自动化监测技术在深基坑监测中的应用

自动化监测技术在深基坑监测中的应用

聂喜

四川志德岩土工程有限责任公司 四川省 成都市 610000

摘要：基础坑的施工是基础工程施工的重要阶段，其施工效果与建筑施工的安全性和可靠性有直接关系，但在中国越来越多的新工程项目的执行过程中，由于项目所在地的自然条件差异很大，为了摆脱基坑施工中地貌和地质环境的限制，工程公司必须在基坑施工过程中，使用自动化技术监测技术进行动态检测，根据分析和获取基坑变体、基础沉降等数据。，降低基础坑施工中的各种安全风险，保持工程建筑基础设施的稳定性和安全系数。随着时间的推移，信息内容技术的快速发展，自动化技术监测技术在基础井探测领域的发展非常有前景。

关键词：自动化监测技术；深基坑监测；应用

1自动化监测技术概述

自动化监测技术涵盖大数据技术、物联网技术等先进技术，通过在监测对象的各种构造部位设置传感器，实时采集监测对象的动态数据，将所有监测数据汇聚到控制中心，由技术人员利用自动化监测系统分析处理数据信息，对基坑受力状态实况和不利变化趋势作出准确评估。随着自动化监测技术在基坑监测中的作用越来越明显，这种技术的应用价值已经被越来越多的施工人员认可，这种技术的先进性非常突出，能够节省大量人力资源。即便基坑开挖环节给现场监测带来诸多困难，自动化监测仍然能够圆满完成监测作业，有效确保数据采集和信息传输不会中断，技术人员能够通过现场监测数据变化进行动态分析，对风险因素的影响趋势进行提前预判及预防。自动化监测技术在基坑监测作业中具有下列优势：(1）及时性。自动化监测技术对基坑作业进行实时监测，一旦察觉到作业过程存在异常迹象，就会第一时间向现场施工和管理人员做出反馈，从而及时采取针对性的补救措施。(2）连续性。在基坑监测的传统模式中，作业人员需要进行交接班，也有可能因为其他原因导致监测中断；而引入自动化监测技术之后，基坑监测可达到全天候、无死角地进行实况监测，即使天气条件恶劣或极端天气也能正常监测。(3）准确性。自动化监测仪器设备监测精准度高，运行安全稳定，同时能实现表格的自动生成和数据信息传输，还能对岩土结构的动态趋势进行直观反映，确保数据准确可靠。(4）延展性。自动化监测技术不但能准确监测基坑变形动态，还支持压力计和雨量计的接入监测，这种良好的延伸性确保基坑监测形成立体监测体系。

2监测部位与监测元器件

2.1围护体顶部水平位移监测

在进行基础坑深挖掘时，为了全面了解围护结构上方偏移信息的内容，应在项目现场科学合理地布置水平位移监测现场。根据本工程项目现场实际解剖情况，使用牵引绳式位移传感器进行监测，具体安装步骤如下：在测量现场砌筑2根水泥桩，这两根水泥桩应保持与基础坑支撑结构上表面平行的表面，一端用位移传感器本身固定不动，而另一端用导线D的端部固定不动。具体的监测工作正在进行中，在调整不锈钢导线长度的过程中，实时观察读取器的读数值，仪器设备可以上下拉动约1/2的满量程。

2.2深层水平位移监测

对于深井基础开挖工程，执行与周边两侧强度相关的开挖工程无法保持均匀性，存在较大的压差，正是这种压差的出现加剧了周边结构的变化。为了监测项目中的深水平位移，当特定监测工作完成时，使用固定辊式倾斜仪，在精确测量先前放置在外壳主体中的倾斜仪管的变换后，将该倾斜仪摄像机穿透外壳的内部结构，还可以获得维护体的每个深度中的水平位移值。

2.3支撑轴力监测

在支撑轴力的监测水平上，为了获得可靠的监测结论，这里工程项目在现场进行精确的工作测量是热的，支撑点处的轴力测量点必须放置在深底坑壳结构强度相对较大的现场，控制作用在横截面现场相对较大，以进行电枢电表的电焊接，但必须确保电枢电表监控轴力的准确性。

