董辉
上海泓源建筑工程科技股份有限公司 上海 201799
摘要：随着现代化技术以及信息化手段的高速发展，自动化监测技术得到了越来越多的重视，并且在多个社会领域之中，其都起到了十分重要的作用，而在地铁基坑工程监测当中合理引入自动化检测技术，不仅可以实现对于多个不同检测项目的实时数据信息采集以及传输，还能够建立起自动化变形监测系统，稳步提升工程监测效率以及监测质量。因此，文章首先对地铁基坑工程监测的软硬件系统展开深入分析；在此基础上，提出自动化监测技术在地铁基坑工程检测当中的实际应用措施。
关键词：自动化监测技术；地铁基坑工程监测；应用措施
引言：在整体地铁施工阶段当中，地铁基坑工程监测工作几乎贯穿了全过程，同时也是确保工程项目安全开展的关键措施之一。通常情况下，应当实施的检测项目具体包括以下几个方面，分别为围护结构顶部水平、围护结构水平位移以及地下水位等。而传统人工监测方式之中，其存在着较为明显的工作效率低等问题，并且还会受到天气情况带来的不良影响，导致无法展开全天候的实时测量工作，很难反馈出基坑内部的安全风险数据信息，这种数据信息滞后的问题，同样也会影响到后续的施工建设。因此，这就需要积极引入自动化检测技术，全方位提升地铁基坑施工监测工作的信息化程度，保证各项工作能够更好的完成。
一、地铁基坑工程检测的软硬件系统
（一）软件系统
根据地铁基坑工程监测的实际需求，就应当开发出与之对应的自动化检测系统，并且在这一系统当中，还要有效集成深层水平监测、支撑轴力监测、水位监测以及三维位移监测等多方面内容，并将软件中获得的监测数据信息，按照具体的项目分类来展开科学合理的管理。而在施工现场的设备安装调试过程中，还可以在系统当中对各种测量参数展开更好的设置，明确测试数据信息在采集方面是否正常，在日常的自动化监测工作实际开展的过程中，这一软件系统还可以对施工现场当中传送的数据信息进行实时接收，以此为基础来开展监测数据处理工作以及入库工作。同时，其所得到的监测成果，也应当利用专业接口来进行自动上传，保证数据信息发布的科学性以及合理性[1]。
（二）硬件系统
在地铁基坑的自动化监测系统之中，其中涉及到的硬件系统主要就是数据信息采集设备、远程数据中心以及现场控制这三种，而其中的数据信息采集设备，就是利用固定测斜仪、水压力计以及测量机器人等现代化监测手段来展开数据信息采集工作；而远程数据中心，则是为了保证数据信息之间传输的稳定性，使得工控机与测量机器人之间，可以采取一种有线的方式有效连接，而不同类型的传感器，同样要用有线的方式连接对应端口与数据信息采集仪；现场控制就需要将现场控制箱设置在不会受到施工影响的区域当中，保证控制箱能够融合传感器数据信息采集仪、数据传输模块以及工控机等关键部位，更好的对施工现场展开科学合理的控制。
二、自动化监测技术在地铁基坑工程检测当中的实际应用
（一）水平位移与基坑墙顶位移的自动化检测
在地铁基坑工程检测之中，可以利用测量机器人来展开基坑墙顶位移监测点的水平位移数据采集工作以及竖向数据采集工作，而在基坑墙顶的水平位移以及竖向位移的检测过程中，还可以共同采用一个监测点，并将与测量机器人对应的圆棱镜固定在各个监测点位当中，通过镜面旋转的方式来调整测测量方向。
