1.一种安全工程综合管理系统,其特征在于,所述系统包括:
风险阈值预警模块,用于接收岩性突变标记执行空间聚类分析,对层厚突变率与强度衰减率进行基于钻孔间距与地质构造活动周期动态调整的滑动窗口长度的均值对比,超阈值时生成分段工程预警信号,采用滑动平均模型回归分析确定窗口权重系数,生成并传递预警信号分布图、参数预测趋势至风险综合管控模块;
稳定性权重评估模块,用于通过数字高程模型计算网格坡度变幅与坡向离散度,结合高程异常点密度生成地形失稳指数,采用最大最小值法对坡度变幅值进行归一化,输出防控建议优先级与失稳指数分布,传递至风险综合管控模块;
风险综合管控模块,用于接收所述预警信号分布图匹配桩号区间,调用所述参数预测趋势判断风险演化方向,结合所述防控建议优先级与所述失稳指数分布生成桩号‑措施映射关系表,采用层次分析法构建支护、排水、监测措施的准则层权重,输出绑定桩号的分段工程管控方案。
2.根据权利要求1所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述分段工程预警信号包括预警等级、预警区段范围、预警触发类型,所述预警信号分布图包括预警桩号分布、空间风险集中区、预警信号密度,所述参数预测趋势包括层厚变化趋势、强度演变趋势、综合风险变化趋势,所述地形失稳指数包括坡度变化指数、坡向离散指数、高程异常指数,所述防控建议优先级具体为支护优先级、排水优先级、监测优先级,所述失稳指数分布包括失稳高风险区、失稳中风险区、失稳低风险区,所述桩号‑措施映射关系表包括桩号对应支护措施、桩号对应排水措施、桩号对应监测措施,所述分段工程管控方案包括分段支护方案、分段排水方案、分段监测方案。
3.根据权利要求2所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述滑动窗口长度动态调整规则为当钻孔间距小于10米且构造活动周期小于1年时,窗口长度设定为5层位;
所述最大最小值法归一化公式为坡度变幅值=(原始值‑最小值)/(最大值‑最小值);
所述准则层权重包括支护措施权重根据失稳指数分布与参数预测趋势的乘积结果动态分配。
4.根据权利要求3所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述风险阈值预警模块包括:
空间聚类子模块调用所述岩性突变标记,提取标记点坐标数据,基于层厚突变率与标记点密度的反比例关系设定聚类半径阈值,计算标记点间欧氏距离,将距离小于阈值的标记点归并为同一群组,按群组空间分布生成岩性聚类分区;
所述反比例关系设定聚类半径阈值为聚类半径=10米/(层厚突变率×0.1+1);
均值对比子模块调用所述岩性聚类分区与所述层厚突变率、所述强度衰减率,在分区内按预设窗口长度截取连续数据段,计算窗口内突变率与衰减率的算术平均值,将均值与基于区域地质稳定性分级设定的工程风险阈值对比,生成超阈值区间;
所述区域地质稳定性分级设定规则为一级稳定区域阈值=0.3,二级中等区域阈值=
0.5,三级高风险区域阈值=0.7;
预警生成子模块调用所述超阈值区间,按时间序列对区间内突变率与衰减率进行滑动平均计算,设定窗口权重系数通过历史数据回归分析确定前序窗口为当前窗口的0.7倍,生成预警信号分布图、参数预测趋势。
5.根据权利要求4所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述稳定性权重评估模块包括:
坡度特征量化子模块获取数字高程模型数据,计算相邻高程点间坡度角差值,提取网格单元内最大与最小坡度角差值,生成坡度变幅值,将坡向角度转换为极坐标后计算标准差消除周期影响,输出坡向离散度;
失稳指数计算子模块调用所述坡度变幅值进行归一化处理,将所述坡向离散度通过反比例函数f(x)=1/(x+1)转换为正相关系数,叠加高程异常点密度数据,按基于地质参数敏感性分析的4:3:3权重执行加权乘积运算,生成网格单元中心点的地形失稳指数;
所述地质参数敏感性分析通过主成分分析法确定坡度变幅、坡向离散度、高程异常点密度的贡献率权重;
防控措施分级子模块基于模糊综合评价法划分所述地形失稳指数为四类区间,定义三角形隶属度函数的顶点参数为失稳指数0.2、0.5、0.8,生成防控优先级系数,输出全域失稳指数分布。
6.根据权利要求5所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述风险综合管控模块包括:
桩号区间分析子模块获取所述预警信号分布图的像素坐标与预警强度值,基于桩号编码规则将横纵坐标转换为桩号分段标识,计算相邻桩号间预警强度差值绝对值,对比根据区域历史灾害频率设定的预警波动阈值,生成桩号区间表;
所述区域历史灾害频率设定规则为:灾害频率≥5次/年时,波动阈值=0.5;
措施映射生成子模块基于所述桩号区间表,调用所述参数预测趋势判断风险演化方向,提取所述防控建议优先级的等级数值与所述失稳指数分布的网格单元值,按优先级等级划分支护措施为锚杆支护、桩基支护、挡土墙支护类型,建立桩号与措施类型及强度的多对一映射关系,生成桩号‑措施映射表;
措施优先级排序子模块采用层次分析法构建准则层与方案层结构,将支护措施权重与排水措施权重的比例设定为3:2,计算每项措施对桩号风险控制的权重值,按权重值降序排列生成措施优先级排序,绑定桩号区间输出分段工程管控方案。
7.根据权利要求6所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述系统还包括:
地质参数动态监测模块,用于通过钻探剖面提取岩性分布、层厚序列、剪切强度序列,计算相邻段层厚突变率与强度衰减率,采用变异系数法结合层厚突变率与强度衰减率的动态耦合关系优化阈值生成逻辑,识别岩性突变异常区域,生成岩性突变标记,传递至风险阈值预警模块。
8.根据权利要求7所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述岩性突变标记具体为突变位置识别、突变区域边界、突变类型分类,所述层厚突变率包括层厚变幅、层厚变异程度、局部层厚差异,所述强度衰减率包括剪切强度变幅、强度下降速率、异常强度梯度。
9.根据权利要求8所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述动态耦合关系优化阈值生成逻辑为根据层厚突变率与强度衰减率的相关系数调整变异系数阈值,当相关系数大于0.5时,将阈值提升至当前数据集中变异系数均值的1.8倍。
10.根据权利要求9所述的安全工程综合管理系统,其特征在于,所述地质参数动态监测模块包括:岩性序列提取子模块获取钻探剖面数据,基于岩性分类标准中的矿物组成与颗粒尺寸参数,采用区间分段法划分岩性层位,提取多层位的岩性编码,统计层厚与剪切强度数据,生成层厚序列、剪切强度序列;
突变率计算子模块调用所述层厚序列,按相邻层位顺序计算当前层厚与前一层厚的差值绝对值,将层厚单位统一为米后执行差值计算,将差值除以前一层厚,得到多层位的层厚突变率,调用所述剪切强度序列,按相邻层位顺序计算当前强度与前一层强度的差值绝对值,将剪切强度单位统一为兆帕后执行差值计算,将差值除以前一层强度,得到多层位的强度衰减率;
异常识别子模块调用所述层厚突变率与所述强度衰减率,计算两序列的均值与标准差,将标准差除以均值得到变异系数,基于历史地质灾害案例库验证的岩性突变阈值生成规则,筛选变异系数超过阈值的层位编号,生成岩性突变标记;
所述历史地质灾害案例库验证规则为当层厚突变率与强度衰减率同时超过阈值时,变异系数阈值降低至1.2倍均值。