）、無(wú)人機(jī)航測(cè)、機(jī)載雷達(dá)、高精度北斗監(jiān)測(cè)（GNSS）等技術(shù)裝備，形成成套“天—空—地”多源立體化協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)堆載預(yù)壓地基處理多源立體化協(xié)同智慧感知。無(wú)人機(jī)航測(cè)與機(jī)載雷達(dá)實(shí)現(xiàn)造地工程全域表層沉降普查監(jiān)測(cè)，結(jié)合高精度地層沉降感知傳感與北斗，點(diǎn)面結(jié)合實(shí)現(xiàn)全域地層沉降高精度監(jiān)測(cè)。

科技賦能 助力新機(jī)場(chǎng)造地工程精品化建設(shè)

　　廈門新機(jī)場(chǎng)是我國(guó)的區(qū)域樞紐機(jī)場(chǎng)、國(guó)際貨物口岸機(jī)場(chǎng)，飛行區(qū)等級(jí)為最高等級(jí)的4F，能滿足A380、波音747等大型飛機(jī)的起降要求。而新機(jī)場(chǎng)填海造地工程作為廈門新機(jī)場(chǎng)建設(shè)的先導(dǎo)性和控制性工程，總用海面積為18.22平方千米，分三期建設(shè)。其中，第三期8.23平方千米，是目前一次填海面積最大的機(jī)場(chǎng)造地工程。根據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、一步到位的設(shè)計(jì)理念，廈門新機(jī)場(chǎng)造地工程造地與地基處理，按不同功能區(qū)工后沉降、差異沉降和承載力等各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一次性處理到位，這就需要更高更嚴(yán)格的質(zhì)量管控手段。廈門市創(chuàng)新推進(jìn)三期造地工程地基處理監(jiān)測(cè)采用全新自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，助力造地工程精細(xì)化管理與精品化建設(shè)。

　　為了保障廈門新機(jī)場(chǎng)如期通航的初步目標(biāo)，造地工程交地時(shí)間緊迫，強(qiáng)化管控、交叉施工、并行推進(jìn)，確保造地工程建設(shè)始終保持“不失速”的同時(shí)，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新提供“加速度”。2022年3月，“大小嶝造地工程地基處理自動(dòng)化監(jiān)測(cè)”系統(tǒng)正式上線，解決了機(jī)場(chǎng)剩余未填海區(qū)的8.23平方千米造地區(qū)無(wú)線信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)、海域腐蝕環(huán)境及復(fù)雜施工工況等問題，實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)時(shí)預(yù)警、信息化工程管理。自從自動(dòng)化系統(tǒng)上線以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)已安裝的監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控其使用狀態(tài)；采用沉降及沉降速率雙控指標(biāo)分區(qū)域、分地質(zhì)進(jìn)行吹填高度預(yù)警，助力施工精細(xì)化，淤泥淺的部位可加快上載速度，淤泥厚度較大部位，在確保不影響排水板排水效率的前提下，最大限度提高上載速度，施工過程多次預(yù)警（達(dá)200多次），在有效控制施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，全面提升施工效率。“十四五”時(shí)期，科技創(chuàng)新的“關(guān)鍵變量”已成為高質(zhì)量發(fā)展的“最大增量”。如今，廈門新機(jī)場(chǎng)已全面動(dòng)工，發(fā)展有了空間，更要有質(zhì)量。大面積造地工程地基處理“天—空—地”全域?qū)崟r(shí)智慧感知系統(tǒng)，集中高效展示工程狀態(tài)、動(dòng)態(tài)指導(dǎo)施工、提質(zhì)增效、提升工程精細(xì)化質(zhì)量管理，打造精品化造地工程；該自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在大面積造地與地基處理工程的應(yīng)用上取得了顯著效果，同時(shí)在應(yīng)用過程中不斷進(jìn)行技術(shù)革新，未來(lái)可向同行業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益顯著。