2.4周围建筑物沉降、倾斜监测

基础坑的深度开挖阶段，伴随着砂土开挖作业，必然会对项目附近的建筑物产生或多或少的重大影响，例如，开挖过大必然会导致建筑物变体过大，扩大建筑物应用的安全风险，因此基础坑开挖，为了提高结构施工的安全系数，在开挖环节中，还需要进行沉降监测，具体监测数据的收集应通过现场安装静态水平仪和倾斜仪进行全自动监测。

3深基坑工程中的常见自动化监测技术

3.1全站仪监测技术

采用自动化监测技术对基坑作业进行监测，全站仪是监测仪器设备的重要组成部分。全站仪的自动化程度很高，它是由马达给予驱动力，实现对监测对象的自动检索和跟踪，以及准确识别。监测对象只要设置了目标棱镜，全站仪就可完成接下来的自动瞄准和定时。技术人员结合预定任务在全站仪上设置相关技术参数，由全站仪完成对监测对象的距离、角度，以及三维坐标的自动数据采集、测量及储存，同步利用光纤和无线网络完成数据信息传输。数据处理中心接收到数据信息后完成数据的自动分析处理，结合分析结论及时发布预警信号，为深基坑施工提供安全保障。

3.2基于监测机器人的自动化监测技术

毕竟，在基础坑施工过程中，经常会出现变体或一系列安全问题，影响基础坑的正常施工工作，为了全面提高基础坑施工水平，在基础坑施工过程中，有必要对施工进行良好监控，传统的基础坑监控，许多日常监控任务都是手动执行的，监控精度不足，难以充分利用施工监控在基础坑施工安全管理中的有效性。进入网络时代后，建筑工程领域应用了越来越多的自动化控制，这些自动化控制的应用，使得许多连接工作可以自动执行，解决了传统手动方法效率相对较低的情况。在基础坑自动化技术的监控水平上，随着当今计算机信息技术的快速发展，市场上出现了许多监控机器人，用于监控工程项目现场机器人的配置，也可以进行多向监控，全天在基础坑施工过程中，监测不受时间和地点的限制，可以得出可靠的相对论监测结论。例如，使用监控机器人（如徕卡TM30）作为研究对象，使用该机器人监控基础坑可能具有以下优点：（1）机器人可以自动识别和监控整个目标；（2）机器人收集的监控信息数据可以上传到相关部门，数据传输和处理速度稍快，负责人可以快速移动矿坑现场或状态变体，一旦检测到异常现象，可以在现场快速处理；（3）监控精度高。

3.3光纤传感监测技术

光纤传感技术目前已经发展成为一种非常成熟的实用技术，在深基坑自动监测中得到大力推广和应用。光纤传感的技术特点是可全天候自动化监测，不仅适用于深基坑自动监测，还由于该技术具有良好的普适性，在其他工程动态监测中也有广阔的应用空间。在深基坑自动化监测过程中，它既能完成深基坑内部外部土体应力、支护结构的应变力及安全稳定性等方面的数据测定，又能对深基坑进行地下水水位、异常位移、形变、隆起和沉降等安全风险的动态监测，还可以自动监测深基坑所处区域地下管网实况和异常沉降或变形风险等。同时，借助光纤传感技术，可构建监测对象三维模型，使监测信息得以直观可视化呈现，有利于准确分析监测数据。光纤传感技术在深基坑自动化监测作业中的应用，使深基坑自动监测水平达到了一个新高度，为数据采集分析提升质量和效率提供了技术支持，有利于保障深基坑作业过程的安全性。

4结论

目前的基坑施工工作开展中，行业对基坑施工给出了相对较高的标准规范，为提升基坑施工的整体质量，工程项目公司在施工基本建设的过程当中，要采取自动化技术监测技术来摆脱传统式人工监测的诸多不够，全面提升整体的监测水准。

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