深基坑工程自动化监测技术探微

发表时间:2021/4/25   来源:《城镇建设》2021年第3期   作者: 邱华兵
[导读] 在建筑工程中,深基坑工程是十分重要的一项内容,深基坑工程的施工质量会直接影响工程整体质
        邱华兵
        广东有色工程勘察设计院
        摘要:在建筑工程中,深基坑工程是十分重要的一项内容,深基坑工程的施工质量会直接影响工程整体质量。所以,在深基坑工程施工的过程中,要明确影响工程质量的各项因素,并采取有效的监测技术。本文主要对深基坑自动化监测技术进行了探讨和分析。
        关键词:深基坑工程;自动化;监测技术

        在深基坑工程施工的过程中,难免会受到各种外界因素的影响,包括水文条件、地质环境、气候条件等等。为了确保施工的质量和安全,必须要掌握各类影响因素,采取有效的监测技术,准确的预测支护结构、土体状况等信息。随着科技的进步和发展,各类工程都在向自动化、智能化的方向发展,深基坑工程也不例外。在实际监测的过程中,可以采用自动化监测技术,既可以保障监测质量,也能减少人力资源的投入。
一、深基坑工程自动化监测的目的和原则
(一)目的
        采用自动化监测技术替代传统的人工监测模式,不仅可以减少人工成本的投入,还能实现24小时无间断的工程监测,有助于监测效果的提升。在工程中,有很多关键性指标需要进行严格的监测。自动化监测技术可以促进监测力度的提升,进而提升更加精准的数据信息,实现信息化施工的目的[1]。不仅如此,该技术还可以进行实时对比,如果超出报警值,就会立刻发出警报,确保施工安全可靠。自动化监测技术可以提升监测效率和数据的精准性,极大的减少了人工误差的出现。
(二)原则
        在自动化监测技术应用的过程中,应该遵守以下原则:第一,及时反馈异常问题,第一时间向有关单位汇报,尽快采取处理措施,减少不利影响;第二,遵守测点布置原则,尽可能在相近断面和相同的监测面中设置监测物理量,便于数据分析;第三,遵循经济和技术性原则。在技术应用的过程中,应该从水文和地质两个方面进行分析,确保测点选择的合理性,掌握各种外界环境因素;第四,遵守自动化原则。采用先进的仪器设备,实现实时自动监测,全面掌握各项条件因素。
二、深基坑工程自动化监测技术应用
(一)工程概述
        本文所述工程为EPC项目,选址地块规格为1100X330m,具有南低北高的特点,当前高程为10-20m。北部为商业用地、绿地,南部为工业用地,还有一部分供水用地、停车场、行政办公等等。当地主要为山地地貌,境内有很多崇山峻岭,海拔高度在50-1704m之间,气候为亚热带季风气候,具有山区气候特点,四季分明。年降雨量保持在1816.2mm左右,在时空上呈现出分布不均匀的特点。
(二)基础设置
        在深基坑工程施工的过程中,要发挥自动化监测技术的作用,首先要做好基础设置。主要包括基准点设置和监测点设置两个方面。基坑边坡变形影响范围之外进行全站仪后视基准点的设置,数量为3个,不能随便移动。每隔一周对基准点测定一次,确认基准点的位置是否发生变动,保障基准点的稳定性,进而确保数据的精度,使分析结果更加精确。
        其次,要做好监测点的设置。在布设监测点的过程中,要参考具体的资料、图纸进行设置,确保设置的合理性。在土体位移监测方面,也就是监测开挖和支护体系土体的纵向位移量,通过自动化监测了解土体变化信息,掌握基坑、土体的动态变化情况。为此,要在土体内部打入强度较高的PVC测斜管(如图1),测斜管长度要大于深度,同时做好端口密封处理,避免杂物进入。测斜管外径为75cm,管内十字滑槽应该与边线保持垂直[2]。在完成测斜管设置后,应该对埋设地进行夯实,可以填入黄沙等材料,保障测点稳定。本次设置4个测点,采用固定式测斜仪进行24小时全天候测量,测点纵向间隔2.375m布置一个固定式测斜仪,测深总体为28.125m,监测频率控制为40分钟;基坑围护墙、支撑体系都会承受侧土层带来的纵向荷载,如果支撑轴力不符合支护轴力,则容易引发安全事故,所以还要加强支护轴力的监测工作,设置相应的应力器。可以在混凝土支撑上安装应力器,保持平行关系,通过焊接的方式进行固定,焊接过程中不能出现间隙;在地面测点设置方面,应该在大转角设置,保障视野的开阔性,同时采取有效的保护措施,避免仪器遭到破坏;在全站仪设置方面,要确保基础的稳定性,需要制作带螺杆的钢筋笼,采用焊接的方式进行固定,底部和基础之间应该紧密连接,在立杆顶部设置全站仪,并且在外部设置保护箱,避免灰尘、水渍等因素对全站仪造成不良影响。
        

(三)自动化马达全站仪
        近年来,最先进的自动化测量设备就是自动全站仪,在地质灾害方面具有较高的测量优势。自动全站仪利用马达驱动完成搜索、跟踪、辨识等操作,可以获取观测对象的各项信息,包括角度、距离、三维坐标等。自动全站仪利用测量软件可以实现制定测量任务,按照预定时间进行测量过程的控制,也能同步测量数据,并利用软件碱性数据分析,可以替代传统的人工测量方式。该仪器可以实时或定时进行瞄准,主要对变形体上的自动采集监测数据、目标棱镜进行瞄准,通过有线光线、无线通讯等方式进行数据传输,然后利用系统软件分析并处理数据内容。根据软件的分析结果,会做出相应的预警处理。
(四)三维激光扫描仪
        在技术发展的过程中,各种新仪器层出不穷,在很大程度上提升了测量质效,三维激光扫描仪就是其中之一。在三维激光扫描仪应用的过程中,利用激光扫描的方式,可以迅速获取三维坐标数据,进而建立三维模型[3]。该仪器具有快速性、非接触性、动态性和及时性几项特点。在深基坑工程施工的过程中,利用该仪器可以迅速分析数据点,有效采集各项数据,确保扫描质量。该技术可以不使用反射棱角,具有较高的实用优势。利用三维激光扫描技术,不需要处理物体表面的数据信息,可以确保数据的准确真实,从而促进自动化监测质量的提升。不仅如此,该仪器运用动态化系统,通过信号反射的方式进行动态化运行,可以提升基坑变形监测的效果。
结语:
        综上所述,在深基坑工程施工的过程中,为了保障施工的质量与安全,必须要做好监测工作。自动化监测技术可以提升检测的质量和效率,所以可以在实际施工中广泛应用该技术。为了发挥技术作用,需要做好测点布置,并且根据实际情况合理选择仪器设备。
参考文献:
[1]季海蓉.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理探微[J].中国室内装饰装修天地,2020,000(002):276.
[2]王仁福.建筑工程深基坑支护施工技术探微[J].四川水泥,2020,No.289(09):210+212.
[3]陈深德.深基坑工程自动化监测技术研究[J].科技风,2020,No.439(35):117-118.
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