而在基坑施工现场当中采用测量机器人，就可以通过计算机与数据线之间有效连接的方式来展开科学合理的调试工作，直接在计算机当中运行自动化检测系统，利用其具备的三维位移监测功能来进一步提升监测效率以及监测质量。首先，应当设置好必要的监测站坐标，完成基本的定位定向工作，而后控制测量机器人来依次记录各个监测点的方位，保证每一个监测电位都能够保持通视，实现正常的观测；其次，要明确测量周期，在施工现场控制箱内部的工控机之中，有效导入测量数据信息配置文件，以供自动测量工作使用；最后，在现场调试工作完成后，应当将工控机与测量机器人有效连接，而为了确保测量结果的稳定性，在读取测量数据信息配置文件后，就要控制测量机器人依据事先设定完毕的测量周期以及测量流程，获取到不同监测点的三维坐标，将其与初始平面坐标之间展开对比，准确计算好各个点位的水平方向以及竖向方向变形值，绘制出更加完善的变形线[2]。
（二）基坑墙体深层水平位移的自动化监测
地铁基坑工程监测之中，基坑墙体深层水平位移的自动化监测，其在具体监测点位的设置方面，应当采取钢筋笼与测斜管共同下放的方式，直到地连墙部位的混凝土完成浇筑后，再检查测斜管的具体情况，保证管内能够保持平顺性以及通畅性。同时，在每一个测斜管之中，应当保证每一个固定式测斜仪之间存在着两米左右的间隔，并利用固定连接杆来有效连接不同的固定式测斜仪，而固定式测斜仪的下放工作以及安装工作，则要按照顺序来依次开展，在所有固定式测斜仪都进入到制定的位置之后，就要在测斜管的管口部位引出通信线缆，在依次测试后保证所有传感器都能够稳定的进行读数，而后将通信线缆有效接入到传感器数据信息采集仪之中，展开具备着周期性的自动化数据信息采集工作。而固定式测斜仪在安装完毕后，必须要及时记录下初始的读数，一旦基坑地连墙体产生形变，具体的形变位置布置的测斜管就会出现弯曲的问题，对应的固定式测斜仪姿态也会随之产生变化，在收集到各个监测点位数据信息后，将各个深度位置部位传感器的读数与初始读数之间展开对比，准确计算出各个传感器倾角所产生的实际变化。
（三）地下水位的自动化监测
在地铁基坑监测工程中涉及到的地下水位监测工作，其在自动化过程中应当采用振弦式水压力测量计来展开数据信息采集工作，而水压力计在固定到水下的观测点后，这一部位的水压会直接作用在水压力计上，使得弹性模板会产生变形，进一步传递至钢弦之中，有效转变为钢弦应力方面的变化，在根本上转变钢弦的振动频率。而利用电磁线圈来激振钢弦，并测量具体的振动频率，使得频率信号可以在经过电缆后，有效传输到采集设备之中，从而有效测量出这一监测点位中的具体水压值，并计算出水柱的压力高度，通过与监测点高程之间的有效连接，间接的测试出具体水位。同时，采用钻孔的形式来布置水位管，可以测定出管口到管内的具体水面深度，这时就要利用直径在一毫米左右的钢丝，将其有效悬挂在水压力计的下端部位，并将水压力计控制在管内水面下4米左右的位置，使得最终测试出的水位值更加精准[3]。
结论：地铁基坑自动化检测系统，能够对地铁基坑工程当中所涉及到的多种重点检测项目展开自动化的数据信息采集、传输以及处理，而采用精度较高的测量机器人以及传感器，还可以在降低人工成本的同时，获得更加准确、全面的监测数据信息，从而为整体地铁基坑工程的安全施工以及安全建设提供更加可靠的保障，在最大程度上保证地铁基坑工程获得更加优质的经济效益以及社会效益。
参考文献：
[1]吴子淇.地铁基坑工程坑中坑影响下的支护结构设计探析[J].工程建设与设计,2020(04):42-43.
[2]耿蓓.地铁基坑工程的地下水问题及处理措施探析[J].建筑技术开发,2019,46(23):156-157.
[3]赵尘衍,刘全海,谢友鹏,张洋.自动化监测技术在地铁基坑工程监测中的应用[J].城市勘测,2019(01):196-200.
作者简介：董辉（1992.04），男，汉，河南省郸城县，本科，单位：上海泓源建筑工程科技股份有限公司，研究方向：基坑监测